葉綠素熒光(guang)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)——組(zu)培(pei)（愈傷組(zu)織(zhi)）篇(pian)

在(zai)植(zhi)物組(zu)織(zhi)培(pei)養與(yu)抗逆(ni)研究(jiu)領域，精準(zhun)解(jie)析光合系(xi)統功能(neng)、快速(su)評(ping)估(gu)脅迫(po)響(xiang)應(ying)是(shi)突(tu)破(po)技(ji)術(shu)瓶(ping)頸的(de)關(guan)鍵(jian)。葉綠素熒光(guang)信號作為植(zhi)物光(guang)合生理(li)狀(zhuang)態的(de)“理(li)想探(tan)針"，能(neng)實(shi)時(shi)反(fan)映(ying)光合系(xi)統的(de)活性與(yu)結(jie)構(gou)完整性，為科研人員(yuan)提(ti)供核心(xin)數據支(zhi)撐(cheng)。易(yi)科(ke)泰(tai)葉綠素熒光(guang)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)憑借非破壞(huai)性檢測(ce)、高(gao)空間(jian)分辨率(lv)、多(duo)參(can)數(shu)同(tong)步(bu)分析的(de)優(you)勢，已在(zai)愈傷組(zu)織(zhi)培(pei)養、組(zu)培苗(miao)抗逆評(ping)估、脅迫(po)機(ji)制(zhi)探(tan)究等(deng)場景(jing)中(zhong)實(shi)現深度(du)應(ying)用(yong)。以(yi)下(xia)將(jiang)通過(guo)三(san)個典(dian)型研(yan)究(jiu)案(an)例(li)，具(ju)體(ti)展(zhan)現FluorCam葉綠素熒光(guang)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)在(zai)組(zu)培(pei)（愈傷組(zu)織(zhi)）相(xiang)關(guan)研(yan)究中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)與(yu)價值。

案(an)例(li)1：款冬愈傷組(zu)織(zhi)的(de)高(gao)效(xiao)誘(you)導(dao)與(yu)培養體(ti)系

款冬是壹種(zhong)重(zhong)要的(de)藥(yao)用(yong)植(zhi)物，通過(guo)體(ti)外培(pei)養方式將其(qi)引(yin)入(ru)實(shi)驗室培(pei)養，可以為未(wei)來(lai)獲(huo)取(qu)“取(qu)之不盡"的(de)藥(yao)用(yong)植(zhi)物資源(yuan)打下(xia)基(ji)礎(chu)。本文(wen)旨在(zai)建立款(kuan)冬愈傷組(zu)織(zhi)的(de)高(gao)效(xiao)誘(you)導(dao)與(yu)培養體(ti)系，並(bing)系(xi)統分析其(qi)生長(chang)動(dong)力學(xue)、形(xing)態結(jie)構(gou)、光(guang)合活性與(yu)生化特性。研(yan)究發現，在(zai)含有(you)3 mg/L IAA和(he)2 mg/L BAP的(de)MS固體(ti)培養基(ji)上，黑(hei)暗條(tiao)件下(xia)，能(neng)夠(gou)成(cheng)功誘(you)導(dao)並(bing)維(wei)持(chi)生長(chang)旺(wang)盛的(de)愈傷組(zu)織(zhi)。該(gai)愈傷組(zu)織(zhi)具(ju)有(you)器(qi)官(guan)發生和(he)體(ti)細(xi)胞(bao)胚(pei)胎發生的(de)潛力，適合作為藥用代謝(xie)物生產的(de)生物技(ji)術(shu)來(lai)源(yuan)。研究(jiu)結(jie)果(guo)顯(xian)示，愈傷組(zu)織(zhi)的(de)光(guang)合活性較低，其(qi)Fv/Fm（光合系(xi)統 II 量子(zi)效(xiao)率(lv)）基(ji)本(ben)低於0.1，但轉(zhuan)到光下(xia)培(pei)養後的(de)愈傷組(zu)織(zhi)形(xing)成(cheng)芽(ya)體(ti)，其(qi)光合效(xiao)率(lv)明(ming)顯提(ti)高，說(shuo)明(ming)其(qi)細(xi)胞(bao)仍(reng)保留(liu)部(bu)分(fen)光(guang)合裝置組裝與(yu)功能(neng)。

