易(yi)科泰(tai)葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光(guang)與多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)應(ying)用案(an)例—土(tu)壤(rang)-植物互作(zuo)

植物與土(tu)壤(rang)的相(xiang)互作(zuo)用(yong)包(bao)括土(tu)壤(rang)對(dui)植物生存、生長(chang)和繁(fan)殖(zhi)所(suo)施加的廣泛的生物、化學(xue)和(he)物(wu)理效應(ying)，以(yi)及植物對土(tu)壤(rang)形(xing)成(cheng)、土(tu)壤(rang)物(wu)理結(jie)構和(he)土(tu)壤(rang)生物群活動(dong)的相(xiang)互作(zuo)用(yong)。這些(xie)相(xiang)互作(zuo)用(yong)發(fa)生在(zai)廣(guang)泛的時間(jian)和(he)空間(jian)尺(chi)度上(shang)。土(tu)壤(rang)生物群和土(tu)壤(rang)物(wu)理基質的參與對(dui)植物種群和群落具有反饋效應(ying)，也導(dao)致養分循環(huan)和(he)動(dong)態(tai)的變(bian)化(hua)。

  葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)與多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)是(shi)目前(qian)植物表型(xing)研(yan)究技術(shu)中(zhong)占(zhan)據(ju)極其(qi)重(zhong)要(yao)的地(di)位(wei)。這(zhe)兩(liang)種技術(shu)對(dui)植物活體的光(guang)合生理表型(xing)、次(ci)生代謝(xie)水平(ping)、轉基因(yin)標記熒(ying)光(guang)蛋白等進(jin)行(xing)無(wu)損(sun)成(cheng)像(xiang)與定(ding)量(liang)分析，在(zai)植物、農業(ye)、生態科研(yan)工(gong)作(zuo)中(zhong)都得到(dao)了廣泛地(di)應(ying)用。易(yi)科泰(tai)生態技術(shu)公(gong)司(si)積十(shi)幾年(nian)葉(ye)綠素(su)熒光(guang)與多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)測量(liang)與(yu)成(cheng)像(xiang)技術(shu)國(guo)際(ji)合作(zuo)、技術(shu)推(tui)廣與技術(shu)服(fu)務(wu)經驗(yan)，壹(yi)方(fang)面引(yin)進(jin)儀(yi)器(qi)技術(shu)，另壹方面自(zi)主(zhu)研制(zhi)生產(chan)了不同應(ying)用領(ling)域的葉綠素(su)熒光(guang)與多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)產(chan)品，包(bao)括FluorTron葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)動(dong)態(tai)成(cheng)像(xiang)（time-resolved）、FluorTron多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)、FluorTron葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)等。

土(tu)壤(rang)-植物互作(zuo)的相(xiang)關研究中(zhong)，測量(liang)特定(ding)土(tu)壤(rang)條(tiao)件(jian)下植物的光(guang)合生理與表(biao)型(xing)響(xiang)應(ying)，無疑(yi)是(shi)非常重(zhong)要(yao)的壹環(huan)。國(guo)內外研究者(zhe)利(li)用易科(ke)泰(tai)及合作(zuo)廠(chang)家提供(gong)的葉綠素(su)熒光(guang)與多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)已(yi)經在(zai)相(xiang)關研究領(ling)域取得了大量(liang)研(yan)究(jiu)成(cheng)果，下(xia)面我(wo)們介紹其(qi)中(zhong)的部分重要(yao)成(cheng)果：

應(ying)用方(fang)向(xiang)壹、土(tu)壤(rang)重(zhong)金屬汙染(ran)與改(gai)良(liang)評估

土(tu)壤(rang)中(zhong)的重金屬會從(cong)土(tu)壤(rang)進(jin)入(ru)植物體內，影響(xiang)植物的生長(chang)發(fa)育，這(zhe)些(xie)重金屬又(you)會經(jing)食(shi)物鏈造成(cheng)生態危害與(yu)人類健(jian)康(kang)風險(xian)。因(yin)此(ci)，降(jiang)低(di)土(tu)壤(rang)中(zhong)重金屬毒(du)性(xing)並減少(shao)植物中重(zhong)金屬積(ji)累對(dui)農業(ye)生態、食(shi)品安(an)全和(he)人類健(jian)康(kang)至關重要(yao)。

