您好,欢迎访问仪器信息网
注册
北京易科泰生态技术有限公司

关注

已关注

金牌15年 金牌

已认证

粉丝量 0

400-860-5168转1895

仪器信息网认证电话,请放心拨打

当前位置: 易科泰 > 解决方案 > FKM叶绿素荧光显微成像技术研究C4植物叶片花环结构的光合特性

FKM叶绿素荧光显微成像技术研究C4植物叶片花环结构的光合特性

2020/09/22 15:44

阅读:286

分享:
应用领域:
农/林/牧/渔
发布时间:
2020/09/22
检测样品:
林产品
检测项目:
植物生理
浏览次数:
286
下载次数:
参考标准:
FKM叶绿素荧光显微成像技术

方案摘要:

叶肉细胞和维管束鞘细胞组成的“花环”结构,是C4植物的重要特征。C4植物的叶肉和维管束鞘细胞除了在结构上表现出这种特殊的“花环”,更重要的是形成其区别于C3植物的特殊光合途径,使得C4植物能够耐受更高的光强,并获得更强的干旱抗性。

产品配置单:

分析仪器

FKM多光谱荧光动态显微成像系统

型号: FKM

产地: 捷克

品牌: 捷克PSI

¥50万 - 100万

参考报价

联系电话

方案详情:

叶肉细胞和维管束鞘细胞组成的“花环”结构,是C4植物的重要特征。C4植物的叶肉和维管束鞘细胞除了在结构上表现出这种特殊的“花环”,更重要的是形成其区别于C3植物的特殊光合途径,使得C4植物能够耐受更高的光强,并获得更强的干旱抗性。

                                              image.png

而对于光系统II(PSII)来说,过剩光能最快速的分子适应机制是与叶黄素循环相关的非光化学淬灭(non-photochemical quenching,NPQ)。过剩光能通过NPQ以热能形式耗散,保护光系统II免受光抑制和光损伤。

image.png

C4植物光合作用中的暗反应虽然都是在维管束鞘细胞的叶绿体中发生的,但叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体都具备光系统II。那么在高光和干旱下,这两种有很大差异的光合细胞的NPQ又有什么差异呢?它们对C4植物的高光与干旱耐受性的贡献又有什么差别呢?

一般的叶绿素荧光仪与叶绿素荧光成像仪都可以测量NPQ。但是这两种仪器都不能分别测量不同显微结构和细胞的叶绿素荧光动态变化曲线并计算NPQ等叶绿素荧光参数。目前国际上唯一具备这种测量能力的仪器只有FKM(Fluorescence Kinetic Microscope)多光谱荧光动态显微成像系统。

四川省农业科学院的研究人员使用这套系统研究了两个玉米品种维管束鞘叶绿体的非光化学淬灭NPQ对干旱胁迫的响应。这一研究中使用的FKM多光谱荧光动态显微成像系统由易科泰生态技术有限公司提供,同时易科泰Ecolab生态实验室为其优化了显微叶绿素荧光成像测量参数。

在显微叶绿素荧光成像图中,玉米叶片显微结构中的“花环”清晰可见。FKM系统进行显微叶绿素荧光成像时,还可以分别对叶肉和维管束鞘叶绿体进行脉冲调制式叶绿素荧光淬灭动力学分析。荧光淬灭动力学分析可以获得一系列反映植物光合生理的量化指标。这一研究中主要分析了其中最具代表性的两个参数:最大光化学效率Fv/Fm和非光化学淬灭NPQ。

