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  藻類(lèi)高通量光合作用測(cè)量系統(tǒng)具備葉綠素?zé)晒獬上窈凸夂戏叛鯗y(cè)量的功能,，通過(guò)測(cè)定微藻的葉綠素?zé)晒鈪?shù)和氣體交換參數(shù),，評(píng)價(jià)其光化學(xué)轉(zhuǎn)化效率和光合速率，全面評(píng)估微藻光合作用物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化,。系統(tǒng)具備快速,、高通量的特點(diǎn)，可同時(shí)對(duì)96個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)量,。系統(tǒng)廣泛用于藻類(lèi)光合生理研究,、藻類(lèi)突變體篩選、藻類(lèi)遺傳改良,、藻類(lèi)養(yǎng)殖,、污水處理、生物燃料和生物肥料的制造等研究和應(yīng)用領(lǐng)域,。

藻類(lèi)葉綠素?zé)晒獬上駜x及其成像圖

四肩突四鞭藻（綠藻）的光合速率（A）和呼吸速率（B）隨溫度的變化(Bernhardt et al., 2017)

功能特點(diǎn)

• 高通量：近百個(gè)樣品同時(shí)測(cè)量
• 全面評(píng)價(jià)光合作用：藻類(lèi)葉綠素?zé)晒鈪?shù)和光合速率均可測(cè)定
• 非侵入性和非破壞性測(cè)量
• 系統(tǒng)簡(jiǎn)單易用
• 氧氣測(cè)量高精度,、高可靠性、低功耗,、低交叉敏感性,、快速響應(yīng)時(shí)間

技術(shù)參數(shù)

1. 測(cè)量參數(shù)：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, qL, QY, QY_Ln, Rfd, ETR等50多個(gè)葉綠素?zé)晒鈪?shù)以及光合速率、呼吸速率
2. 可同時(shí)對(duì)近百個(gè)藻類(lèi)樣品進(jìn)行測(cè)量
3. 葉綠素?zé)晒獬上駟卧邆渫陚涞淖詣?dòng)測(cè)量程序（protocol）,，可自由對(duì)自動(dòng)測(cè)量程序進(jìn)行編輯,，包括Fv/Fm、Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng),、熒光淬滅分析,、光響應(yīng)曲線(xiàn)LC。
4. 葉綠素?zé)晒鈹?shù)據(jù)分析模式：具備在低信噪比的情況下使用的“信號(hào)平均再計(jì)算”模式,，以過(guò)濾掉噪音帶來(lái)的誤差,，適用于低濃度的藻類(lèi)樣品。
5. 葉綠素?zé)晒獬上穹治鲕浖δ埽壕週ive（實(shí)況測(cè)試）,、Protocols（實(shí)驗(yàn)程序選擇定制）,、Pre–processing（成像預(yù)處理）、Result（成像分析結(jié)果）等功能菜單
6. 葉綠素?zé)晒獬上耦A(yù)處理：程序軟件可自動(dòng)識(shí)別多個(gè)植物樣品或多個(gè)區(qū)域,，也可手動(dòng)選擇區(qū)域（Region of interest,，ROI）。手動(dòng)選區(qū)的形狀可以是方形,、圓形,、任意多邊形或扇形。軟件可自動(dòng)測(cè)量分析每個(gè)樣品和選定區(qū)域的熒光動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)及相應(yīng)參數(shù)，樣品或區(qū)域數(shù)量不受限制（>1000）
7. 氧氣檢測(cè)技術(shù)：光纖氧傳感器技術(shù),。
8. 測(cè)量呼吸室：透明聚苯乙烯材質(zhì),，支持預(yù)消毒處理，可重復(fù)使用,。
9. 氧氣測(cè)量主機(jī)：?jiǎn)蝹€(gè)重670 g,，162 x 102 x 32 mm
10. 氧氣主機(jī)內(nèi)置溫度傳感器：0-50°C，分辨率012°C,，精度±0.5°C
11. 氧氣主機(jī)內(nèi)置壓強(qiáng)傳感器：300-1100mbar,，分辨率11mbar，精度±6mbar
12. 氧氣最大采樣頻率：?jiǎn)瓮ǖ兰せ顣r(shí)可達(dá)10-20次每秒
13. 氧氣測(cè)量精度：±0.1% O2@1% O2或±0.05 mg/L@0.44 mg/L
14. 氧氣測(cè)量分辨率：01% O2@1% O2或0.005 mg/L@0.44 mg/L
15. 測(cè)量通道數(shù)：96

應(yīng)用案例

1. Perin等人采用藻類(lèi)高通量光合作用測(cè)量系統(tǒng)初步篩選微擬球藻（Nannochloropsis gaditana）的高光效突變體,。研究小組使用化學(xué)引變劑乙基甲烷磺酸鹽(EMS)誘導(dǎo)突變和插入突變兩種方式生成突變體庫(kù),，使用葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)檢測(cè)其光合活性的可能變化，使用的葉綠素?zé)晒鈪?shù)包括最小熒光F0,、最大光化學(xué)效率Fv/Fm,、有效光化學(xué)效率ΦPSII、光系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力NPQ（Perin et al., 2015）,。

微擬球藻熒光強(qiáng)度篩選

左-F0（紅圈為野生型,，白圈為篩選出的、熒光過(guò)低或過(guò)高的突變體）,；右：葉綠素?zé)晒獾亩浚t點(diǎn)代表野生型,，籃圈代表篩選出的突變體，綠色三角表示平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）（Perin et al., 2015）

2. 不列顛哥倫比亞大學(xué)生物多樣性研究中心使用了藻類(lèi)高通量光合作用測(cè)量系統(tǒng)評(píng)估了全球變暖對(duì)斜生柵藻(Scenedesmus obliquus)光合速率和呼吸速率的影響,，發(fā)現(xiàn)兩者均對(duì)測(cè)試溫度表現(xiàn)出一定的可塑性,。不同選擇溫度（12℃、18℃）的柵藻光合速率無(wú)差異,；而高溫選擇（18℃）的柵藻相對(duì)低溫選擇（12℃）的柵藻,，具有更高的呼吸速率（Tseng et al., 2019）。

不同溫度選擇（12℃,、18℃）的斜生柵藻光合速率（左）和呼吸速率（右）隨測(cè)試溫度的變化（Tseng et al., 2019）

參考文獻(xiàn)

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