河(he)南(nan)農業(ye)大學(xue)在(zai)土(tu)壤(rang)中(zhong)添(tian)加了壹種新(xin)型(xing)聚(ju)丙(bing)烯(xi)酸接(jie)枝澱粉和腐(fu)植酸鉀復(fu)合(he)水凝(ning)膠(S/K/AA)，研究(jiu)其(qi)對(dui)煙草(cao)生長(chang)和土(tu)壤(rang)微(wei)環(huan)境(jing)的影響(xiang)。形態(tai)數據結(jie)果分析表明添(tian)加S/K/AA水凝(ning)膠可以(yi)顯(xian)著(zhu)提(ti)高Cd脅迫(po)條(tiao)件(jian)下煙草(cao)生物量(liang)。通(tong)過(guo)FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)系統與光(guang)合儀(yi)對煙草(cao)光(guang)合能力進(jin)行(xing)測量(liang)，結(jie)果表(biao)明(ming)S/K/AA水凝(ning)膠同(tong)樣提高了Cd脅迫(po)條(tiao)件(jian)下煙草(cao)的光(guang)合能力，包(bao)括最小(xiao)熒(ying)光(guang)Fo、光(guang)合速率（CO₂同化(hua)速率）Pn、蒸騰(teng)速率E等。研(yan)究(jiu)認(ren)為(wei)，S/K/AA水凝(ning)膠可能是通過Cd吸收轉運蛋白的表達(da)來(lai)影響(xiang)Cd吸收，從而降(jiang)低(di)Cd毒(du)性(xing)。

除了直接改良(liang)土(tu)壤(rang)外，利用根際(ji)內生菌直接(jie)調(tiao)節(jie)植物對重(zhong)金屬的吸收和積累也(ye)是(shi)重(zhong)要(yao)的研究方(fang)向(xiang)之壹。安(an)徽科(ke)技大學(xue)與(yu)南(nan)京(jing)農業(ye)大學(xue)合(he)作(zuo)研(yan)究發(fa)現，根際(ji)內生菌Lysinibacillus fusiformis Cr33顯(xian)著(zhu)降(jiang)低(di)了番茄植株鎘（Cd）積累(lei)。FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)結(jie)果表(biao)明(ming)隨(sui)Cd濃度降(jiang)低(di)，番茄葉(ye)片(pian)光(guang)合系統的損傷(shang)程度也(ye)顯(xian)著(zhu)降(jiang)低(di)，證(zheng)明了根內生菌對地(di)上(shang)部的保護(hu)作(zuo)用(yong)。沈(shen)陽(yang)師(shi)範大學(xue)則(ze)利(li)用FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)證明了根內生菌Burkholderia sp. GD17 在(zai)水(shui)稻(dao)對(dui)Cd脅迫(po)應(ying)答中(zhong)，對光(guang)合系統具有顯(xian)著(zhu)的保護(hu)性(xing)影(ying)響(xiang)，減少(shao)了Cd損傷(shang)造成(cheng)最大光(guang)化學(xue)效(xiao)率(lv)Fv/Fm、實(shi)際(ji)光(guang)化學(xue)效(xiao)率(lv)ΦPSII、電子(zi)傳遞(di)速率ETR的降(jiang)低(di)。

