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    “叶果两用”——FluorCam叶绿素荧光成像系统助力果树研究

    发布时间: 2020-09-08  点击次数: 1052次

    日前,北京易科泰生态技术有限公司为北京农林科学院林业果树研究所安装了一套封闭式FluorCam叶绿素荧光成像系统,该系统将为果树的栽培、遗传育种、种质评价、贮藏加工等研究提供强大助力。

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    安装培训现场,售后工程师使用老师提供的核桃叶片和核桃果实进行了测试:

    对正常核桃叶片(下RGB图左侧)和黄化核桃叶片(下RGB图右侧)使用叶绿素荧光淬灭程序(Quenching)进行测量。可见正常叶片的荧光衰减率(2.69)、大光化学效率Fv/Fm(0.76)、有效光化学效率φPSII(0.13)均明显高于黄化叶(分别为0.72、0.62、0.04),而黄化叶NPQ(2.34)值明显高于正常叶片(0.58)。说明黄化严重影响了核桃叶片的光合作用:一方面降低了叶片的光能转化效率,另一方面提高了热耗散(NPQ),以应对光抑制和光损伤。

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    对正常核桃果实(下RGB图左侧)和果皮有黑斑的核桃果实(下RGB图右侧)同样使用叶绿素荧光淬灭程序(Quenching)进行测量,下图为叶绿素荧光参数成像图。

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    FluorCam叶绿素荧光成像系统适用于存在叶绿素、能够进行光合作用的几乎所有样品,突破了叶绿素荧光仪在样品大小、形状、数量的局限性。对于果树、蔬菜等植物具有的优势:既能用于快速、高通量测量叶片等常规样品,也能用于测量绿色蔬菜、果实。近年来,FluorCam叶绿素荧光成像系统越来越多地用于采后生理、贮藏保鲜等领域。

    以下介绍几个FluorCam叶绿素荧光成像 “叶果两用”的案例图片。

    黄瓜

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    不同基因型黄瓜(暗绿和光绿)的叶和果光合特性

    (由中国农业大学、北京农林科学院与北京易科泰 EcoLab 生态实验室合作完成)

    西蓝花

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    丁香油及其成分对西蓝花叶光合特性的影响

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    西蓝花采后黄化过程中光合活性的变化

    苹果

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    左图:热胁迫对不同基因型苹果叶的光系统II活性(Fv/Fm)的影响;右图:不同温度热水处理后贮藏苹果的光合响应(Fv/Fm)

    参考文献

    1.Sui X, Shan N, Hu L, et al. The complex character of photosynthesis in cucumber fruit[J]. Journal of experimental botany, 2017, 68(7): 1625-1637.

    2.Synowiec A, Możdżeń K, Skoczowski A. Early physiological response of broccoli leaf to foliar application of clove oil and its main constituents[J]. Industrial Crops and Products, 2015, 74: 523-529.

    3.Luo F, Cai J H, Kong X M, et al. Transcriptome profiling reveals the roles of pigment mechanisms in postharvest broccoli yellowing[J]. Horticulture research, 2019, 6(1): 1-14.

    4.Huo L, Sun X, Guo Z, et al. MdATG18a overexpression improves basal thermotolerance in transgenic apple by decreasing damage to chloroplasts[J]. Horticulture research, 2020, 7(1): 1-15.

    5.Herppich W B, Maggioni M, Huyskens-Keil S, et al. Optimization of Short-Term Hot-Water Treatment of Apples for Fruit Salad Production by Non-Invasive Chlorophyll-Fluorescence Imaging[J]. Foods, 2020, 9(6): 820.