案(an)例(li)2：低CO2水平(ping)通過(guo)幹(gan)擾光(guang)合功能(neng)和(he)活性氧的(de)積(ji)累(lei)對組培(pei)苗有(you)害(hai)

本研(yan)究以組織(zhi)培(pei)養的(de)百合鱗(lin)片(pian)（再生不定鱗(lin)莖）和(he)擬(ni)南(nan)芥(jie)幼苗為材料，通過(guo)在(zai)培(pei)養容器中(zhong)放置濃(nong)KOH溶液(ye)去除二(er)氧化(hua)碳(tan)，探(tan)究其(qi)對組培苗的(de)影響(xiang)。結(jie)果(guo)顯(xian)示，低CO2水平(ping)下(xia)，百合再(zai)生鱗莖和(he)擬南(nan)芥(jie)幼苗生長(chang)減弱(ruo)，添加(jia)蔗(zhe)糖僅能部(bu)分(fen)恢(hui)復(fu)生長(chang)。ROS大量積(ji)累(lei)。Fv/Fm分別(bie)從(cong) 0.69、0.76 降至(zhi) 0.60、0.62，而(er)土(tu)壤中(zhong)生長(chang)的(de)離(li)體(ti)幼苗的(de)兩(liang)者(zhe) Fv/Fm 分別(bie)為 0.77、0.79。這(zhe)表(biao)明(ming)低二氧化(hua)碳(tan)濃(nong)度會(hui)幹(gan)擾(rao)光(guang)合功能(neng)並(bing)引(yin)發組培(pei)脅迫(po)，組(zu)培苗(miao)生長(chang)不良(liang)部(bu)分(fen)源(yuan)於光(guang)合能(neng)力大幅下(xia)降。

案(an)例(li)3：生物與(yu)非生物脅迫(po)因(yin)素對歐洲(zhou)白(bai)蠟樹(shu)組織(zhi)培(pei)養發育(yu)的(de)影響(xiang)

生物脅迫(po)（主(zhu)要(yao)為真(zhen)菌(jun)，如(ru)Hymenoscyphus fraxineus）和(he)非生物脅（如(ru)土(tu)壤中(zhong)重金屬積(ji)累(lei)和(he)鹽(yan)度(du)）是影響(xiang)歐洲(zhou)白(bai)蠟樹(shu)種群(qun)數(shu)量(liang)的(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)。本研(yan)究借助(zhu)體(ti)外培(pei)養技(ji)術(shu)（基(ji)於愈傷組(zu)織(zhi)和(he)通過(guo)間(jian)接器官(guan)發生再生的(de)幼苗）探(tan)究這(zhe)些生物和(he)非生物脅迫(po)因(yin)素對歐洲(zhou)白(bai)蠟樹(shu)的(de)威脅程度。結(jie)果(guo)表(biao)明(ming). Hfraxineus具(ju)有(you)致(zhi)病潛力，14 天(tian)內(nei)即可導(dao)致(zhi)愈傷組(zu)織(zhi)細(xi)胞(bao)死亡，且(qie)該(gai)組織(zhi)無(wu)法激(ji)活防禦(yu)機(ji)制(zhi)；濃(nong)度為 0.027 mmol/L 的(de)鎘(ge)具(ju)有(you)高(gao)毒性；鹽(yan)度(du)會(hui)使(shi)幼苗和(he)愈傷組(zu)織(zhi)中(zhong)的(de)氧化(hua)酶活性產生差(cha)異，這(zhe)意味著這(zhe)些酶在(zai)調(tiao)控(kong)組(zu)織(zhi)培(pei)養的(de)形(xing)態發生發育(yu)方面發揮(hui)著作用。

