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新一代農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)—— 易科泰FluorTron?葉綠素熒光成像技術(shù)
時間:2024-10-08    作者:易科泰 點擊量:

  葉綠素熒光被稱為植物光合作用的靈敏探針,,廣泛應(yīng)用于植物(包括藻類)光合生理研究,、作物生物(病蟲害)與非生物脅迫檢測分析,、植物健康檢測,、植物表型分析與遺傳育種等領(lǐng)域,成為目前農(nóng)業(yè)研究與檢測最為廣泛應(yīng)用的儀器技術(shù)之一,。歐洲,、美國等先后從上世紀80年代開始,基于當時的飽和光脈沖技術(shù)和脈沖調(diào)制技術(shù)(PAM),,研制生產(chǎn)了商業(yè)化葉綠素熒光測量儀器,,并于90年代末研發(fā)出第一代商業(yè)葉綠素熒光成像儀器系統(tǒng)(Nedbal,etc. Kinetic imaging of chlorophyll fluorescence using modulated light. Photosynthesis Research, 2000)。

  易科泰生態(tài)技術(shù)公司積近20年葉綠素熒光測量與成像技術(shù)推廣與技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗,,先后推出UV-MCF(UV激發(fā)植物熒光成像),、FluorTron®植物光合表型成像(葉綠素熒光動態(tài)成像)、FluorTron®葉綠素熒光光譜成像等葉綠素熒光成像傳感器技術(shù),,為農(nóng)業(yè)科學研究與檢測提供非損傷,、高通量、數(shù)字化,、可視化葉綠素熒光成像技術(shù)全面解決方案,!

  • 植物光合作用、光合生理研究分析
  • 植物病蟲害(生物脅迫)早期檢測分析
  • 植物非生物脅迫(干旱,、高溫,、凍害、鹽堿等)檢測分析
  • 作物健康早期診斷,、種苗高通量健康檢測
  • 植物表型分析,、遺傳育種、抗性篩選,,變不可見為可見
  • 采后生物學研究檢測

應(yīng)用案例——番茄DCMU實驗:

  DCMU作為光合作用電子傳遞鏈阻斷劑,,廣泛用于植物脅迫模擬研究、葉綠素熒光技術(shù)研究等,,DCMU處理的植物不能進行光合作用電子傳遞,,多余能量導(dǎo)致葉綠素熒光的增強(光化熒光淬滅降低或消失)(M.Rossini, etc. 2015. Red and far red Sun-induced chlorophyll Fluorescence as a measure of plant photosynthesis. Geophysical Research Letters),通過葉綠素熒光成像技術(shù),,十幾分鐘后即可靈敏檢測到施藥部位光合作用降低,、葉綠素熒光增高。

上圖自左至右依次為:番茄苗彩色成像,、健康番茄苗葉綠素熒光成像,、DCMU處理(左下角葉片)后的番茄苗葉綠素熒光衰減指數(shù)(Rfd)成像

應(yīng)用案例——瓊脂培養(yǎng)擬南芥及藍藻實驗

  葉綠素熒光技術(shù)被稱為植物光合作用的靈敏探針,廣泛應(yīng)用于光合生理研究,、遺傳育種與植物表型組學研究,、生態(tài)毒理學研究等,。下圖為易科泰生態(tài)技術(shù)公司EcoTech®實驗室人員與中科院植物所研究人員一起,利用FluorTron®多功能高光譜成像技術(shù)和葉綠素熒光成像技術(shù),,對瓊脂培養(yǎng)藍藻和擬南芥(中國科學院植物研究所提供)進行的成像分析結(jié)果:

  上圖自左至右依次為擬南芥(其中左側(cè)紅圈標記為NPQ4突變株),、擬南芥葉綠素熒光成像(F740)、藍藻,、藍藻葉綠素熒光成像(F685),;下圖為藍光激發(fā)和UV激發(fā)熒光光譜曲線對比。其中NPQ4突變株擬南芥葉綠素熒光顯著高于正常植株,,這是由于NPQ4突變體不存在非光化熒光淬滅,,葉綠素熒光和光合效率(在不存在脅迫的條件下)都有提高。

應(yīng)用案例——獼猴桃品質(zhì)檢測

  隨著人類對營養(yǎng)與健康的關(guān)注,,采后生物學已成為越來越受關(guān)注的應(yīng)用學科,,如采摘時間、儲運條件(保鮮,、保營養(yǎng)),、品質(zhì)檢測(如損傷、病變等)等,,葉綠素熒光成像技術(shù)可以提供高通量,、非損傷和可視化解決方案。

FluorTron®葉綠素熒光成像技術(shù)檢測獼猴桃損傷

應(yīng)用案例——除草劑對作物的影響實驗研究

  在農(nóng)藥如除草劑開發(fā)研究和應(yīng)用中,,一方面要找到可以殺死雜草又不影響作物的最低閾值,以達到環(huán)保和經(jīng)濟的雙重目的,;另一方面,,如何篩選抗除草劑的作物、或者如何研發(fā)對特定作物影響最輕的除草劑,,都是重要的突破點,。為此,易科泰EcoTech®實驗室與中國農(nóng)科院植保所合作,,利用FluorTron®多功能高光譜成像技術(shù),,對大豆苗進行了實驗研究:

自左至右依次為:健康指數(shù)、PRI指數(shù),、藍綠熒光與葉綠素熒光比值指數(shù),、F737/F700(反映葉綠素含量)??梢钥闯?,隨著自上至下施藥濃度的梯度增大,水培大豆苗受脅迫程度逐漸加重

易科泰生態(tài)技術(shù)公司,,葉綠素熒光技術(shù)專家:

  • FluorTron®葉綠素熒光動態(tài)成像技術(shù)方案(time-resolved)
  • FluorTron®葉綠素熒光光譜成像技術(shù)方案(spectral-resolved)
  • FluorTron®多功能高光譜成像技術(shù)方案,,高光譜成像(反射光),、葉綠素熒光高光譜成像、UV-MCF生物熒光高光譜成像
  • FluorCam葉綠素熒光成像技術(shù)方案
  • 手持式,、便攜式,、臺式及客戶定制大型高通量葉綠素熒光成像技術(shù)方案
  • 應(yīng)用型及科研級葉綠素熒光成像技術(shù)方案
  • 實驗室、田間葉綠素熒光成像技術(shù)方案
  • SIF-LEDIF葉綠素熒光測量監(jiān)測技術(shù)方案

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