FluorCam便攜(xie)式(shi)光(guang)合(he)測量-熒光(guang)成(cheng)像系統將氣(qi)體(ti)交(jiao)換(huan)測(ce)定(ding)功能和葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光(guang)成(cheng)像功能(neng)有機(ji)結合(he)：既能(neng)夠(gou)測(ce)定(ding)植(zhi)物(wu)的(de)光(guang)合(he)速率(lv)、蒸騰(teng)速率(lv)、氣(qi)孔導度等(deng)光(guang)合(he)作用參數，全(quan)面(mian)衡量植(zhi)物(wu)光(guang)合(he)作用的(de)強度和能(neng)力；又能夠(gou)對(dui)植(zhi)物(wu)的(de)葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光(guang)參數進行二(er)維成(cheng)像，反映(ying)光(guang)合(he)作用過(guo)程(cheng)中(zhong)光(guang)系(xi)統對(dui)光(guang)能(neng)的(de)吸收、傳遞(di)、耗散、分(fen)配(pei)及光(guang)合(he)特性的(de)空(kong)間(jian)異質(zhi)性(xing)。

FluorCam便攜(xie)式(shi)光(guang)合(he)測量-熒光(guang)成(cheng)像系統能夠(gou)全(quan)面(mian)測定(ding)光(guang)合(he)作用的(de)過(guo)程(cheng)（包(bao)括(kuo)原(yuan)初(chu)反(fan)應(ying)、電子傳遞(di)、碳同(tong)化(hua)等(deng)階段(duan)），充(chong)分了(le)解光(guang)合(he)作用的(de)物質(zhi)轉(zhuan)化(hua)和能(neng)量(liang)交(jiao)換(huan)，從(cong)而對(dui)光(guang)合(he)作用進行完整(zheng)評估和直(zhi)觀(guan)呈(cheng)現(xian)。

應用領域

植(zhi)物(wu)光(guang)合(he)生理(li)研究(jiu)、植(zhi)物(wu)脅迫逆(ni)境(jing)研(yan)究(jiu)、優(you)質(zhi)作物品(pin)種篩選(xuan)、植(zhi)物(wu)固碳研(yan)究(jiu)、全球氣(qi)候(hou)變化(hua)研究(jiu)

技(ji)術特(te)點(dian)

強強結合(he)：野(ye)外便(bian)攜(xie)式(shi)光(guang)合(he)儀（1983年）和商用葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光(guang)成(cheng)像儀（1996年）均出在生產廠家(jia)。FluorCam便攜(xie)式(shi)光(guang)合(he)測量-熒光(guang)成(cheng)像系統是(shi)數十(shi)年研(yan)發積(ji)累(lei)和技(ji)術經驗(yan)的(de)結晶(jing)——成熟耐用，值得信(xin)賴(lai)。

功能強大：熒光(guang)成(cheng)像功能(neng)能夠(gou)借(jie)助(zhu)內(nei)置(zhi)程(cheng)序，自動(dong)測量(liang)Fv/Fm、NPQ、ΦPSII、qP、qN、Rfd、ETR等(deng)葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光(guang)參數及對(dui)每(mei)個(ge)參數進行二(er)維成(cheng)像；光(guang)合(he)儀能夠(gou)自(zi)動(dong)測定(ding)同化(hua)速率(lv)（A）、蒸騰(teng)速率(lv)（E）、胞間CO2（Ci）、氣(qi)孔導度（Gs）、葉(ye)片溫(wen)度、光(guang)合(he)有效輻射(she)，運(yun)行光(guang)響(xiang)應程(cheng)序和CO2響應程(cheng)序。

配(pei)置(zhi)靈(ling)活：

可(ke)選(xuan)配(pei)GFP熒光(guang)成(cheng)像功能(neng)，用於轉基(ji)因(yin)作物篩選(xuan)和對(dui)植(zhi)物(wu)個(ge)體水(shui)平的(de)基(ji)因(yin)表達(da)進行定位(wei)和(he)分(fen)析(xi)。