Fv/Fm在植物未受到胁迫、生长良好时非常稳定,而在受到胁迫后,会随着胁迫程度升高而降低,是应用最广泛的衡量植物抗性与受胁迫程度的指标之一。中度干旱胁迫没有造成叶肉叶绿体中Fv/Fm 的明显变化,但重度干旱胁迫下,叶肉叶绿体中 Fv/Fm水平显著下降。维管束鞘叶绿体的Fv/Fm 在中度干旱胁迫下即发生明显降低。

image.png

左:干旱胁迫下玉米叶肉和维管束鞘叶绿体Fv/Fm显微观测;右:干旱胁迫下玉米叶肉和维管束鞘叶绿体NPQ显微观测

而作为本研究的主要目标,FKM 技术不仅在维管束鞘细胞中检测到NPQ,并且发现,随着干旱胁迫加剧,维管束鞘细胞中NPQ水平显著上升。更加值得注意的是,相较叶肉细胞,维管束鞘 NPQ 受干旱诱导升高趋势更明显,表明该细胞中可能具有更优越的过剩光能的非光化学淬灭能力。

结合最大光化学效率Fv/Fm和非光化学淬灭NPQ结果,说明相比于叶肉细胞,玉米维管束鞘细胞在干旱下更倾向于耗散更多的光能来保护光合系统,而不是更多地维持光系统光合能力。

FKM多光谱荧光动态显微成像系统是目前功能最为强大全面的植物显微荧光研究仪器,是基于FluorCam叶绿素荧光成像技术的显微成像定制系统。FKM使科研工作者在藻类和高等植物细胞与亚细胞层次深入理解光合作用过程及该过程中发生的各种变化,为直接研究叶绿体中光合系统的工作机理提供了最为有力的工具。

image.png

image.png

忍冬叶片横切荧光成像——栅栏组织和海绵组织

硅藻附生的紫菜表面荧光成像

image.png

image.png

鸢尾表皮细胞荧光成像——气孔与叶绿体分布

衣藻荧光成像

image.png

image.png

玉米表皮细胞荧光成像

叶绿素荧光光谱分析

参考文献:

1. 刘文娟等,2020. 两个玉米品种维管束鞘叶绿体的非光化学淬灭对干旱胁迫的响应. 中国农业科学  53(8): 1532-1544

北京易科泰生态技术公司提供植物表型与胁迫响应研究全面技术方案:

lFluorPen/AquaPen手持仪叶绿素荧光仪

lFluorCam叶绿素荧光成像系统

lFKM多光谱荧光动态显微成像系统

lThermo-RGB红外热成像技术

lSpectraPen/PolyPen、Specim高光谱测量技术

lPlantScreen植物高通量表型成像分析平台


下载本篇解决方案:

资料文件名:
资料大小
下载
11-FKM叶绿素荧光动态显微成像技术研究C4植物叶片花环结构的光合特性--李川--9.22.docx
2219KB
相关方案

RhizoTron 根系高光谱成像技术应用:根际图像分割及形态分析

植物“隐藏的一半”被可视化和量化是根系研究的关键。为了更好地对植物地下部分进行探索,越来越多的人对根箱栽培法培养的植物根系进行原位成像,因此,如何更精准的对根际图像进行分割,对后续的研究至关重要。 根箱栽培法的成像方式包括RGB成像和高光谱成像,不仅可以对根箱培养的植株幼苗整体根系进行形态分析,高光谱成像还能够进行土壤和根系的化学成像。基于此,北京易科泰有限公司推出了RhizoTron®植物根系高光谱成像系统,不仅能进行高光谱成像,还可进行RGB成像、红外热成像、UV-MCF紫外光激发生物荧光高光谱成像,为根系多角度研究提供非接触、非损伤、数字化、可视化解决方案。

