叶绿素检测仪

时间:2024-05-20 19:16:45编辑:coo君

请各位朋友帮忙翻译一下。谢谢了!我会给最高分。

叶绿素计是在实时诊断工具pactical作物氮(N)地位和in-season N管理。不同的叶绿素meter-based方法也已经rsearchers开发的第一个通常的方法就是建立的阈值在重要的生长阶段和再对比实测叶绿素米的价值观与阈值的第二种方法是使用叶绿素米氮丰富的纸条或是价值观的情节作为参考,和计算N充分性指标——新南威尔士),第三的一种方法是,用比作物叶子chlorephyll米价值于不同的位置),这一方法(RSPAD已经完全评估大米,可以得到许多研究人员。不学习进行了评价所有这三个途径,为玉米。因此,一本研究的目的是评估这三种不同的叶绿素meter-based诊断方法,夏玉米地位。


希望能help你


植物一生对氮元素的需求有多少

这个问题很大,每个植物都进行光合作用,又有叶绿素的存在,而叶绿素发挥作用必须要有氮元素的配合,所以植物不同,氮元素一生 要求的含量也就不同,氮元素的含量跟叶绿素有关系:
下面给你介绍几种他们的关系
不同植物氮元素与叶绿素含量之间的关系验证
  氮元素是植物的必需元素之一,氮元素对与职务影响是多方面的,从近期影响而言,单元素不足直接影响着植物的欣赏价值,而从长远的来看,氮元素含量不足直接影响着作物的产量。正是因为氮元素对与植物的叶片颜色影响比较的大,因此通常我们是使用叶绿素测量仪来进行对其测量,并以此来进行判断氮肥的施用量,叶绿素计测量的SPAD值与植物的叶绿素成正比关系,因此SPAD值可以看成与叶绿素含量相同。
  叶绿素检测仪的工作原理是采用两个不同波长的光源分别照射植物叶片表面,通过比较穿透叶片的光密度差异而得出叶绿素值,因而,叶绿素值是一个无量纲的比值(即相对比值),与叶片中的叶绿素含量成正相关的关系。一般认为作物含氮量对叶绿素的影响有三种关系:
  1.正线性关系:即叶绿素含量随叶片含氮量的增加而增加,如水稻、烟草、绿叶蔬菜等;
  2.类二次型关系:即含氮量增高,叶绿素含量上升,但达到一定值以后,含氮量再增加,叶绿素含量也不会增加而保持在一个平台线上,如玉米、小麦、甜菜、大豆、棉花等;
  3.线性及线性加平台关系。因此,无论哪种作物的叶绿素含量都可以在一定程度上标示出作物当时的氮营养状态,以确定是否需要施氮肥
综上所说:说明每种植物要求的氮元素含量都是不一样的,可以根据其叶绿素含量 进而确定氮元素含量。


叶绿素仪如何使用?

答:(1)开关打到ON键,出现CAL字样(图1)。按住SPAD右上方手柄3秒,屏幕出现N=0,并有3条下划线。

图1 叶绿素仪
(2)将茎叶片的最新完全展开叶中间部分置于两只测试手柄中间测试孔正上方(叶片正面朝上),按住手柄约2秒,读数后记录。如数据异常,按“1 DATA DELETE”键删除后重测。
(3)完成后按“AVERAGE”键,读取并记录平均值。按“ALL DATA CLEAR”键,准备下一小区的测定。


理工学科是什么

  理工学科是指理学和工学两大学科。理工,是一个广大的领域包含物理、化学、生物、工程、天文、数学及前面六大类的各种运用与组合。
  理学
  理学是中国大学教育中重要的一支学科,是指研究自然物质运动基本规律的科学,大学理科毕业后通常即成为理学士。与文学、工学、教育学、历史学等并列,组成了我国的高等教育学科体系。
  理学研究的内容广泛,本科专业通常有:数学与应用数学、信息与计算科学、物理学、应用物理学、化学、应用化学、生物科学、生物技术、天文学、地质学、地球化学、地理科学、资源环境与城乡规划管理、地理信息系统、地球物理学、大气科学、应用气象学、海洋科学、海洋技术、理论与应用力学、光学、材料物理、材料化学、环境科学、生态学、心理学、应用心理学、统计学等。