可(ke)選(xuan)配(pei)OJIP快速熒(ying)光(guang)曲線(xian)測(ce)量(liang)模(mo)塊，快速獲(huo)取(qu)反(fan)映(ying)植(zhi)物(wu)光(guang)能(neng)吸收、傳遞(di)、轉(zhuan)化(hua)、耗散及光(guang)合(he)電子傳遞(di)狀(zhuang)況(kuang)的(de)26個(ge)JIP-test參數。

可(ke)選(xuan)配(pei)植(zhi)物(wu)光(guang)譜及植(zhi)被指(zhi)數測(ce)量模(mo)塊，輕(qing)松獲(huo)取(qu)植(zhi)物(wu)反(fan)射(she)光(guang)譜曲線(xian)並直(zhi)接(jie)獲(huo)取(qu)NDVI、PRI等(deng)數十(shi)個(ge)反映(ying)植(zhi)物(wu)色(se)素含量、光(guang)能(neng)利(li)用效率、健康(kang)狀(zhuang)態的(de)生理(li)參數。

可(ke)選(xuan)配(pei)植(zhi)物(wu)多(duo)酚(fen)-葉(ye)綠(lv)素測(ce)量(liang)模(mo)塊，對(dui)色素含量進行測定(ding)，包(bao)括(kuo)Chl葉(ye)綠(lv)素指(zhi)數、Flav類黃酮(tong)指(zhi)數、NBl氮平衡指(zhi)數（Chl/Flav 比(bi)值）、Anth 花(hua)青(qing)素指(zhi)數。

多使用場景：系統便攜(xie)性(xing)強，非常適合(he)長(chang)時(shi)間野(ye)外調查和大(da)田(tian)試(shi)驗(yan)，也可(ke)用於實驗(yan)室、溫(wen)室等(deng)可(ke)控(kong)環境(jing)下的(de)基(ji)礎研究(jiu)，是(shi)植(zhi)物(wu)學(xue)、農學(xue)研究(jiu)的(de)儀器(qi)。

技(ji)術參數

1. 光(guang)合(he)測量部分(fen)

1.1 CO2測量範圍(wei)：0-3000ppm

1.2 CO2測量分辨(bian)率(lv)：1ppm

1.3 CO2采用紅外分(fen)析(xi)，差分(fen)開(kai)路(lu)測(ce)量系統，自動(dong)置零(ling)，自(zi)動(dong)氣(qi)壓(ya)和(he)溫(wen)度補(bu)償(chang)

1.4 H2O測量範圍(wei)：0-75 mbar                                      

1.5 H2O測量分辨(bian)率(lv)：0.1mbar

1.6 PAR測量範圍(wei)：0-3000 μmol m-2 s-1，余弦校(xiao)正

1.7 葉(ye)室(shi)溫(wen)度：-5 - 50℃   精度：±0.2℃

1.8 葉(ye)片溫(wen)度：-5 - 50℃  

1.9 空(kong)氣(qi)泵(beng)流(liu)速：100 - 500ml / min

1.10 CO2控(kong)制：由內(nei)部(bu)CO2供(gong)應系(xi)統提供(gong)，最高達(da)2000ppm

1.11 H2O控(kong)制：可(ke)高於或(huo)低(di)於環境(jing)條件(jian)

1.12 溫度控(kong)制：由微型peltier元件(jian)控(kong)制，環境(jing)溫(wen)度-10℃到(dao)+15℃，所有(you)葉(ye)室(shi)自(zi)動(dong)調節

1.13 PAR控(kong)制：RGB光(guang)源(yuan)最大(da)2400μmol m-2 s-1，LED白(bai)色(se)光(guang)源(yuan)最大(da)2500μmol m-2 s-1

1.14 可(ke)選(xuan)配(pei)多(duo)種(zhong)帶(dai)有(you)光(guang)源(yuan)的(de)可(ke)控(kong)溫葉(ye)室(shi)、葉(ye)夾(jia)

1.15 顯示：彩色(se)WQVGA LCD觸(chu)摸(mo)屏(ping)，480 x 272像素，尺(chi)寸(cun)95 x 53.9 mm，對(dui)角線長(chang)109mm

1.16 數據存(cun)儲(chu)：SD卡(ka)，最大(da)兼容32G容量

1.17 數據輸出：Mini-B型USB接(jie)口(kou)，RS232九針D型接(jie)口(kou)，最大(da)230400波特率PC通(tong)訊(xun)