應(ying)用方(fang)向(xiang)二、土(tu)壤(rang)病(bing)害與(yu)寄(ji)生物早期(qi)檢(jian)測

多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)可同時(shi)對(dui)脅迫(po)誘(you)導(dao)次(ci)級(ji)代謝(xie)產(chan)物熒光(guang)（藍綠(lv)熒(ying)光(guang)）成(cheng)像(xiang)，並與葉綠(lv)素熒(ying)光(guang)（紅(hong)色和(he)遠(yuan)紅(hong)熒光(guang)）成(cheng)像(xiang)綜合分析。次生代謝(xie)物中(zhong)的多(duo)酚類物(wu)質是植物抵(di)禦(yu)病(bing)害的重要(yao)化學(xue)物(wu)質(zhi)，黃酮類物(wu)質則與(yu)抗(kang)ROS活性(xing)氧(yang)密(mi)切相(xiang)關，因(yin)此(ci)利用(yong)多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)能夠(gou)靈(ling)敏(min)地(di)進(jin)行(xing)極(ji)早(zao)期(qi)病(bing)害檢(jian)測，甚至土(tu)壤(rang)病(bing)原菌(jun)及寄(ji)生物造成(cheng)的根系病(bing)害都(dou)可以(yi)通(tong)過植物地(di)上(shang)部的多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)進(jin)行(xing)檢(jian)測。

白紋(wen)羽病(bing)Rosellinia necatrix是鱷(e)梨(li)最重(zhong)要(yao)的土(tu)壤(rang)傳(chuan)播疾(ji)病(bing)之壹(yi)。西(xi)班(ban)牙高等(deng)學(xue)術(shu)研(yan)究委員會利用(yong)FluorCam多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)及紅(hong)外熱成(cheng)像(xiang)技術(shu)對(dui)根系感(gan)染(ran)後(hou)的鱷梨葉(ye)片的進(jin)行(xing)了葉綠素熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)、多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)和熱成(cheng)像(xiang)分析，發(fa)現病(bing)害造成(cheng)的根系功能損失(shi)，能夠(gou)同步影響(xiang)葉片(pian)的光(guang)合生理、次生代謝(xie)和氣孔功(gong)能。而葉綠素(su)熒(ying)光(guang)參數甚至可以(yi)在(zai)癥(zheng)狀(zhuang)發(fa)展前(qian)就指(zhi)示(shi)出(chu)病(bing)害的發(fa)生。通過FluorCam多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)進(jin)行(xing)的這壹研(yan)究既發(fa)現了根系病(bing)害對(dui)植物整體生理功能和地(di)上(shang)部表(biao)型(xing)的影響(xiang)，也為(wei)根系病(bing)害提(ti)供了早期檢測工(gong)具。

根系寄(ji)生的列當(dang)Orobanche cumana是油(you)料(liao)作(zuo)物(wu)向(xiang)日葵生產(chan)中的大敵。西(xi)班(ban)牙國(guo)家研(yan)究委員會將(jiang)多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)技術(shu)用(yong)於向(xiang)日葵被(bei)列當(dang)寄(ji)生的快(kuai)速無損(sun)檢測。多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)結(jie)果表(biao)明(ming)，在(zai)列當(dang)感(gan)染(ran)早期(qi)即(ji)可通過(guo)向(xiang)日葵葉片紅(hong)色熒(ying)光(guang)F680和遠(yuan)紅(hong)熒光(guang)F740的增加，以(yi)及F680/F740的減少(shao)來(lai)檢測到(dao)其(qi)影(ying)響(xiang)。藍綠(lv)熒光(guang)F440和F520則反應(ying)了寄(ji)生過程中次生代謝(xie)水平(ping)的變(bian)化(hua)。這(zhe)為(wei)向(xiang)日葵育種與根系寄(ji)生早期檢(jian)測提(ti)供了極大的便利。

應(ying)用方(fang)向(xiang)三、土(tu)壤(rang)生態毒(du)性(xing)的生物標記檢(jian)測

捷(jie)克全球變(bian)化(hua)研(yan)究(jiu)所(suo)與丹麥(mai)哥本哈根大學(xue)長(chang)期合(he)作(zuo)研(yan)究開發(fa)壹種高通(tong)量(liang)生物標記篩(shai)選(xuan)方法(fa)，能夠(gou)快(kuai)速評估土(tu)壤(rang)與(yu)環(huan)境(jing)中(zhong)毒(du)性(xing)物(wu)質(zhi)如除草劑、重金屬等(deng)對環(huan)境(jing)生態的影響(xiang)。他們使(shi)用高等(deng)植物的光(guang)自養(yang)細(xi)胞懸(xuan)液，結(jie)合FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)系統、FMT150藻類培養與在(zai)線(xian)監(jian)測系統、AlgaeTron AG230藻類培養箱等(deng)儀(yi)器(qi)開展了大量(liang)相(xiang)關研究。實(shi)驗(yan)結(jie)果表(biao)明(ming)光(guang)自養(yang)細(xi)胞懸(xuan)液結(jie)合FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)就是壹(yi)種非常好的環(huan)境(jing)毒(du)性(xing)生物標記。

