FluorCam-otAsztali növényi multispektrális fluorescens képalkotó rendszer

- A legszélesebb körben alkalmazott műszertechnika a növényi fenotípusok és a fiziológiai-ökológiai kísérletek kutatásában

PSI-tA vállalat vezető tudósa, Nedbal professzor és a vállalat elnöke, Dr. Trtilek és mások először kombinálták a PAM kloroflifluorescencia technológiát a CCD technológiával, és sikeresen fejlesztették ki a FluorCam kloroflifluorescencia képalkotó rendszert a világon 1996-ban (Heck et al., 1999; Nedbal és társai, 2000; Govindjee and Nedbal, 2000）。 A FluorCam klorofil fluorescáns képalkotási technológia a 1990-es években jelentős áttörést jelentett a klorofil fluorescáns technológiában, amely lehetővé tette a fotoszintézis és a klorofil fluorescáns kutatását a tudósok számára, hogy egyszerre a kétidimenziós és a mikro világba lépjenek. A PSI a világ leghatékonyabb, legszélesebb körben használt, legátfogóbb és legtöbb publikált fluorescens képalkotási gyártója.

A bal felső képen a Nedbal és mások által a 90-es években tervezett FluorCam klorofil fluorescens képalkotási technológia (Photosynthesis Research, 66: 3-12, 2000), a jobb képen pedig a citrom színes kép és a klorofil fluorescens képalkotás (Photosynthetica, 38: 571-579, 2000).

FluorCam-otAsztali növényi multi-spektrális fluorescens képalkotási rendszer egy nagyon integrált, nagyon innovatív, könnyen használható, széles körű high-end növényi élő képalkotási technológiai berendezés, nagy érzékenységű CCD objektív, 4 rögzített LED fényforrás tábla és vezérlő rendszer stb integrált egy sötét alkalmazkodási doboz (az igény szerint az ötödik fényforrás tábla is kiválasztható a tetején), a növényminták a sötét alkalmazkodási doboz belső vágásban vannak elhelyezve, a vágás 7 szintű magassága állítható; A fényforrást nagy stabilitású áramellátó egység táplálja, és 4 nagy energiájú, nagy stabilitású LED-es fényforrás egységesen megvilágít a növénymintákon, a képalkotási terület akár 13×13 cm-esA vezérlőrendszer USB-n keresztül kapcsolódik a számítógéphez, és a FluorCam szoftverprogram segítségével vezérli és gyűjti az elemző adatokat. Alkalmazott más növényi szövetek, például növényi levelek és gyümölcsök, egész növények vagy termesztett több növény, mohás földfelszín és más alacsony növények, algák stb., széles körben alkalmazott a növények, beleértve az algák fotoszintézis fiziológiai ökológia, a növényi ellentétesség kényszerítési fiziológia és érzékenység, a pórusok funkciója, a növényi környezet, például a talaj nehézfém szennyezés reagálása és a biológiai vizsgálat, a növényi ellenállóság vizsgálata és szűrés, a növénytenyésztés, a

Fő jellemzői:

· A rendszer a sötét adaptációs műveleti dobozba integrálva egyszerű kezelésre és mozgásra alkalmas a sötét adaptációs képalkotás elemzésére mind laboratóriumban, mind külső téren

· Nagy érzékenységű CCD objektív, akár 50 kép másodpercenkénti felbontással, gyors klorofil fluorescens átmenetek rögzítése, akár 13x13cm képfelület

· A világ egyetlen olyan csúcstechnológiai berendezése, amely képes az OJIP gyors fluorescencia dinamikai képalkotási elemzésére. Több mint 20 paramétert kaphat az OJIP gyors fluorescencia dinamikai görbe és Mo (OJIP görbe kezdeti lejtője), az OJIP rögzített területe, a Sm (az összes fényreakciós központ bezárásához szükséges energia mérése), a QY, a PI (teljesítményindex) és így tovább.