1.18 供(gong)電系(xi)統：內置12V 7.5AH鋰離子電池，可(ke)持續(xu)工作至16小時(shi)，智能充(chong)電器(qi)

1.19 尺寸(cun)：主(zhu)機230×110×170mm，測量手柄(bing)300×80×75mm

1.20 重量(liang)：主(zhu)機4.1Kg，測量手柄(bing)0.8Kg

1.21 操作環境(jing)：5到(dao)45℃

2. 熒光(guang)成(cheng)像部分(fen)

2.1 測量參數：Fo, Fo’, Fs, Fm, Fm’, Fp, FtDn, FtLn, Fv, Fv'/ Fm'，Fv/ Fm ,Fv',Ft,ΦPSII, NPQ_Dn, NPQ_Ln, Qp_Dn, Qp_Ln, qN, qP，QY, QY_Ln, Rfd, ETR等(deng)50多個(ge)葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光(guang)參數，每(mei)個(ge)參數均(jun)可(ke)顯示(shi)2維熒(ying)光(guang)彩(cai)色圖像

2.2 具備(bei)完備的(de)自動(dong)測量(liang)程(cheng)序（protocol），可(ke)自由(you)對(dui)自動(dong)測量(liang)程(cheng)序進行編輯(ji)

Fv/Fm：測量參數包(bao)括(kuo)Fo，Fm，Fv，QY等(deng)

Kautsky誘導效應：Fo，Fp，Fv，Ft_Lss，QY，Rfd等(deng)熒光(guang)參數

熒光(guang)淬(cui)滅分析(xi)：Fo，Fm，Fp，Fs，Fv，QY，ΦII，NPQ，Qp，Rfd，qL等(deng)50多個(ge)參數

光(guang)響(xiang)應曲線(xian)LC：Fo，Fm，QY，QY_Ln，ETR等(deng)熒光(guang)參數

2.3高分辨(bian)率(lv)TOMI-2 CCD傳感器(qi)

最高圖像分辨(bian)率：1360×1024像素

時(shi)間分辨率(lv)：在(zai)最高圖像分辨(bian)率下可(ke)達(da)每(mei)秒20幀

A/D 轉換分辨(bian)率(lv)：16位（65536灰度色階）

像元尺(chi)寸(cun)：6.45µm×6.45µm

運行模(mo)式(shi)：1）動(dong)態視(shi)頻(pin)模(mo)式(shi)，用於葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光(guang)參數測(ce)量(liang)；2）快照模(mo)式(shi)，用於GFP等(deng)熒光(guang)蛋(dan)白(bai)和(he)熒光(guang)染(ran)料測量

通(tong)訊(xun)模(mo)式(shi)：千(qian)兆(zhao)以太(tai)網

2.4 高分辨(bian)率(lv)TOMI-2 CCD傳感器(qi)（選(xuan)配(pei)）

2.5 成像面積(ji)：35mm×46 mm

2.6 光(guang)源(yuan)板：4塊超亮(liang)LED光(guang)源(yuan)板，每(mei)個(ge)光(guang)源(yuan)板由5×5 LEDs陣列，尺寸(cun)4×4 cm

2.7 測量光(guang)：620nm紅光(guang)，持(chi)續(xu)時(shi)間10µs–100µs可(ke)調

2.8 飽(bao)和光(guang)：標(biao)配(pei)白(bai)光(guang)，可(ke)選(xuan)藍光(guang)（455nm）或(huo)紅(hong)光(guang)（620nm）

白(bai)光(guang)：最高 3900 µmol(photons)/m².s

藍光(guang)：最高 4900 µmol(photons)/m².s

紅光(guang)：最高 3800 µmol(photons)/m².s

2.9 光(guang)化(hua)學(xue)光(guang)：標(biao)配(pei)白(bai)光(guang)，可(ke)選(xuan)藍光(guang)（455nm）或(huo)紅(hong)光(guang)（620nm）

