易科(ke)泰葉綠(lv)素(su)熒(ying)光成(cheng)像(xiang)技(ji)術應(ying)用於園(yuan)藝(yi)科學(xue)研(yan)究—花(hua)卉與觀(guan)賞植(zhi)物(wu)

FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光成(cheng)像(xiang)技(ji)術能(neng)夠靈敏(min)、快(kuai)捷、無(wu)損(sun)地(di)測(ce)量(liang)植(zhi)物(wu)光合(he)能(neng)力(li)、光合(he)電子傳遞鏈(lian)功(gong)能(neng)和(he)光系統逆(ni)境(jing)響(xiang)應(ying)，因(yin)此(ci)從(cong)技(ji)術問世(shi)之初就被(bei)廣泛(fan)應(ying)用於花(hua)卉、水果、蔬菜(cai)等園藝植(zhi)物(wu)研究(jiu)中。 

在(zai)花(hua)卉與觀(guan)賞植(zhi)物(wu)的(de)相(xiang)關(guan)研究(jiu)中，FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光成(cheng)像(xiang)技(ji)術廣泛(fan)應(ying)用於抗(kang)逆、生(sheng)理生(sheng)態、采(cai)後保(bao)存(cun)、優(you)化培(pei)養條件(jian)等研究方(fang)向。下(xia)面(mian)介紹部(bu)分(fen)近期研究案例(li)：

壹(yi)、 外源鈣(gai)對(dui)月季熱(re)脅迫(po)抗(kang)性的(de)作用

河南農業大學(xue)將(jiang)修剪(jian)後(hou)的(de)月季Rosa hybrida ‘Carolla’進(jin)行(xing)了(le)晝(zhou)夜(ye)溫度35/20℃的(de)熱(re)脅迫(po)處理。在(zai)其(qi)花(hua)芽萌發壹周(zhou)後，在(zai)葉(ye)片上噴(pen)施不同濃度的(de)CaCl₂溶液。之後利(li)用FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光成(cheng)像(xiang)系統檢(jian)測葉(ye)片的(de)最小(xiao)熒光Fo、最大(da)熒(ying)光Fm、PSII最大(da)量(liang)子產(chan)額Fv/Fm（即最大(da)光化(hua)學(xue)效率(lv)）、非(fei)光化(hua)學(xue)淬(cui)滅(mie)系數NPQ、熒光衰(shuai)減(jian)比(bi)率Rfd（也稱(cheng)為(wei)活力(li)指數）。同時(shi)利(li)用光合(he)儀(yi)檢(jian)測葉(ye)片的(de)凈(jing)光合(he)速(su)率、蒸騰速(su)率、氣(qi)孔(kong)導(dao)度並計(ji)算其(qi)水分(fen)利(li)用效率(lv)WUE。結(jie)果表明(ming)，葉片(pian)施加的(de)外(wai)源鈣(gai)增強(qiang)了(le)月季光合(he)系統對(dui)熱(re)脅迫(po)的(de)抗(kang)逆，既(ji)表現(xian)在(zai)維(wei)持(chi)光系統PSII的(de)光能(neng)轉換效(xiao)率、減(jian)少(shao)熱(re)耗(hao)散；又減(jian)輕(qing)了高(gao)溫對(dui)CO₂同化(hua)與水分(fen)利(li)用的(de)影(ying)響(xiang)。

二、 白化(hua)鳳凰木的(de)光合(he)生(sheng)理特(te)性

植(zhi)物(wu)部分(fen)或(huo)全部缺(que)失葉(ye)綠(lv)素(su)被(bei)稱(cheng)為(wei)白化(hua)。白化(hua)現象在(zai)50多(duo)種植(zhi)物(wu)中都(dou)有所(suo)發(fa)現，包(bao)括(kuo)裸子植(zhi)物(wu)、單子葉植(zhi)物(wu)和(he)雙(shuang)子葉植(zhi)物(wu)。巴西Universidade Federal de Jataí的(de)科(ke)學(xue)家對(dui)鳳(feng)凰木Delonix regia的(de)白(bai)化(hua)進(jin)行(xing)了(le)研(yan)究(jiu)，希望弄清除了缺(que)失葉(ye)綠(lv)素(su)，植(zhi)物(wu)白化(hua)還(hai)造(zao)成(cheng)了(le)結(jie)構和(he)生(sheng)理的(de)哪些(xie)改變。