在(zai)最新(xin)的研究中(zhong)，他們分別(bie)對擬南(nan)芥(jie)植株和細(xi)胞懸(xuan)液施加了敵草(cao)隆(long)、草(cao)甘(gan)膦(lin)和重金屬鉻，使用(yong)FluorCam多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)系統對其(qi)進(jin)行(xing)了葉綠素熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)和多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)分析。數據經過主(zhu)成(cheng)分分析，證明擬南(nan)芥(jie)細(xi)胞懸(xuan)液結(jie)合葉(ye)綠(lv)素熒光(guang)成(cheng)像(xiang)和多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)分析是壹種非常有效的植物毒(du)性(xing)脅迫(po)高通(tong)量(liang)預(yu)篩系統。這兩(liang)種成(cheng)像(xiang)檢測技術(shu)分別(bie)檢測毒(du)性(xing)物(wu)質(zhi)對光(guang)合系統和次生代謝(xie)的影響(xiang)，使檢(jian)測結(jie)果更(geng)加全面和(he)準(zhun)確(que)。比(bi)起使(shi)用(yong)植株來(lai)進(jin)行(xing)類似(si)篩選(xuan)，這壹(yi)生物標記系統在(zai)高通(tong)量(liang)數據獲(huo)取、快(kuai)速脅迫(po)檢(jian)測、高靈(ling)敏(min)度、同(tong)質(zhi)脅迫(po)響(xiang)應(ying)、減少(shao)培養空間(jian)、節(jie)省材料(liao)與(yu)毒(du)性(xing)物(wu)質(zhi)等方(fang)面都(dou)有很大優(you)勢。

應(ying)用方(fang)向(xiang)四、我(wo)們能在(zai)火星(xing)種土(tu)豆嗎——土(tu)壤(rang)-植物營養狀(zhuang)況評估與(yu)貧(pin)瘠土(tu)壤(rang)改(gai)良(liang)

傳統的土(tu)壤(rang)營養元(yuan)素分析方法需要(yao)對土(tu)壤(rang)及上(shang)面生長(chang)的植物進(jin)行(xing)烘(hong)幹(gan)消(xiao)解(jie)處理(li)與化學(xue)分析，不但(dan)費時費力，還(hai)要(yao)使用大量(liang)對(dui)環(huan)境(jing)有汙染(ran)的化學(xue)藥(yao)品，更(geng)重(zhong)要(yao)的是難以(yi)對(dui)同壹植株進(jin)行(xing)跟(gen)蹤(zong)檢測，在(zai)野(ye)外大田(tian)采樣測量(liang)也(ye)非(fei)常不(bu)方便。