白(bai)光(guang)：0–1000 µmol(photons)/m².s

藍光(guang)：0–1400 µmol(photons)/m².s

紅光(guang)：0–800 µmol(photons)/m².s

2.10 遠紅光(guang)：735nm，用於測量Fo’，4顆高能LED

2.11 FluorCam葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光(guang)成(cheng)像分析(xi)軟件(jian)功(gong)能：具Live（實況測試(shi)）、Protocols（實驗(yan)程(cheng)序選(xuan)擇定(ding)制）、Pre–processing（成像預處(chu)理(li)）、Result（成像分析(xi)結果(guo)）等(deng)功能(neng)菜單(dan)

2.12 客戶(hu)定制實驗(yan)程(cheng)序協(xie)議（protocols）：可(ke)設定(ding)時(shi)間（如測(ce)量(liang)光(guang)持(chi)續(xu)時(shi)間、光(guang)化(hua)學(xue)光(guang)持(chi)續(xu)時(shi)間、測量時(shi)間等(deng)）、光(guang)強（如不(bu)同光(guang)質(zhi)光(guang)化(hua)學(xue)光(guang)強度、飽(bao)和光(guang)閃(shan)強度、調制測量(liang)光(guang)等(deng)），具備(bei)專用實驗(yan)程(cheng)序語(yu)言(yan)和(he)腳(jiao)本(ben)，用戶(hu)也可(ke)利(li)用Protocol菜單中(zhong)的(de)向導程(cheng)序模(mo)版(ban)自由(you)創(chuang)建(jian)新的(de)實驗(yan)程(cheng)序

2.13 自動(dong)測量(liang)分析(xi)功能(neng)：選(xuan)配(pei)，可(ke)設置(zhi)壹個(ge)實驗(yan)程(cheng)序（Protocol）自動(dong)無人值(zhi)守循(xun)環成(cheng)像測量(liang)，重復次數(shu)及間隔(ge)時(shi)間客戶(hu)自定(ding)義(yi)，成(cheng)像測量(liang)數據(ju)自(zi)動(dong)按時(shi)間日期存(cun)入計算機（帶(dai)時(shi)間戳）

2.14 成像預處(chu)理(li)：程(cheng)序軟件(jian)可(ke)自動(dong)識別(bie)多個(ge)植(zhi)物(wu)樣(yang)品(pin)或(huo)多(duo)個(ge)區(qu)域，也可(ke)手動(dong)選(xuan)擇區(qu)域（Region of interest，ROI）。手動(dong)選(xuan)區(qu)的(de)形狀(zhuang)可(ke)以是(shi)方形(xing)、圓(yuan)形(xing)、任(ren)意(yi)多(duo)邊(bian)形(xing)或(huo)扇(shan)形。軟(ruan)件(jian)可(ke)自動(dong)測量(liang)分析(xi)每(mei)個(ge)樣品(pin)和選(xuan)定區(qu)域的(de)熒光(guang)動(dong)力學(xue)曲線(xian)及相應參數，樣(yang)品(pin)或(huo)區(qu)域數(shu)量不(bu)受(shou)限制（>1000）

2.15 輸出結果(guo)：高時(shi)間解析(xi)度熒光(guang)動(dong)態圖、熒光(guang)動(dong)態變化(hua)視(shi)頻(pin)、熒(ying)光(guang)參數Excel文(wen)件(jian)、直(zhi)方(fang)圖、不(bu)同參數成(cheng)像圖、不(bu)同ROI的(de)熒光(guang)參數列(lie)表(biao)等(deng)

2.16 給光(guang)制度：靜態或(huo)動(dong)態（竇(dou)式(shi)）

2.17 CCD檢測(ce)範(fan)圍(wei)：400–1000nm

2.18 光(guang)譜響(xiang)應(ying)：540nm處量子（70 %），400nm和650nm處轉降50%

2.19 讀出噪音：低於12eRMS，典型10e

2.20 滿阱(jing)容量：大(da)於70,000 e (unbinned)

2.21 Bios：固件(jian)可(ke)升(sheng)級

2.22 通(tong)訊(xun)方(fang)式(shi)：千(qian)兆(zhao)以太(tai)網

2.23 主(zhu)機重量(liang)：1.8 kg

2.24 主(zhu)機尺(chi)寸(cun)：21.5 cm×13.5 cm×13.5 cm

2.25 葉(ye)夾(jia)：用於夾(jia)持測(ce)量(liang)葉(ye)片並進行暗(an)適應(ying)

