FluorCam開放式葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)
FluorCam開放式葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)是一款高度靈活、應(yīng)用廣泛的植物生理生態(tài)研究?jī)x器，系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，有四個(gè)LEDs光源版、CCD鏡頭、支架、控制單元及FluorCam成像分析軟件等組成。
兩對(duì)LEDs光源版提供測(cè)量光、光化學(xué)光和飽和光閃，角度和高度可調(diào)；CCD鏡頭高度可調(diào)，且可靈活配置PSI特制高靈敏度CCD鏡頭或高分辨率鏡頭，還可裝配第五個(gè)光源版于鏡頭周邊。標(biāo)準(zhǔn)配置（標(biāo)準(zhǔn)版）的大成像面積為13×13 cm，大型版大成像面積達(dá)20×20 cm。既可對(duì)單個(gè)葉片進(jìn)行葉綠素?zé)晒獬上?，還可對(duì)整株植物進(jìn)行葉綠素?zé)晒獬上?，廣泛應(yīng)用于植物光合生理生態(tài)、植物逆境脅迫生理與易感性、氣孔功能、植物環(huán)境如土壤重金屬污染響應(yīng)與生物監(jiān)測(cè)、植物抗性、作物育種等研究。
應(yīng)用領(lǐng)域:
· 植物光合特性和代謝紊亂篩選
· 生物和非生物脅迫的檢測(cè)
· 植物抗脅迫能力或者易感性研究
· 氣孔非均一性研究
· 代謝混亂研究
· 長(zhǎng)勢(shì)與產(chǎn)量評(píng)估
· 植物——微生物交互作用研究
· 植物——原生動(dòng)物交互作用研究
功能特點(diǎn):
§ 模塊化，配置靈活，可自由安裝更換光源板、自由調(diào)整光源角度和高度、自由調(diào)整CCD鏡頭高度，方便被測(cè)植物的處理、操作等
§ 可自由選配不同波長(zhǎng)LEDs光源板，如選配青色光源板用于氣孔功能研究、選配紫外光源板用于多色熒光成像試驗(yàn)測(cè)量等
§ 成像面積大，大型版成像面積達(dá)20×20cm，可對(duì)整株植物甚至多株植物（如擬南芥等小型植物）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成像分析
§ 高靈敏度CCD鏡頭，時(shí)間分辨率達(dá)50張每秒，快速捕捉葉綠素?zé)晒馑沧?/span>
§ 可進(jìn)行自動(dòng)重復(fù)成像測(cè)量，可設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)程序（Protocols）自動(dòng)循環(huán)成像測(cè)量，成像測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)按時(shí)間日期存入計(jì)算機(jī)（帶時(shí)間戳）
§ 帶有Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)、熒光淬滅分析等各種通用實(shí)驗(yàn)程序（protocols），測(cè)量分析參數(shù)達(dá)50多個(gè)
§ 可選配TetraCam彩色成像模塊，大成像面積20×25cm，用于葉片或植物形態(tài)測(cè)量分析
§ 測(cè)量樣品包括葉片、花卉、果實(shí)、植物其它組織及整株植物、藻類等
技術(shù)參數(shù)：
§ 成像面積：標(biāo)準(zhǔn)版成像面積達(dá)13×13cm，大型版成像面積達(dá)20×20cm，可對(duì)植物葉片、植物組織、藻類、苔蘚、地衣、整株植物或多株植物、96孔板、384孔板等進(jìn)行成像分析
§ 測(cè)量參數(shù)：Fo, Fo’, Fs, Fm, Fm’, Fp, FtDn, FtLn, Fv, Fv'/ Fm', Fv/ Fm ,Fv',Ft,ΦPSII, NPQ_Dn, NPQ_Ln, Qp_Dn, Qp_Ln, qN, qL, QY, QY_Ln, Rfd, ETR等50多個(gè)葉綠素?zé)晒鈪?shù)，每個(gè)參數(shù)均可顯示2維熒光彩色圖像
· 具備完備的自動(dòng)測(cè)量程序（protocol），可自由對(duì)自動(dòng)測(cè)量程序進(jìn)行編輯
a) Fv/Fm：測(cè)量參數(shù)包括Fo，F(xiàn)m，F(xiàn)v，QY等
b) Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)：Fo，F(xiàn)p，F(xiàn)v，F(xiàn)t_Lss，QY，Rfd等熒光參數(shù)
c) 熒光淬滅分析：Fo，F(xiàn)m，F(xiàn)p，F(xiàn)s，F(xiàn)v，QY，ΦII，NPQ，Qp，Rfd，qL等50多個(gè)參數(shù)