  工学
  工学是指工程学科的总称。包含 仪器仪表 能源动力 电气信息 交通运输 海洋工程 轻工纺织 航空航天 力学生物工程 农业工程 林业工程 公安技术 植物生产 地矿 材料 机械 食品 武器 土建 水利测绘 环境与安全 化工与制药 等专业。


理工学科是什么

理工 理工是一个广大的领域包含物理、化学、生物、工程、天文、数学及前面六大类的各种运用与组合。理工事实上是自然、科学、和科技的容合。在西方世界里,理工这个字并不存在;理工在英文解释里,是自然(Science)与科技(Technology)的结合。理工二字最早是1880年代,由当时的中国留学生从国外的Science和Technology翻译合成的。时至今日,但凡有人提起世界理工大学之最,人人皆推麻省理工学院。麻省之名蜚声海外,成为世界各地莘莘学子心向神往,趋之若鹜的科学圣殿。 [编辑] 理工领域包含 物理-研究大自然现象及规律的学问 化学-研究物质的性质、组成、结构和变化的科学 生物-研究有生命的个体 工程-应用科学和技术的原理来解决人类问题 天文-观察及解释天体的物质状况及事件为主的学科 数学-研究量、结构、变化以及空间模型的学科;被誉为“科学的语言”


调制叶绿素荧光仪能够测定叶绿素吗

可以叶绿素荧光作为光合作用研究的探针,得到了广泛的研究和应用。叶绿素荧光不仅能反映光能吸收、激发能传递和光化学反应等光合作用的原初反应过程,而且与电子传递、质子梯度的建立及ATP合成和CO2固定等过程有关。几乎所有光合作用过程的变化均可通过叶绿素荧光反映出来,而荧光测定技术不需破碎细胞,不伤害生物体,因此通过研究叶绿素荧光来间接研究光合作用的变化是一种简便、快捷、可靠的方法。目前,叶绿素荧光在光合作用、植物胁迫生理学、水生生物学、海洋学和遥感等方面得到了广泛的应用。


哪种便携式调制叶绿素荧光仪最好用?

当然是PAM-2100和MINI-PAM了!

1983年,WALZ公司首席科学家、德国乌兹堡大学的Ulrich Schreiber教授设计制造了全世界第一台调制荧光仪——PAM-101/102/103,使在自然光下测量叶绿素荧光成为现实,解决了科学界近50年的技术瓶颈。PAM-101/102/103迅速在植物生理、生态、农学、林学、水生生物学等领域得到广泛应用,出版了大量高水平研究文献。但该仪器比较笨重,不易带到野外。

1992年,WALZ公司首席科学家、调制荧光仪发明人、德国乌兹堡大学的Ulrich Schreiber教授设计制造了全世界第一台便携式调制荧光仪——PAM-2000,并且在植物生理生态学等科研领域得到广泛应用,此后十几年中成为全球最畅销的调制荧光仪。

1996年,WALZ公司在浓缩PAM-2000功能的基础上,设计制造了一台更加方便携带的超便携式调制荧光仪——MINI-PAM。该仪器对PAM-2000的功能进行了浓缩,更加适合野外操作,同时价格也更加便宜。

2003年,WALZ公司在保留PAM-2000所有功能和优点的基础上,结合最新技术,将PAM-2000升级到了PAM-2100。


PAM-2100

系统描述
PAM-2100采用了独特的调制技术和饱和脉冲技术,从而可以通过选择性的原位测量叶绿素荧光来检测植物光合作用的变化。PAM-2100的调制测量光足够低,可以只激发色素的本底荧光而不引起任何的光合作用,从而可以真实的记录基础荧光Fo。PAM-2100具有很强的灵敏度和选择性,使其即使在很强的、未经滤光片处理的环境下(如全日照甚至是10000 μmol m-2 s-1的饱和光强下)也可测定荧光产量而不受到干扰。因此,PAM-2100不但适合在实验室人工控制的环境下测量,还可以在自然环境中甚至是强烈的全光照条件下开展野外科学研究。