浙江(jiang)大學(xue)使(shi)用(yong)了三種熒光(guang)技術(shu)——OJIP快(kuai)速葉綠(lv)素熒光(guang)動(dong)力(li)學(xue)技術(shu)、脈沖調(tiao)制(zhi)式葉綠(lv)素熒光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)和(he)多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)獲(huo)取了不同氮素(su)處(chu)理(li)下油(you)菜不(bu)同(tong)生長(chang)時期(qi)以(yi)及不同(tong)葉(ye)位的熒光(guang)數據。葉片氮(dan)素(su)與(yu)植物的光(guang)合能力和葉綠(lv)素(su)含量(liang)密(mi)切相(xiang)關。OJIP與脈沖調(tiao)制(zhi)式葉綠(lv)素熒光(guang)技術(shu)獲(huo)得(de)的相(xiang)關參數直接反映植物的光(guang)合能力與電子(zi)傳遞(di)鏈的生理變(bian)化(hua)。多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)技術(shu)測量(liang)的紅(hong)色熒(ying)光(guang)RF和近(jin)紅(hong)外熒光(guang)IrF則直(zhi)接(jie)反映了葉綠素含量(liang)。在(zai)保(bao)證(zheng)結(jie)果準(zhun)確(que)率的前(qian)提(ti)下，相(xiang)比(bi)其(qi)他(ta)兩(liang)種技術(shu)，多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)有其(qi)優(you)勢。首先，多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)在(zai)葉(ye)片(pian)頂(ding)部(bu)的敏感(gan)度最高且(qie)檢(jian)測的時間(jian)也(ye)最早(zao)；其(qi)次(ci)，相(xiang)較(jiao)於其(qi)他(ta)葉綠(lv)素(su)熒光(guang)技術(shu)，多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)不(bu)需(xu)要(yao)暗(an)適(shi)應(ying)，因(yin)此(ci)更適(shi)合(he)用(yong)於田(tian)間(jian)冠(guan)層(ceng)尺(chi)度的檢測。綜(zong)上(shang)，本研究(jiu)推(tui)斷(duan)出(chu)多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)在(zai)油(you)菜(cai)氮(dan)素(su)水平(ping)的田(tian)間(jian)早(zao)期(qi)診(zhen)斷(duan)中(zhong)擁(yong)有較(jiao)高潛(qian)力(li)。

在(zai)科(ke)幻(huan)大片《火星(xing)救(jiu)援(yuan)》中(zhong)，馬(ma)特·達(da)蒙(meng)飾演(yan)的植物學(xue)家(jia)，依(yi)靠(kao)僅有的少量(liang)資源，就奇(qi)跡般地(di)種植出了批量(liang)的“火星(xing)土(tu)豆”。

那麽(me)現(xian)實(shi)中(zhong)，我(wo)們能在(zai)火星(xing)的貧瘠土(tu)壤(rang)上(shang)種土(tu)豆嗎？ 那不(bu)勒(le)斯費德裏科二(er)世(shi)大學(xue)在(zai)意(yi)大利航天(tian)局(ju)支持(chi)下(xia)，開展了火星(xing)土(tu)豆培養模擬實(shi)驗(yan)。火星(xing)土(tu)壤(rang)中(zhong)雖(sui)然含有K、Ca、Mg、Fe等植物生長(chang)必(bi)需的無機(ji)元(yuan)素，但(dan)缺乏C、N、P、S等有機(ji)元(yuan)素，同(tong)時也沒(mei)有足夠(gou)的土(tu)壤(rang)持(chi)水量(liang)。研(yan)究(jiu)人(ren)員希(xi)望通(tong)過(guo)在(zai)模(mo)擬的火星(xing)土(tu)壤(rang)中(zhong)添(tian)加綠色堆肥，改善土(tu)豆的生長(chang)狀(zhuang)況。研(yan)究人(ren)員利(li)用(yong)ADC光(guang)合儀(yi)在(zai)塊(kuai)莖(jing)填(tian)充期(qi)和(he)葉片衰老(lao)期(qi)檢測了凈光(guang)合速率NP、氣孔導(dao)度gs、蒸騰(teng)速率E，同時(shi)利(li)用(yong)FluorPen100手持(chi)式(shi)葉(ye)綠(lv)素(su)熒光(guang)儀(yi)檢測了光(guang)系統II最大光(guang)化學(xue)效(xiao)率(lv)Fv/Fm、光(guang)系統II量(liang)子(zi)產(chan)額(e)ΦPSII、電子(zi)傳遞(di)速率ETR和非(fei)光(guang)化學(xue)淬(cui)滅(mie)系數NPQ。結(jie)果表(biao)明(ming)，在(zai)火星(xing)土(tu)中添(tian)加堆肥，壹定(ding)程度提(ti)高了凈光(guang)合速率NP，同時(shi)顯(xian)著(zhu)降(jiang)低(di)了氣孔導(dao)度gs和蒸(zheng)騰(teng)速率E。說明(ming)堆(dui)肥(fei)處(chu)理(li)維持(chi)了CO₂固定(ding)效率(lv)，同(tong)時(shi)還(hai)降(jiang)低(di)了對水分的損耗。葉(ye)綠素熒(ying)光(guang)數據方面，火星(xing)土(tu)堆肥(fei)提高了土(tu)豆的光(guang)系統II量(liang)子(zi)產(chan)額(e)ΦPSII和電子(zi)傳遞(di)速率ETR，說明(ming)堆(dui)肥(fei)對(dui)光(guang)系統的作(zuo)用(yong)主要(yao)體現在(zai)提(ti)高了光(guang)系統的光(guang)能轉化效率(lv)。結(jie)合最終(zhong)對(dui)塊莖(jing)的品質(zhi)檢(jian)測，這(zhe)壹研究(jiu)證明(ming)了綠色堆肥(fei)可以(yi)很(hen)好地(di)改(gai)善火星(xing)土(tu)的理化特性(xing)和(he)肥(fei)力。也(ye)許未(wei)來(lai)的宇航員就會借(jie)助葉綠素熒(ying)光(guang)和多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)技術(shu)開(kai)發(fa)的土(tu)壤(rang)改(gai)良(liang)技術(shu)，在(zai)火星(xing)實(shi)現(xian)土(tu)豆自(zi)由(you)。