2.26 支架系統：1）室內支架，可(ke)調整(zheng)測量(liang)高度和角度，用於實驗(yan)室內(nei)測量(liang)；2）三角支架（選(xuan)配(pei)），防(fang)水(shui)防銹(xiu)材料設(she)計(ji)，滿(man)足(zu)測(ce)量穩定(ding)性(xing)，高度角度可(ke)調，最高測量(liang)高度1.5m，用於野(ye)外測(ce)量(liang)

2.27 供(gong)電方(fang)式(shi)：1）90–240 V交(jiao)流(liu)電，配(pei)有(you)專(zhuan)用防電湧(yong)穩壓(ya)電源(yuan)；2）專用野(ye)外電池包(bao)（選(xuan)配(pei)），壹次充(chong)電可(ke)支持(chi)10小時(shi)以上不(bu)間斷(duan)測(ce)量

2.28 最大(da)功率：200 W

應用案例(li)

1. 捷克帕(pa)拉(la)茨(ci)基(ji)大學(xue)的(de)研究(jiu)人員(yuan)使用FluorCam便攜(xie)式(shi)光(guang)合(he)測量-熒光(guang)成(cheng)像系統測定了(le)熱(re)激(ji)預處理(li)前後(hou)感染白(bai)粉(fen)病的(de)番茄(qie)的(de)氣(qi)體(ti)交(jiao)換(huan)參數及葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光(guang)參數（成(cheng)像），發現(xian)熱(re)激(ji)處理(li)不(bu)會顯著影響(xiang)中(zhong)等(deng)抗(kang)性基(ji)因(yin)型番茄(qie)的(de)白(bai)粉(fen)病抗(kang)性和光(guang)合(he)響應，但(dan)會增(zeng)加(jia)易感基(ji)因(yin)型的(de)易感性(xing)(Prokopová et al., 2010)。

2. 葡萄(tao)牙阿威羅(luo)大學(xue)的(de)科研人員(yuan)研(yan)究(jiu)發現(xian)松樹(shu)對(dui)脂潰(kui)瘍病菌(jun)感染在(zai)時(shi)間序列上的(de)生理(li)響應(ying)依(yi)賴(lai)於(yu)宿主(zhu)的(de)易感水(shui)平，而脫落酸的(de)分解(jie)代謝在(zai)此過(guo)程(cheng)中(zhong)發揮著(zhe)重要(yao)的(de)作用(Amaral et al., 2021)。FluorCam便攜(xie)式(shi)光(guang)合(he)測量-熒光(guang)成(cheng)像系統則(ze)被用來測定(ding)易感品(pin)種和抗(kang)性品(pin)種在感染過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)光(guang)合(he)表現。

3. 日本(ben)日(ri)本(ben)鹿兒島(dao)大(da)學(xue)農學(xue)院的(de)科研人員(yuan)使用FluorCam便攜(xie)式(shi)光(guang)合(he)測量-熒光(guang)成(cheng)像系統研究(jiu)了(le)溫度光(guang)照(zhao)對(dui)百香(xiang)果(guo)“夏(xia)日(ri)皇(huang)後(hou)"和(he)“紅星(xing)"光(guang)合(he)特性的(de)影響(xiang)。發現(xian)兩個(ge)品(pin)種的(de)百香(xiang)果(guo)在(zai)高溫下的(de)光(guang)合(he)特性存(cun)在(zai)差異：“夏日皇(huang)後(hou)"在高溫下受(shou)到(dao)了(le)嚴重的(de)傷害，而(er)“紅星(xing)"在高溫下保持其蒸騰(teng)和NPQ值從(cong)而降低(di)了(le)高溫脅迫的(de)影響(xiang)(Shimada et al., 2017)。

國內安(an)裝(zhuang)案例(li)

參考文(wen)獻(xian)

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.

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.

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.

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.

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.

6.Shimada, A., Kubo, T., Tominaga, S., and Yamamoto, M. (2017). Effect of Temperature on Photosynthesis Characteristics in the Passion Fruits ‘Summer Queen’ and ‘Ruby Star.’ The Hortic J 86, 194–199.