研究(jiu)人員(yuan)從(cong)壹(yi)棵(ke)母樹(shu)上采(cai)集種(zhong)子培育(yu)了2400株幼(you)苗(miao)。從(cong)中挑選(xuan)出白(bai)化的(de)幼(you)苗(miao)，分(fen)析(xi)其(qi)葉(ye)綠(lv)素(su)含(han)量(liang)並使(shi)用FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光成(cheng)像(xiang)系統檢(jian)測其(qi)光合(he)特(te)性。結(jie)果表明(ming)，白化(hua)鳳(feng)凰木的(de)葉(ye)綠(lv)素(su)含(han)量(liang)顯(xian)著降(jiang)低(di)，但(dan)其(qi)PSII最大(da)光化(hua)學(xue)效率(lv)Fv/Fm和(he)實(shi)際光化(hua)學(xue)效率(lv)(F’m-F’)/F’m（即量(liang)子產(chan)額QY）則與(yu)非(fei)白化(hua)植(zhi)株(zhu)基本相同(tong)，說明(ming)其(qi)剩(sheng)余(yu)的(de)PSII光合(he)結(jie)構功(gong)能(neng)是(shi)完整(zheng)的(de)。白(bai)化(hua)鳳凰木的(de)非(fei)光化(hua)學(xue)淬(cui)滅(mie)系數NPQ顯著降(jiang)低(di)，壹方(fang)面(mian)減(jian)少(shao)了PSII熱(re)耗(hao)散的(de)能(neng)量(liang)，盡(jin)量(liang)維(wei)持(chi)光合(he)電子傳遞能(neng)量(liang)；另壹方(fang)面(mian)說明(ming)它(ta)應(ying)對(dui)高(gao)光照(zhao)的(de)光保(bao)護(hu)能(neng)力(li)大(da)大(da)降(jiang)低(di)。同時(shi)，白化(hua)鳳(feng)凰木的(de)熒(ying)光衰(shuai)減(jian)比(bi)率Rfd（也稱(cheng)為(wei)活力(li)指數）也顯著降(jiang)低(di)，證(zheng)明(ming)白化(hua)還(hai)是(shi)不(bu)可(ke)避免(mian)地影(ying)響(xiang)了其(qi)在(zai)光照(zhao)條件(jian)下(xia)的(de)活(huo)力(li)。 

三、 切花(hua)的(de)采(cai)後保(bao)鮮(xian)

鮮切花(hua)在(zai)采(cai)摘運輸過(guo)程(cheng)中，由(you)於高(gao)溫、運輸時(shi)長等原因(yin)，導(dao)致(zhi)其(qi)組(zu)織衰老、水分(fen)損(sun)失、品(pin)質下(xia)降，甚(shen)至腐(fu)敗(bai)變質。因(yin)此(ci)研究(jiu)鮮(xian)切花(hua)在(zai)保(bao)存(cun)過(guo)程(cheng)中的(de)生(sheng)理(li)變化(hua)並以(yi)此(ci)考察各(ge)種(zhong)保(bao)鮮(xian)技(ji)術的(de)效(xiao)果是(shi)對(dui)鮮(xian)切花(hua)產(chan)業是(shi)即(ji)為(wei)重要的(de)。

韓國(guo)世(shi)宗(zong)大學(xue)對(dui)此(ci)開(kai)展(zhan)了(le)多(duo)年的(de)研(yan)究(jiu)，對(dui)不(bu)同(tong)品(pin)種的(de)月季施加了各種(zhong)防腐液(ye)、乙烯抑制劑(ji)乃至草(cao)藥(yao)提取(qu)液，以(yi)評(ping)估最佳的(de)保(bao)鮮(xian)運輸制劑(ji)。FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光系統測(ce)量(liang)的(de)最大(da)光化(hua)學(xue)效率(lv)Fv/Fm可直接衡(heng)量(liang)植(zhi)物(wu)的(de)脅(xie)迫(po)受損(sun)程(cheng)度，為(wei)鮮花(hua)保(bao)存(cun)過(guo)程(cheng)中的(de)活(huo)力(li)評(ping)估鑒(jian)定(ding)提供(gong)了(le)最有(you)力(li)的(de)證(zheng)據。