應(ying)用方(fang)向(xiang)五、土(tu)壤(rang)生態恢復(fu)評估

隨(sui)著礦產(chan)資源持續開(kai)發(fa)，相(xiang)當(dang)壹部(bu)分礦區(qu)由(you)於資源枯(ku)竭或(huo)因(yin)去(qu)產(chan)能關停退出(chu)，這(zhe)些(xie)礦區(qu)就進(jin)入(ru)了 “後(hou)采礦（post-mining）”階段(duan)。這個階(jie)段(duan)是對(dui)采礦遺(yi)留(liu)的土(tu)地(di)、礦井(jing)、工(gong)業(ye)設(she)施(shi)、建(jian)構築(zhu)物和(he)環(huan)境(jing)等(deng)進(jin)行(xing)風(feng)險(xian)評估、整(zheng)治(zhi)與再利用(yong)的時期，其(qi)中(zhong)對土(tu)壤(rang)進(jin)行(xing)生態修復(fu)以(yi)恢復(fu)其(qi)自(zi)然生態功能是其(qi)中(zhong)重要(yao)的環(huan)節(jie)。

德國勃蘭(lan)登(deng)堡工(gong)業(ye)大學(xue)對(dui)多(duo)個“後(hou)采礦”區(qu)域的生態恢復(fu)進(jin)行(xing)了跟(gen)蹤(zong)研究(jiu)。由(you)於采礦區(qu)土(tu)壤(rang)貧(pin)瘠，而且可能存在(zai)重(zhong)金屬、有機(ji)化合(he)物(wu)等(deng)多(duo)種汙染(ran)，因(yin)此(ci)在(zai)初(chu)期，其(qi)地(di)表(biao)植被(bei)以(yi)地(di)衣、苔(tai)蘚(xian)等(deng)低(di)等(deng)植物形成(cheng)的生物結(jie)皮為主。研究(jiu)人(ren)員(yuan)通(tong)過FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)與(yu)反射光(guang)譜成(cheng)像(xiang)技術(shu)結(jie)合，評估土(tu)壤(rang)的恢復(fu)過(guo)程。研究結(jie)果表(biao)明(ming)土(tu)壤(rang)生物結(jie)皮逐(zhu)漸(jian)增(zeng)強(qiang)的光(guang)合活(huo)性(xing)，增(zeng)加了土(tu)壤(rang)碳積累，為其(qi)他(ta)高等(deng)植物的定(ding)居(ju)創(chuang)造條(tiao)件(jian)。

