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長波段UV紫外光（320nm－400nm）對(duì)植物葉片激發(fā)，可以產(chǎn)生具有4個(gè)特征性波峰的熒光光譜(Multi-color Fluorescence,MCF),，4個(gè)波峰的波長為蘭光440nm（F440）,、綠光520nm（F520）,、紅光690nm（F690）和遠(yuǎn)紅外740nm（F740）(C.Buschmann等,，1998),，其中F440和F520統(tǒng)稱為BGF（藍(lán)綠熒光）,，由表皮及葉肉細(xì)胞壁和葉脈發(fā)出（指示次級(jí)代謝產(chǎn)物等），F(xiàn)690和F740為葉綠素?zé)晒釩hl-F,。紫外光激發(fā)多光譜熒光（UV-MCF）可以用來靈敏,、特異性地評(píng)估植物生理狀態(tài)包括受脅迫狀態(tài)如干旱、病蟲害,、環(huán)境污染,、氮脅迫等（H.K.Lichtenthaler, 2021）。

歐洲PSI公司采用光學(xué)濾波器技術(shù),，通過紫外線激發(fā)并僅使特定波長的激發(fā)熒光到達(dá)檢測(cè)器，研制生產(chǎn)了FluorCam多光譜葉綠素?zé)晒獬上裣盗袃x器設(shè)備,，可以對(duì)F440,、F520、F690,、F740四個(gè)波長熒光（多光譜熒光）進(jìn)行二維成像分析,，成為目前廣泛應(yīng)用于植物表型分析、植物脅迫檢測(cè)等領(lǐng)域的重要儀器技術(shù),。

基于近二十年葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量與成像技術(shù),、UV-MCF多光譜熒光成像分析技術(shù)服務(wù)與實(shí)驗(yàn)研究，值此公司成立二十周年之際,，易科泰生態(tài)技術(shù)公司隆重推出UV-MCF生物熒光高光譜成像系統(tǒng),，其主要技術(shù)和功能特點(diǎn)為：

?  基于高光譜成像技術(shù)的紫外光激發(fā)生物熒光光譜成像分析，可同時(shí)獲得藍(lán)色,、綠色,、紅色及遠(yuǎn)紅波段的熒光光譜成像，不僅可對(duì)生物熒光在二維尺度上進(jìn)行成像分析,，還可以獲得熒光光譜特征（光譜指紋）并在高光譜維度上（多達(dá)幾百個(gè)）進(jìn)行熒光光譜分析,。下圖為銀杏葉高光譜熒光成像（自左至右依次為：彩色成像、綠色熒光F533成像,、UV-MCF熒光光譜,。易科泰EcoTech實(shí)驗(yàn)室提供）

?  不僅可進(jìn)行葉綠素?zé)晒饧癇GF成像分析，還可以得到其高光譜數(shù)據(jù)立方并進(jìn)而分析其光譜特性,，使生物熒光二維成像分析提升到高光譜成像分析（達(dá)幾百個(gè)光譜緯度）水平

?  可對(duì)GFP（綠色熒光蛋白）等進(jìn)行成像分析

?  可選配多激發(fā)光（綠色及紅色激發(fā)光）植物熒光光譜成像分析,，并進(jìn)一步測(cè)量分析花青素、葉綠素,、多酚等指數(shù)及氮素指數(shù)

?  FluorVision高光譜熒光成像分析軟件,，可進(jìn)行光譜融合、ROI選區(qū)分析、樣品剖面熒光分析,、頻率直方圖,、自動(dòng)識(shí)別不同波段峰值并分析其比值等

?  可同時(shí)獲取反射光光譜和熒光光譜，并進(jìn)行高光譜成像分析和高光譜熒光成像分析（下圖為花椰菜高光譜成像分析——光譜反射指數(shù),，和熒光成像分析）