· A világ egyetlen csúcsminőségű klorofil fluorescencia technológiai berendezése, amely képes a QA re-oxidációs dinamikai képalkotási elemzéshez, és képes az egykörüli telített fényvillanás (STF) klorofil fluorescencia indukált dinamikát működtetni.100µs120 000 µmol (foton) / m².s

· A legteljesebb funkcionalitású, szerkeszthető klorofil fluorescencia kísérleti protokollokkal, beleértve a pillanatkép-módot, Fv/Fm, Kautsky-indukált hatást, 2 klorofil fluorescencia-leállítási (NPQ) protokollt (2 fényre szabott), LC fényválasz görbét, PAR abszorpciós és NDVI képalkotási elemzést, QA re-oxidációs dinamikai elemzést (opcionális), OJIP gyors fluorescencia dinamikai elemzést (opcionális) és GFP zöld fluorescens fehérje képalkotást (opcionális) stb.

· Automatikus ismétlődő képmérési elemzés, előre beállított kísérleti eljárás (protokollok), a mérések száma és az időközönség, a rendszer automatikusan ciklusos képméréseket futtathat, és automatikusan tárolja az adatokat a számítógépen idő és dátum szerint (időbélyegzővel); Két kísérleti eljárás (protokoll) is létrehozható; Például a rendszer napközben automatikus Fv / Fm, éjszaka automatikus NPQ elemzés stb.

· Kétszínű fotokémiai fénystimuláló fényforrás, szabványos konfiguráció piros és fehér, opcionális kétszámú fotokémiai fény, például piros és kék, kétszínű fotokémiai fény különböző arányokban használható, hogy kísérletezze a különböző fényminőséget a növények / növények fotoszintézis előnyei.

A bal ábra Fv / Fm uborka levél 100% piros fényforrás körülmények között, és a bal ábra B Fv / Fm uborka levél 30% kék fényforrás körülmények között; A jobb felső ábra a fotoszintézis intenzitásának és a fényintenzitás (kék fény különböző aránya) viszonyát mutatja, a jobb alsó ábra a légkörvezetőség és a fényintenzitás (kék fény különböző aránya) viszonyát mutatja.

· Futtatható klorofil fluorescáns képalkotás, multispektrális fluorescáns képalkotás, GFP stabil állapotú fluorescáns képalkotás

· Opcionális TetraCam színes képalkotási modul, maximális képalkotási terület 20x25 cm lapok vagy növényi morfológiai képalkotási elemzéshez és klorofil fluorescens képalkotási összehasonlító elemzéshez

· Opcionális nagy spektrumú képalkotó egység és infravörös hőképalkotó egység, a növény jellemzőinek digitalizálása, vizualizálása, a növény morfológiájának átfogó mérése és elemzése, a fotoszintézis hatékonysága, a biokémiai tulajdonságok, a légporációk vezetőképessége, a nyomás és az ellenállás stb.

· 35x35 cm nagyméretű mozgó növényi képelemző rendszerrel rendelkezésre áll, amely a klorofil fluorescencia, az infravörös hőkép és az RGB képelemzés elvégzésére alkalmas

Legújabb alkalmazási esetek:

Hendrik KupperrelZuzana Benedikty és társai közzétették a Plant Physiology 2019 februárjában. Analysis of OJIP Chlorophyll Fluorescence Kinetics and QA Reoxidation Kinetics by Direct Fast Imaging， A tanulmány először alkalmazta az ultra-gyors sebességű képalkotó érzékelőt, a FluorCam asztali növényi klorofil fluorescens képalkotó rendszert és az FKM multispektrális mikrofluorescens képalkotó rendszert. 4000fps@640x512 ， QA reoxidált klorofil fluorescencia dinamikai képalkotási mérés egyimpulzus telített fény villanás150,000μmolár/m2.s.1Az.

