FluorCam便携式光合测量-荧光成像系统

       FluorCam便携式光合测量-荧光成像系统将气体交换测定功能和叶绿素荧光成像功能有机结合：既能够测定植物的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等光合作用参数，全面衡量植物光合作用的强度和能力；又能够对植物的叶绿素荧光参数进行二维成像，反映光合作用过程中光系统对光能的吸收、传递、耗散、分配及光合特性的空间异质性。

       FluorCam便携式光合测量-荧光成像系统能够全面测定光合作用的过程（包括原初反应、电子传递、碳同化等阶段），充分了解光合作用的物质转化和能量交换，从而对光合作用进行完整评估和直观呈现。

左：不同尺度叶绿素荧光及植物光合作用(Porcar-Castell et al., 2014)；右：FluorCam系统用于灌木虫瘿叶片的荧光成像和光合测定(Oliveira et al., 2017)

应用领域

• 植物光合生理研究

• 植物胁迫逆境研究

• 优质作物品种筛选

• 植物固碳研究

• 全 球气候变化研究

技术特点

• 强强结合：全 球首台野外便携式光合仪（1983年）和全 球首部商用叶绿素荧光成像仪（1996年）均出在生产厂家。FluorCam便携式光合测量-荧光成像系统是数十年研发积累和技术经验的结晶——成熟耐用，值得信赖。

  
  

  左：全 球首台野外便携式光合仪；右：全 球首部商用叶绿素荧光成像仪FluorCam示意图

• 功能强大：荧光成像功能能够借助内置程序，自动测量Fv/Fm、NPQ、ΦPSII、qP、qN、Rfd、ETR等叶绿素荧光参数及对每个参数进行二维成像；光合仪能够自动测定同化速率（A）、蒸腾速率（E）、胞间CO2（Ci）、气孔导度（Gs）、叶片温度、光合有效辐射，运行光响应程序和CO2响应程序。

• 配置灵活：

可选配GFP荧光成像功能，用于转基因作物筛选和对植物个体水平的基因表达进行定位和分析。

可选配OJIP快速荧光曲线测量模块，快速获取反映植物光能吸收、传递、转化、耗散及光合电子传递状况的26个JIP-test参数。

可选配植物光谱及植被指数测量模块，轻松获取植物反射光谱曲线并直接获取NDVI、PRI等数十个反映植物色素含量、光能利用效率、健康状态的生理参数。

可选配植物多酚-叶绿素测量模块，对色素含量进行测定，包括Chl叶绿素指数、Flav类黄酮指数、NBl氮平衡指数（Chl/Flav 比值）、Anth 花青素指数。

从左向右：叶片GFP成像；OJIP测量模块；植物光谱及植被指数测量模块

• 多使用场景：系统便携性强，非常适合长时间野外调查和大田试验，也可用于实验室、温室等可控环境下的基础研究，是植物学、农学研究的必备仪器。

FluorCam便携式光合测量-荧光成像系统室内使用场景

应用案例

1.捷克帕拉茨基大学的研究人员使用FluorCam便携式光合测量-荧光成像系统测定了热激预处理前后感染白 粉病的番茄的气体交换参数及叶绿素荧光参数（成像），发现热激处理不会显著影响中等抗性基因型番茄的白 粉病抗性和光合响应，但会增加易感基因型的易感性(Prokopová et al., 2010)。

番茄白 粉病易感基因型热激预处理前后白 粉病感染的光合响应：

左-叶绿素荧光成像；右-光合色素含量及气体交换参数

2.葡萄牙阿威罗大学的科研人员研究发现松树对脂溃疡病菌感染在时间序列上的生理响应依赖于宿主的易感水平，而脱落酸的分解代谢在此过程中发挥着重要的作用(Amaral et al., 2021)。FluorCam便携式光合测量-荧光成像系统则被用来测定易感品种和抗性品种在感染过程中的光合表现。

易感品种和抗性品种松树松针的叶绿素荧光参数（左）和气体交换参数（右）在感染（F）过程中的时间序列变化

3.日本日本鹿儿岛大学农学院的科研人员使用FluorCam便携式光合测量-荧光成像系统研究了温度光照对百香果“夏日皇后”和“红星”光合特性的影响。发现两个品种的百香果在高温下的光合特性存在差异：“夏日皇后”在高温下受到了严重的伤害，而“红星”在高温下保持其蒸腾和NPQ值从而降低了高温胁迫的影响(Shimada et al., 2017)。

两个品种百香果气体交换参数和叶绿素荧光参数随温度的变化

国内安装案例

参考文献

1. Amaral, J., Correia, B., Escandón, M., Jesus, C., Serôdio, J., Valledor, L., Hancock, R.D., Dinis, L.-T., Gomez-Cadenas, A., Alves, A., et al. (2021). Temporal physiological response of pine to Fusarium circinatum infection is dependent on host susceptibility level: the role of ABA catabolism. Tree Physiology 41, 801–816. https://doi.org/10.1093/treephys/tpaa143.

2. Oliveira, D.C., Moreira, A.S.F.P., Isaias, R.M.S., Martini, V., and Rezende, U.C. (2017). Sink Status and Photosynthetic Rate of the Leaflet Galls Induced by Bystracoccus mataybae (Eriococcidae) on Matayba guianensis (Sapindaceae). Front. Plant Sci. 8, 1249. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01249.

3. Oliveira, T.M., Yahmed, J.B., Dutra, J., Maserti, B.E., Talon, M., Navarro, L., Ollitraut, P., da S. Gesteira, A., and Morillon, R. (2017). Better tolerance to water deficit in doubled diploid ‘Carrizo citrange’ compared to diploid seedlings is associated with more limited water consumption. Acta Physiol Plant 39, 1–13. https://doi.org/10.1007/s11738-017-2497-3.

4. Porcar-Castell, A., Tyystjärvi, E., Atherton, J., van der Tol, C., Flexas, J., Pfündel, E.E., Moreno, J., Frankenberg, C., and Berry, J.A. (2014). Linking chlorophyll a fluorescence to photosynthesis for remote sensing applications: mechanisms and challenges. Journal of Experimental Botany 65, 4065–4095. https://doi.org/10.1093/jxb/eru191.

5. Prokopová, J., Mieslerová, B., Hlaváčková, V., Hlavinka, J., Lebeda, A., Nauš, J., and Špundová, M. (2010). Changes in photosynthesis of Lycopersicon spp. plants induced by tomato powdery mildew infection in combination with heat shock pre-treatment. Physiological and Molecular Plant Pathology 74, 205–213. https://doi.org/10.1016/j.pmpp.2010.01.001.