d) 光響應(yīng)曲線LC：Fo，F(xiàn)m，QY，QY_Ln，ETR等熒光參數(shù)
e) PAR吸收與NDVI（選配）
f) GFP等靜態(tài)熒光成像測(cè)量（選配）
a) 圖像分辨率：720×560像素
b) 時(shí)間分辨率：每秒50幀
c) A/D 轉(zhuǎn)換分辨率：12位（4096灰度色階）
d) 像元尺寸：8.6µm×8.3µm
e) 通訊模式：千兆以太網(wǎng)
§ 高分辨率TOMI-2 CCD傳感器（選配）
a) 逐行掃描CCD
b) 圖像分辨率：1360×1024像素
c) 時(shí)間分辨率：在圖像分辨率下可達(dá)每秒20幀
d) A/D 轉(zhuǎn)換分辨率：16位（65536灰度色階）
e) 像元尺寸：6.45µm×6.45µm
f) 運(yùn)行模式：1）動(dòng)態(tài)視頻模式，用于葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)量；2）快照模式，用于GFP等熒光蛋白和熒光染料測(cè)量
g) 通訊模式：千兆以太網(wǎng)
§ 
光源板：4塊大型高強(qiáng)度封裝LED光源板，每個(gè)光源板由8×9 LEDs陣列，光源板有效面積與成像面積相同，標(biāo)準(zhǔn)版13×13cm，大型版20×20cm
§ 測(cè)量光：標(biāo)配617nm紅光，其它波段可選，持續(xù)時(shí)間10µs–100µs可調(diào)
§ 雙色光化光：標(biāo)配為2紅光（617nm）+2白光，可選配2紅光（617nm）+2藍(lán)光（470nm）或其它波長(zhǎng)光源組合， Actinic1大光強(qiáng)300µmol(photons)/m2.s，Actinic2大光強(qiáng)2000µmol(photons)/m2.s；大光化學(xué)光可升級(jí)至3000µmol(photons)/m2.s
§ 飽和光閃：大光強(qiáng)4000µmol(photons)/m2.s，可升級(jí)至6000 µmol(photons)/m2.s
§ PAR吸收測(cè)量模塊（選配）：遠(yuǎn)紅光740nm（FAR）、660nm雙色LEDs光源板與7位濾波輪及濾波片，用于測(cè)量PAR吸收及NDVI
§ GFP測(cè)量模塊（選配）：藍(lán)色光化光源與7位濾波輪及濾波片，用于測(cè)量GFP（綠色熒光蛋白）
§ 7位濾波輪（選配）：加裝不同波段濾波片，配合選配的光源板測(cè)量PAR吸收和GFP、YFP等穩(wěn)態(tài)熒光
§ 紫外LED光源板（選配）：365nm或385nm，1）測(cè)量多色熒光（詳見FluorCam多光譜熒光成像系統(tǒng)）；2）測(cè)量wtGFP（野生型綠色熒光蛋白）、DAPI（4',6-二脒基-2-苯基吲哚，一種熒光染料）
§ 藍(lán)色LED光源板（選配）：470nm，1）測(cè)量EGFP（增強(qiáng)型綠色熒光蛋白）；2）用于氣孔功能研究
§ 綠色LED光源板（選配）：530nm，測(cè)量YFP（黃色熒光蛋白）
§ 其他可選配光源板：品藍(lán)（447 nm），青色（505 nm），紅色（627 nm），深紅（655 nm），琥珀色（590 nm），遠(yuǎn)紅（740nm）等
*測(cè)量wtGFP、DAPI、EGFP、YFP等熒光蛋白或熒光染料還需要選配7位濾波輪，高分辨率CCD及相應(yīng)濾波片
§ FluorCam葉綠素?zé)晒獬上穹治鲕浖δ埽壕週ive（實(shí)況測(cè)試）、Protocols（實(shí)驗(yàn)程序選擇定制）、Pre–processing（成像預(yù)處理）、Result（成像分析結(jié)果）等功能菜單
§ 客戶定制實(shí)驗(yàn)程序協(xié)議（protocols）：可設(shè)定時(shí)間（如測(cè)量光持續(xù)時(shí)間、光化學(xué)光持續(xù)時(shí)間、測(cè)量時(shí)間等）、光強(qiáng)（如不同光質(zhì)光化學(xué)光強(qiáng)度、飽和光閃強(qiáng)度、調(diào)制測(cè)量光等），具備實(shí)驗(yàn)程序語(yǔ)言和腳本，用戶也可利用Protocol菜單中的向?qū)С绦蚰０孀杂蓜?chuàng)建新的實(shí)驗(yàn)程序
§ 自動(dòng)測(cè)量分析功能：可設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)程序（Protocol）自動(dòng)無(wú)人值守循環(huán)成像測(cè)量，重復(fù)次數(shù)及間隔時(shí)間客戶自定義，成像測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)按時(shí)間日期存入計(jì)算機(jī)（帶時(shí)間戳）