?  可對(duì)植物葉片或整株植物）,、根系、果實(shí),、種子等不同組織部位進(jìn)行熒光成像分析和反射光高光譜成像分析

?  應(yīng)用于植物表型成像分析,、遺傳育種、植物脅迫與抗性分析檢測(cè),、種質(zhì)資源分析檢測(cè),、中草藥檢測(cè)鑒定、采后生物學(xué)研究,、光生物學(xué)研究等,。UV-MCF不僅適于活體植物成像分析，也適應(yīng)于干燥后的莖葉,、根系等熒光成像分析,，如茶葉及中草藥品質(zhì)檢測(cè)等

分析參數(shù)：

1)       BGF藍(lán)綠熒光Fb（或F440）和Fg（或F520）

2)       葉綠素?zé)晒?/span>Fr（或F690）和Ffr（或F740）

3)   熒光比值，如Fb/Fg,、Fb/Fr,、Fb/Ffr、Fr/Ffr等,，及F_730-740/F_680-690（反應(yīng)葉綠素含量及植物長期脅迫等）,、F735/F700（可精確反映葉綠素含量）。下表為UV-MCF部分比值參數(shù)與植物表型關(guān)系（參考H.K.Lichtenthaler, 2021,。++指顯著提高,，+指提高，--指顯著降低,，-指降低,，0為無明顯變化）

4)   花青素指數(shù)（log(Ffr_R/Ffr_R)）、黃酮指數(shù)（log(Ffr_R/Ffr_UV）及氮素平衡指數(shù)NBI——需選配紅綠多激發(fā)光模塊

5)   高光譜成像分析,，可自動(dòng)分析計(jì)算NDVI,、NDVI₇₀₅紅邊歸一化植被指數(shù)（對(duì)衰老敏感）、VOG1紅邊指數(shù)（對(duì)葉綠素濃度,、物候變化等敏感）,、PRI光化學(xué)植被指數(shù)、PSRI 植被衰減指數(shù)（用于指示冠層脅迫,、植物衰老,、果實(shí)成熟等）、SIPI結(jié)構(gòu)不敏感色素指數(shù)（反映冠層脅迫程度、生理脅迫檢測(cè)等）,、CRI1 類胡蘿卜素反射指數(shù),、ARI1/ ARI2 花青素反射指數(shù)、CI 葉綠素指數(shù)（紅邊指數(shù)）,、WBIR水波段指數(shù)（反映水分含量分布）,、HI健康指數(shù)等植物色素指數(shù)和脅迫敏感指數(shù)、NPQI歸一化脫鎂指數(shù)（用于早期脅迫檢測(cè)）,、PSSRa（R800/R680）指數(shù)等

應(yīng)用案例：植物對(duì)敵草隆的熒光響應(yīng)

上圖葉片自上到下分別為冬青葉,、新萌發(fā)冬青葉、錦帶花葉,，其中左邊冬青葉為整片葉片施加敵草隆10分鐘后,，右邊為在局部點(diǎn)滴施加敵草隆（上面葉片一個(gè)點(diǎn)滴,，下面葉片2個(gè)點(diǎn)滴）10分鐘后的成像分析,，下面錦帶花點(diǎn)滴（6個(gè)小區(qū)）施加敵草隆10分鐘后的成像分析。自左到右依次為：RGB成像,、葉片葉綠素?zé)晒獬上瘛b/Fr成像分析,、紫外光激發(fā)熒光光譜曲線,，可以看出，施加敵草隆葉綠素?zé)晒怙@著提高,、Fb/Fr則顯著降低（易科泰EcoTech實(shí)驗(yàn)室提供）

參考文獻(xiàn)：

Claus Buschmann and Hartmut K. Lichtenthaler. Principles and characteristics of multi-colour fluorescence imaging of plants. Journal of Plant Physiology, 1998.

H.K.Lichtenthaler. Multi-colour fluorescence imaging of photosynthetic activity and plant stress. Photosynthetica, 2021