PAM-2100是非常便携、强大的测量系统,它将各种光学和电子元件组装在一个24 cm×10.5 cm×11 cm的外壳中。测量光由655 nm的发光二极管(LED)发出,可在低频(600 Hz)和高频(20 kHz)间自动切换。光化光(光合生物实际可吸收利用进行光合作用的可见光)由卤素灯(白光)或红光LED(655 nm)提供。远红光(735 nm,促进光系统I迅速消耗掉在PQ处累积的电子)由LED发出。

PAM-2100的按键操作非常简单。基础测量只需单健操作。数据在内置电脑中自动分析、存储并且在显示屏上显示。除了“参数窗”外,在“动力学窗”还可显示曲线的实时变化。

PAM-2100利用光纤进行信号传输。光适应叶夹2030-B(专利产品)上配备微型光量子/温度传感器,可在记录荧光信号的同时,同步记录光合有效辐射(PAR)和温度变化。

PAM-2100内设10个标准Run(预先编好的间隔一定时间并按一定顺序执行特定命令的程序),用户只需一次按键就可进行复杂的实验。用户还可对这些标准Run进行编辑得到自己的User-Run(数量不限),来满足特殊的实验需要。
PAM-2100主机可以直接连接电脑(圆口)键盘,在野外现场,可以根据实验需要,不需电脑就可以进行特殊程序的编辑。

PAM-2100还可以设定单机操作软件DA-2100自动间隔一定时间执行某个Run或User-Run,而Run是可以无限扩展的,因此,可以说PAM-2100的功能几乎可以无限扩展。只要将主机和叶夹(均可固定在三角架上)固定好,按一次按键,(人不在现场看守)仪器可以自动进行非常复杂的测量过程。

此外,PAM-2100主机还可以连接电脑显示器或投影仪放大显示,非常适合进行教学使用。

特点
1) 声誉卓著的PAM-2000的升级版
2) 精巧、准确、迅速、操作简便的高级光合作用检测设备
3) 可单机操作(采用内置电脑,DA-2100软件记录),可连接外置电脑操作(Windows操作软件PamWin)
4) 便携式设计,带大屏幕液晶显示屏(可显示曲线变化)和20个按键
5) 强大的数据收集、分析和存贮功能
6) 可以预先编写和设定程序,进行特殊研究目的测量
7) 内置锂电池可满足长时间野外工作需要,并可连接外置12 V电池
8) 多种叶夹可供选择,专利设计的光适应叶夹2030-B可同时记录PAR和温度变化
9) 光源选择:自然光,内置光源(提供测量光、光化光、饱和脉冲和远红光),可选外置卤素灯光源(特别适合野外研究)

功能
1) 可测荧光诱导曲线的快速上升动力学O-I-D-P相和O-J-I-P相
2) 可测荧光诱导曲线的慢速下降动力学并进行淬灭分析(Fo, Fm, Fv/Fm, F, Fm, Fo’, dF/Fm’, qP, qN, NPQ, rETR等)
3) 可测光响应曲线和快速光曲线(RLC)
4) 仪器内置一系列标准实验(Run1~Run10),用户可对其进行编辑建立自己的User-Run
5) 可在线检测植物、微藻、地衣、苔藓等的光合作用变化
6) 单机操作功能强大,特别适合野外操作,实验室内单机操作时可连接电脑显示器或投影仪放大显示

应用领域
仪器设计特别适合野外使用,可用于研究光合作用机理、各种环境因子(光、温、营养等)对植物生理状态的影响、植物抗逆性(干旱、冷、热、涝、UV、病毒、污染、重金属等)、植物的长期生态学变化等。在植物生理学、植物生态学、植物病理学、农学、林学、园艺学、水生生物学、环境科学、毒理学、微藻生物技术、极地植物光合作用研究等领域有着广泛应用。