§ 快照（snapshot）模式：通過(guò)快照成像模式，可以自由調(diào)節(jié)光強(qiáng)、快門時(shí)間及靈敏度得到清晰突出的植物樣本穩(wěn)態(tài)熒光和瞬時(shí)熒光圖片
§ 成像預(yù)處理：程序軟件可自動(dòng)識(shí)別多個(gè)植物樣品或多個(gè)區(qū)域，也可手動(dòng)選擇區(qū)域（Region of interest，ROI）。手動(dòng)選區(qū)的形狀可以是方形、圓形、任意多邊形或扇形。軟件可自動(dòng)測(cè)量分析每個(gè)樣品和選定區(qū)域的熒光動(dòng)力學(xué)曲線及相應(yīng)參數(shù)，樣品或區(qū)域數(shù)量不受限制（>1000）
§ 數(shù)據(jù)分析模式：具備“信號(hào)計(jì)算再平均”模式（算數(shù)平均值）和“信號(hào)平均再計(jì)算”模式，在高信噪比的情況下選用“信號(hào)計(jì)算再平均”模式，在低信噪比的情況下選擇“信號(hào)平均再計(jì)算”模式以過(guò)濾掉噪音帶來(lái)的誤差
§ 輸出結(jié)果：高時(shí)間解析度熒光動(dòng)態(tài)圖、熒光動(dòng)態(tài)變化視頻、熒光參數(shù)Excel文件、直方圖、不同參數(shù)成像圖、不同ROI的熒光參數(shù)列表等
§ 給光制度：靜態(tài)或動(dòng)態(tài)（竇式）
§ CCD檢測(cè)范圍：400–1000nm
§ 光譜響應(yīng)：540nm處量子效率（70 %），400nm和650nm處轉(zhuǎn)降50%
§ 讀出噪音：低于12eRMS，典型10e
§ 滿阱容量：大于70,000 e (unbinned)
§ Bios：固件可升級(jí)
§ 通訊方式：千兆以太網(wǎng)
§ 供電電壓：90–240V
典型應(yīng)用：
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干旱、高溫等各種環(huán)境脅迫研究 葉綠素?zé)晒庾鳛閼?yīng)用的無(wú)損光合探針，可以靈敏地反應(yīng)植物在各種環(huán)境脅迫下的變化。上圖為玉米在不同模擬干旱條件下的葉綠素?zé)晒獬上駡D（Katarzyna，2015）。 | 植物病害/蟲害： 葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)同樣可以用于各種生物脅迫研究，尤其是脅迫早期篩查。上圖為煙草感染真菌后的各種葉綠素?zé)晒獬上瘢瑥亩鴮?duì)病害和植株抗性進(jìn)行定量分析（Tung，2013）。 |
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農(nóng)藥等化學(xué)毒害： FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的監(jiān)測(cè)測(cè)量。上圖為菜豆對(duì)敵草隆吸收過(guò)程中的葉綠素?zé)晒獬上?，可見毒害隨葉脈的發(fā)展過(guò)程（Hartmut，2013）。 | 果實(shí)脅迫研究： FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)突破了傳統(tǒng)葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)只能測(cè)量葉片的限制，可以對(duì)幾乎各種植物樣品進(jìn)行測(cè)量。上圖為檸檬被熱水傷害后的葉綠素?zé)晒獬上瘢―avid，2005）。這一技術(shù)同樣可用于棉鈴的抗逆研究。 |
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抗性作物育種： 葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)可以直觀地比較不同品種的抗性差異。在篩選對(duì)除草劑抗性強(qiáng)的玉米品種與基因型時(shí)，FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窨梢灾庇^并且定量地反映其抗性及產(chǎn)生毒害部位的差異（Kopsell，2011）。同時(shí)，FluorCam具備的GFP等熒光蛋白成像功能，可直接應(yīng)用于分子育種。 | 植物表型研究： 葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)是植物表型及表型組學(xué)重要的研究技術(shù)。通過(guò)FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)可以獲取植物表型相關(guān)的海量數(shù)據(jù)并構(gòu)建表型數(shù)據(jù)庫(kù)（Céline，2015）。 |
產(chǎn)地：歐洲