Az OJIP gyors fluorescencia dinamikai meghatározási elemzési paraméterei közé tartoznak:

a) azFóKezdeti fluorescencia vagy minimális fluorescencia, 50 μs fluorescencia

b) azFj-t2 ms fluorescencia esetén

c)Fi60 ms fluorescencia esetén

d)PFm: Maximális fluorescencia

e)Vj-nek= (Fj-Fo)/(Fm-Fo): j-szintű fluorescencia relatív változó

f)Vi-t= (Fi-Fo)/(Fm-Fo): I. osztályú fluorescencia relatív változó

g)Mo-t= TRo/RC-ETo/RC=4(F300-Fo)/(Fm-Fo): fluorescens átmeneti kezdeti lejtő, vagy OJIP görbe kezdeti lejtő

h)TerületA különböző minták összehasonlításához a területet szabványosítani kell: Sm = Area/(Fm-Fo), az Sm az összes fényreakciós központ bezárásához szükséges energia mérése.

i)Fix terület: OJIP rögzített terület, az OJIP görbe 40 finom F-érték 1 másodpercig az F-érték alatti terület

j)SmSzabványosított OJIP kompenzációs terület, amely tükrözi a QA redukciós több forgalom

k)Ss= Vj / Mo: szabványosított OJ fázis kompenzációs terület, amely tükrözi az egyforgalmi QA redukciót

(l)N = Sm / Ss = Sm Mo (1 / Vj)OJIP QA (0 és t között)_Fm）

m)Phi­Po＝QY＝φpo＝TRo/ABS＝Fv/Fm， Maximális fény kvantum termelés, felszívó fény kvantum áramlás reakciós központ kezdeti rögzítési arány

n)Pszi_ó＝ψo＝ETo/TRo＝1-Vj， Az elektronokkal továbbított fény kvantum áramlásának aránya a fény kvantum áramlásának rögzítésében

o)Phi_Eó＝φ_Eó=ETo/ABS=(1-(Fo/Fm))(1-Vj)， Az elektron átviteli fény kvantum áramlásának aránya (quantum yield of electron transport at t=0)

p)Phi_Do＝φ_Csinálja＝1-φpo＝Fo/Fm， Energiaeltávolítás (t = 0)

q)Phi_pav= φpav = φpo (Sm/t)_FmÁtlagos fény kvantum termelés, t_FmAz Fm eléréséhez szükséges idő (ms)

r)ABS és RCMo(1/Vj)(1/QY): a reakciós központ felszívó kvantum áramlásának egysége, ahol a reakciós központ csakaz aktív (QA-ból QA-re csökkentő) központok(Az alábbiakban). QY=TRo/ABS=Fv/Fm

s)TRo / RCMo(1/Vj): az egységi reakciós központ kezdeti (vagy maximális) fénykvantum áramlásának rögzítése (ami a QA csökkenéséhez vezet, azaz a reakciós központ B bezárási arányának növekedéséhez)

t)ETo / RCMo(1/Vj) (1-Vj): az egységi reakciós központ kezdeti elektron-átviteli quantum áramlása

(u)DIo / RC= (ABS/RC) - (TRo/RC): egységi reakciós központi energiaeltávolítás

v)ABS és CS: az egységminta részének felszívó fény kvantum áramlása,A CS a tesztelt minta izgatott keresztmetszetét jelenti.(Az alábbiakban). ABS/CSo = Fo, ABS/CSm = Fm, TRo/CSx = QY (ABS/CSx) – az energia vagy a fény kvantum áramlásának egységvetítése

w)TRo / CSo= QY. ETo/CSo = φ_EóFo = QY. (1-Vj). Fó

x)RC/CSxa reakcióközpont sűrűsége,RC / CS0 (aktív RC-k izgatott keresztmetszetnek)

és)PI_ABS= (RC/ABS) (φpo/φ)_Csinálja(ψo/Vj): „teljesítmény”-index vagy túlélési index a fényfelvétel kvantum áramlásán alapuló

(z)PICs=(RC/CSx)(φpo/φ)_Csinálja(ψo/Vj): szekció alapú „teljesítmény” index vagy túlélési index