10个标准Run
Run 1:测量实际量子产量Yield(ΔF/Fm’)
Run 2:测量最大量子产量Fv/Fm
Run 3:记录诱导曲线并进行淬灭分析(采点率10 ms/点)
Run 4:记录诱导曲线并进行淬灭分析(采点率30 ms/点)
Run 5:qN 的驰豫动力学
Run 6:快速诱导动力学O-I-D-P相(线性时间)
Run 7:快速诱导动力学O-J-I-P相(对数时间)
Run 8:光响应曲线(需76 min)(稍加编辑即可测量快速光曲线)
Run 9:光响应曲线(需33 min)(稍加编辑即可测量快速光曲线)
Run 10:仪器自检

用户可根据实验需要,自行修改或编制程序。


MINI-PAM

MINI-PAM采用了独特的调制技术和饱和脉冲技术,从而可以通过选择性的原位测量叶绿素荧光来检测植物光合作用的变化。MINI-PAM的调制测量光足够低,可以只激发色素的本底荧光而不引起任何的光合作用,从而可以真实的记录基础荧光Fo。MINI-PAM具有很强的灵敏度和选择性,使其即使在很强的、未经滤光片处理的环境下(如全日照甚至是10000 μmol m-2 s-1的饱和光强下)也可测定荧光产量而不受到干扰。MINI-PAM是野外光合作用研究的强大工具。
超便携式调制叶绿素荧光仪MINI-PAM的特点在于快速、可靠的测量光合作用光化学能量转换的实际量子产量。此外,MINI-PAM秉承了WALZ公司PAM系列产品的一贯优点,通过应用调制测量光来选择性的测量活体叶绿素荧光。基于创新性的光电设计和高级微处理器技术,MINI-PAM在达到超便携设计的同时可以得到灵敏、可靠的结果。同时,MINI-PAM的操作非常简单。
测量光合量子产量只需一个按键(START)操作即可,仪器会自动测量荧光产量(F)和最大荧光(Fm),并计算光合量子产量(Y=ΔF/Fm),得到的数据会在液晶显示屏上显示同时自动存储。此外MINI-PAM还有许多模式(MODE)菜单,包括荧光淬灭分析(qP、qN和NPQ)和记录光响应曲线等,以满足用户的特殊需要。
连接光适应叶夹2030-B后,可以测量光合有效辐射(PAR)、叶片温度和相对电子传递速率(rETR)。内置电池可以满足1000次量子产量测量的需要,仪器内存可以存储4000组数据。
Windows操作软件WinControl可以进行数据传输、数据分析和遥控操作。
标准版的MINI-PAM采用红光作为测量光。根据用户需要,我们也可提供以蓝光(470 nm)作为测量光的MINI-PAM。

特点
1)声誉卓著的PAM-2000的浓缩版
2)精巧、准确、迅速、操作简便的高级光合作用检测设备
3)可单机操作(采用内置电脑),可连接外置电脑操作(Windows操作软件WinControl)
4)超便携式设计,带液晶显示屏和8个按键
5)强大的数据收集、分析和存贮功能
6)能耗低,内置锂电池可满足长时间野外工作需要,并可连接外置12 V电池
7)多种叶夹可供选择,专利设计的光适应叶夹2030-B可同时记录PAR和温度变化
8)光源选择:自然光,内置光源(提供测量光、光化光和饱和脉冲),可选外置卤素灯光源(特别适合野外研究)

功能
1)可测荧光诱导曲线并进行淬灭分析(Fo, Fm, Fv/Fm, F, Fm', ΔF/Fm’, qP, qN, NPQ, rETR, PAR和叶温等)
2)可测光响应曲线和快速光曲线(RLC)
3)51个内置模式菜单,方便参数设置和标准测量
4)可在线监测植物、微藻、地衣、苔藓等的光合作用变化
5)功能强大,特别适合野外操作,实验室内利用WinControl控制时可自编程序


叶绿素荧光的原理是什么?