四、 補充光照(zhao)改(gai)善(shan)觀(guan)賞鳳梨花(hua)序的(de)發(fa)育(yu)

補充光照(zhao)是(shi)觀(guan)賞花(hua)卉培育(yu)中廣泛(fan)使(shi)用的(de)技(ji)術手(shou)段(duan)。伊(yi)朗德(de)黑蘭(lan)大學的(de)科(ke)學(xue)家使用不同(tong)紅(hong)藍配(pei)比的(de)補充光培(pei)養(yang)美葉光萼荷Aechmea fasciata ‘Primera’，星花(hua)鳳梨Guzmania ‘Rostara’ 和(he)麗(li)穗鳳(feng)梨Vriesea ‘Splenriet’，通(tong)過(guo)FluorPen手持(chi)式葉綠(lv)素(su)熒(ying)光儀(yi)（帶有光量(liang)子傳感(gan)器(qi)）和(he)手(shou)持(chi)式光譜(pu)儀(yi)來確定(ding)培(pei)養光強(qiang)與(yu)光質組(zu)成(cheng)。結(jie)果表明(ming)增加補充光中的(de)藍(lan)光組(zu)分(fen)，能(neng)夠顯著促(cu)進(jin)花(hua)序的(de)出現(xian)與發(fa)育。同(tong)時(shi)，利(li)用FluorPen手持(chi)式葉綠(lv)素(su)熒(ying)光儀(yi)測(ce)量(liang)OJIP快速(su)動(dong)力學(xue)曲線與光化(hua)學(xue)活性性能(neng)指數PIABS，FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光系統成(cheng)像(xiang)測(ce)量(liang)最大(da)光化(hua)學(xue)效率(lv)Fv/Fm、非(fei)光化(hua)學(xue)淬(cui)滅(mie)系數NPQ等，發現增加藍(lan)光組(zu)分(fen)也(ye)能(neng)在(zai)壹(yi)定(ding)程(cheng)度上(shang)改善(shan)壹些(xie)鳳梨品(pin)種的(de)光合(he)特(te)性。

參(can)考文獻(xian)：

1.Wang H, Shen Y, Wang K, et al. Effect of Exogenous Calcium on the Heat Tolerance in Rosa hybrida ‘Carolla’. Horticulturae, 2022, 8(10): 980

2.Silva LAS, et al. 2020. Albinism in plants – far beyond the loss of chlorophyll: Structural and physiological aspects of wild‐type and albino royal poinciana (Delonix regia) seedlings. Plant Biology 22(5): 761-768

3.Ha STT, et al. 2019. Extension of the Vase Life of Cut Roses by Both Improving Water Relations and Repressing Ethylene Responses. Horticultural Science and Technology 37(1):65-77

4.Ha STT, et al. 2019. Simultaneous Inhibition of Ethylene Biosynthesis and Binding Using AVG and 1-MCP in Two Rose C*rs with Different Sensitivities to Ethylene. Journal of Plant Growth Regulation 39:553–563

5.Javadi Asayesh E, Aliniaeifard S, Askari N, et al. Supplementary light with increased blue fraction accelerates emergence and improves development of the inflorescence in Aechmea, Guzmania and Vriesea. Horticulturae, 2021, 7(11): 485.

北京易科(ke)泰生態技(ji)術公(gong)司(si)提供(gong)園(yuan)藝(yi)植(zhi)物(wu)光合(he)與(yu)抗(kang)逆全(quan)面(mian)技(ji)術方(fang)案：

FluorPen/AquaPen手持(chi)儀葉綠(lv)素(su)熒(ying)光儀(yi)

FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光成(cheng)像(xiang)系統

FluorCam多(duo)光譜(pu)熒(ying)光成(cheng)像(xiang)系統

FluorTron®多(duo)功(gong)能(neng)高(gao)光譜(pu)成(cheng)像(xiang)分(fen)析(xi)系統

PlantScreen植(zhi)物(wu)高(gao)通(tong)量(liang)表(biao)型成(cheng)像(xiang)分(fen)析(xi)平(ping)臺(tai)

PhenoTron® PTS植(zhi)物(wu)表型(xing)成(cheng)像(xiang)分(fen)析(xi)系統