农/林/牧/渔

2024/07/22

易科泰人体能量代谢测量技术助力北京市民健康体重行动

随着超重和肥胖问题日益成为公共卫生的重大挑战,北京市卫健委、市体育局和市总工会于7月11日联合发起了"北京市民健康体重行动" ,旨在鼓励市民采取合理饮食和适量运动的健康生活方式。去年试点项目中75.8%的参与者体重有所下降,平均每人减重1.40公斤,但最新数据显示本市18至79岁居民的超重率高达36.3%,肥胖率为22.1%,凸显了持续开展此类行动的紧迫性和重要性。 人体能量代谢研究是人类生物学研究的最重要议题之一,研究焦点为人类对不同生态环境条件包括生存限制条件与胁迫的响应(适应)、能量的获取与分配(用于维持性消耗和生产性消耗)、及其对人类福祉健康(包括人类生存与繁衍)的意义。 北京易科泰生态技术有限公司与美国Sable等国际知名能量代谢测量技术公司合作,为国内运动生理学、运动医学、运动经济学,围产营养学、营养与代谢研究、军事医学研究提供全面能量代谢研究技术方案和能量代谢实验室方案,这些技术不仅帮助研究者和教练更好地理解运动员的能量消耗和代谢需求,还为运动员的训练和恢复提供了科学依据。

生物产业

2024/07/19

SisuROCK 高光谱成像技术检测土壤有机碳(SOC)和总氮(TN)

土壤有机质,尤其是有机碳和氮,在陆地生态系统中起着重要的作用,通过土壤管理增加土壤固碳可抵消全球化石燃料排碳的5-15%。高光谱成像技术可以将土壤特性测量从点尺度提升至空间尺度,是土壤科学管理、土壤有机质研究的有力工具。 加拿大阿尔伯特大学的研究者Sorenson利用Specim SisuROCK高光谱成像系统,采集三种不同轮作土壤剖面(a连续作物、b连续牧草、c作物和牧草混合农业生态轮作)的VNIR-SWIR高光谱数据,结合元素分析仪获取的各土壤样品有机碳(SOC)和总氮(TN)含量数据,基于小波分析与贝叶斯正则化神经网络建立SOC和TN预测模型。 结果表明,轮作中添加牧草增加了土壤SOC和TN的含量,但这些变化多集中在表层。这一结果具有重要的土地利用与管理意义,为用户提供决策支持,同时证明SisuROCK高光谱成像技术是研究土壤剖面中有机质空间分布的重要工具。 北京易科泰生态技术有限公司长期致力于生态-农业-健康领域仪器的研发、应用与推广,为土壤养分、污染、重金属检测、土壤-植物互作关系研究提供从实验室到野外,从地面到无人机遥感全方位解决方案。

环保

2024/07/10

高光谱成像技术检测鸭梨 α-法尼烯和共轭三烯

近日,河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所果蔬贮运加工研究室程红博士团队,使用高光谱成像技术结合机器学习模型建立了一种无损快速检测方法,成功预测了鸭梨的虎皮病生物标志物α-法尼烯和CTols,并在国际化学光谱学TOP期刊Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy在线发表了题为“Potential of hyperspectral imaging for nondestructive determination of a-farnesene and conjugated trienol content in ‘Yali’ pear”的研究论文。 该论文采用北京易科泰生态技术公司提供的Specim-VNIR高光谱成像果品品质检测系统,借助其高分辨率、高信噪比、高帧频的特点,高效采集了大批量不同实验处理下的400-1000nm鸭梨高光谱数据集,将VIS-NIR高光谱成像技术和机器学习模型相结合,建立了一种基于高光谱成像技术的快速无损预测鸭梨中α-法尼烯和CTols含量的方法,以跟踪鸭梨的健康状态,预防鸭梨虎皮病。该研究结果为鸭梨虎皮病的无损检测提供了技术支撑,也充分体现了高光谱成像技术在果实品质高效、无损检测中的潜力。

农/林/牧/渔

2024/07/09

推荐产品
供应产品

北京易科泰生态技术有限公司

查看电话

沟通底价

提交后,商家将派代表为您专人服务

获取验证码

{{maxedution}}s后重新发送

获取多家报价,选型效率提升30%
提交留言
点击提交代表您同意 《用户服务协议》 《隐私政策》 且同意关注厂商展位
联系方式:

公司名称: 北京易科泰生态技术有限公司

公司地址: 海淀区高里掌路3号院6号楼1单元101B 联系人: 王老师 邮编: 100095 联系电话: 400-860-5168转1895

友情链接:

仪器信息网APP

展位手机站