鹽(yan)度(du)愈傷組(zu)織(zhi)和(he)幼苗的(de)影響(xiang)，主(zhu)要(yao)通過(guo)抗(kang)氧化(hua)酶活性和(he)光(guang)合效(xiao)率(lv)兩個(ge)方面檢測(ce)。其(qi)中(zhong)，FluorCam葉綠素熒光(guang)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)結(jie)果(guo)顯(xian)示，無論(lun)氯(lv)化(hua)鈉(na)濃(nong)度如(ru)何(he)，愈傷組(zu)織(zhi)的(de)Fv/Fm值始(shi)終低於幼苗。這(zhe)可能是(shi)由(you)於這(zhe)兩種植(zhi)物材(cai)料的(de)光(guang)合裝置成(cheng)熟度(du)存(cun)在(zai)差(cha)異所(suo)致(zhi)，幼苗葉片(pian)中(zhong)的(de)細(xi)胞(bao)組(zu)織(zhi)能(neng)夠(gou)更(geng)加(jia)高效(xiao)地利用光(guang)能並(bing)最(zui)小化其(qi)過量(liang)造成(cheng)的(de)損傷(shang)。這(zhe)也揭(jie)示了植(zhi)物不同發育(yu)階段（或(huo)組(zu)織(zhi)類型(xing)）光合系(xi)統的(de)成(cheng)熟度(du)與(yu)脅迫(po)耐受性的(de)關(guan)聯，為深入(ru)研(yan)究植(zhi)物抗(kang)逆(ni)機(ji)制(zhi)提(ti)供了數(shu)據支(zhi)持(chi)

參考文獻(xian)：

[1] Bojko, M., Kędra, M., Adamska, A., Jakubowska, Z., Tuleja, M., & Myśliwa-Kurdziel, B. (2024). Induction and characteristics of callus cultures of the medicinal plant Tussilago farfara L. Plants, 13(21), 3080.

[2] Askari, N., Aliniaeifard, S., & Visser, R. G. (2022). Low CO2 levels are detrimental for in vitro plantlets through disturbance of photosynthetic functionality and accumulation of reactive oxygen species. Horticulturae, 8(1), 44.

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易(yi)科(ke)泰(tai)生態技(ji)術(shu)——葉綠素熒光(guang)技(ji)術(shu)專家

易(yi)科(ke)泰(tai)致(zhi)力於為科研和(he)應(ying)用(yong)領域提(ti)供葉綠素熒光(guang)技(ji)術(shu)解(jie)決(jue)方案(an)，包括：

Ø FluorCam葉綠素熒光(guang)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)

Ø PlantScreen表(biao)型(xing)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)，From FluorCam to PlantScreen Platform

Ø FluorTron®光合表(biao)型(xing)成(cheng)像(xiang)分析技(ji)術(shu)，葉綠素熒光(guang)動(dong)態成(cheng)像(xiang)、光譜(pu)成(cheng)像(xiang)、多(duo)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)、3D 成(cheng)像(xiang)，植(zhi)物光(guang)合表(biao)型(xing)、光合生理(li)全面解(jie)決(jue)方案(an)

Ø FluorTron®多(duo)功能(neng)葉綠素熒光(guang)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu)，從(cong)葉綠素熒光(guang)動(dong)態（time-resolved）、葉綠素熒光(guang)光譜（spectral-resolved）全面解(jie)析葉綠素熒光(guang)，並(bing)可同時(shi)對反射光成(cheng)像(xiang)分析

Ø FluorTron®智能LED光源(yuan)培養與(yu)葉綠素熒光(guang)成(cheng)像(xiang)在(zai)線(xian)監(jian)測(ce)系(xi)統

Ø FluorTron-ROBOT 葉綠素熒光(guang)巡檢機(ji)器(qi)人(ren)