除葉綠素熒(ying)光(guang)與高光(guang)譜熒(ying)光(guang)技術(shu)外，易科泰(tai)可同時(shi)提(ti)供其(qi)他(ta)多(duo)種與土(tu)壤(rang)-植物互作(zuo)相(xiang)關的儀(yi)器(qi)技術(shu)，包(bao)括土(tu)壤(rang)/根系/土(tu)壤(rang)動(dong)物(wu)呼吸與(yu)碳中和、土(tu)壤(rang)/植物元(yuan)素分析、植物/根系/土(tu)壤(rang)高光(guang)譜成(cheng)像(xiang)、紅(hong)外熱成(cheng)像(xiang)、生態模擬實(shi)驗(yan)監(jian)測等(deng)多(duo)種研究應(ying)用，可根據(ju)客戶實(shi)際(ji)需(xu)要(yao)，靈(ling)活(huo)配(pei)置(zhi)技術(shu)方(fang)案(an)。

Ø FluorTron^®多(duo)功能高光(guang)譜成(cheng)像(xiang)分析技術(shu)

Ø FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)與多(duo)光(guang)譜熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)系統

Ø RhizoTron根系高光(guang)譜成(cheng)像(xiang)技術(shu)

Ø Fire Fly & Mini Fly LIBS元(yuan)素分析成(cheng)像(xiang)技術(shu)

Ø SoilLab土(tu)壤(rang)呼吸實(shi)驗(yan)測量(liang)技術(shu)

Ø Thermo-RGB成(cheng)像(xiang)技術(shu)

Ø EcoTron生態模擬實(shi)驗(yan)監(jian)測技術(shu)

參考文獻：

1. Xia M, et al. 2023. Hydrogel-potassium humate composite alleviates cadmium toxicity of tobacco by regulating Cd bioavailability. Ecotoxicology and Environmental Safety, 263:115361

2. Zhu L, Guo J, Sun Y, et al. Acetic acid-producing endophyte Lysinibacillus fusiformis orchestrates jasmonic acid signaling and contributes to repression of cadmium uptake in tomato plants. Frontiers in Plant Science, 2021, 12: 670216.

3. 祖國(guo)薔(qiang), 胡哲(zhe), 王琪. Burkholderia sp. GD17 對水(shui)稻(dao)幼(you)苗(miao)鎘耐(nai)受的調(tiao)節(jie). 生物技術(shu)通(tong)報(bao), 2022, 38(4): 153-162.

4. Granum E, et al. 2015. Metabolic responses of avocado plants to stress induced by Rosellinia necatrix analysed by fluorescence and thermal imaging. Eur J Plant Pathol, DOI 10.1007/s10658-015-0640-9

5. Ortiz-Bustos CM, et al. 2016. Fluorescence Imaging in the Red and Far-Red Region during Growth of Sunflower Plantlets. Diagnosis of the Early Infection by the Parasite Orobanche cumana. Front. Plant Sci. 7:884

6. Ortiz-Bustos C M, Pérez-Bueno M L, Barón M, et al. Use of blue-green fluorescence and thermal imaging in the early detection of sunflower infection by the root parasitic weed Orobanche cumana Wallr. Frontiers in plant science, 2017, 8: 833.

7. Segečová A, et al. 2017. Stress Response Monitoring of Photoautotrophic Higher Plant Suspension Cultures by Fluorescence Imaging for High-Throughput Toxic Compound Screening. Journal of Environmental Protection 8, 678-692

8. Segečová A, et al. 2018. Advancement of the cultivation and upscaling of photoautotrophic suspension cultures using Chenopodium rubrum as a case study. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. doi: 10.1007/s11240-018-1441-6

9. Segečová A, et al. 2019. Noninvasive determination of toxic stress biomarkers by high-throughput screening of photoautotrophic cell suspension cultures with multicolor fluorescence imaging. Plant Methods 15:100  

10. Caporale A G, Paradiso R, Liuzzi G, et al. Green compost amendment improves potato plant performance on Mars regolith simulant as substrate for cultivation in space. Plant and Soil, 2023, 486(1): 217-233

11. Gypser S, Herppich W B, Fischer T, et al. Photosynthetic characteristics and their spatial variance on biological soil crusts covering initial soils of post-mining sites in Lower Lusatia, NE Germany. Flora-Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants, 2016, 220: 103-116.