1)调制叶绿素荧光
调制叶绿素荧光全称脉冲-振幅-调制(Pulse-Amplitude-Modulation,PAM)叶绿素荧光,我们国内一般简称调制叶绿素荧光,测量调制叶绿素荧光的仪器叫调制荧光仪,或叫PAM。

调制叶绿素荧光(PAM)是研究光合作用的强大工具,与光合放氧、气体交换并称为光合作用测量的三大技术。由于其测量快速、简单、可靠、且测量过程对样品生长基本无影响,目前已成为光合作用领域发表文献最多的技术。

2)调制叶绿素荧光仪的工作原理
1983年,WALZ公司首席科学家,德国乌兹堡大学教授Ulrich Schreiber博士利用调制技术和饱和脉冲技术,设计制造了全世界第一台脉冲振幅调制(Pulse-Amplitude-Modulation,PAM)荧光仪——PAM-101/102/103。

所谓调制技术,就是说用于激发荧光的测量光具有一定的调制(开/关)频率,检测器只记录与测量光同频的荧光,因此调制荧光仪允许测量所有生理状态下的荧光,包括背景光很强时。正是由于调制技术的出现,才使得叶绿素荧光由传统的“黑匣子”(避免环境光)测量走向了野外环境光下测量,由生理学走向了生态学。

所谓饱和脉冲技术,就是打开一个持续时间很短(一般小于1 s)的强光关闭所有的电子门(光合作用被暂时抑制),从而使叶绿素荧光达到最大。饱和脉冲(Saturation Pulse, SP)可被看作是光化光的一个特例。光化光越强,PS II释放的电子越多,PQ处累积的电子越多,也就是说关闭态的电子门越多,F越高。当光化光达到使所有的电子门都关闭(不能进行光合作用)的强度时,就称之为饱和脉冲。

打开饱和脉冲时,本来处于开放态的电子门将该用于光合作用的能量转化为了叶绿素荧光和热,F达到最大值。

经过充分暗适应后,所有电子门均处于开放态,打开测量光得到Fo,此时给出一个饱和脉冲,所有的电子门就都将该用于光合作用的能量转化为了荧光和热,此时得到的叶绿素荧光为Fm。根据Fm和Fo可以计算出PS II的最大量子产量Fv/Fm=(Fm-Fo)/Fm,它反映了植物的潜在最大光合能力。

在光照下光合作用进行时,只有部分电子门处于开放态。如果给出一个饱和脉冲,本来处于开放态的电子门将该用于光合作用的能量转化为了叶绿素荧光和热,此时得到的叶绿素荧光为Fm’。根据Fm’和F可以求出在当前的光照状态下PS II的实际量子产量Yield=ΦPSII=ΔF/Fm’=(Fm’-F)/Fm’,它反映了植物目前的实际光合效率。

在光照下光合作用进行时,只有部分电子门处于关闭态,实时荧光F比Fm要低,也就是说发生了荧光淬灭(quenching)。植物吸收的光能只有3条去路:光合作用、叶绿素荧光和热。根据能量守恒:1=光合作用+叶绿素荧光+热。可以得出:叶绿素荧光=1-光合作用-热。也就是说,叶绿素荧光产量的下降(淬灭)有可能是由光合作用的增加或热耗散的增加引起的。由光合作用的引起的荧光淬灭称之为光化学淬灭(photochemical quenching, qP);由热耗散引起的荧光淬灭称之为非光化学淬灭(non-photochemical quenching, qN或NPQ)。光化学淬灭反映了植物光合活性的高低;非光化学淬灭反映了植物耗散过剩光能为热的能力,也就是光保护能力。

光照状态下打开饱和脉冲时,电子门被完全关闭,光合作用被暂时抑制,也就是说光化学淬灭被全部抑制,但此时荧光值还是比Fm低,也就是说还存在荧光淬灭,这些剩余的荧光淬灭即为非光化学淬灭。淬灭系数的计算公式为:qP=(Fm’-Fs)/Fv’=1-(Fs-Fo’)/(Fm’-Fo’);qN=(Fv-Fv’)/Fv=1-(Fm’-Fo’)/(Fm-Fo);NPQ=(Fm-Fm’)/Fm’=Fm/Fm’-1。

当F达到稳态后关闭光化光,同时打开远红光(Far-red Light, FL)(约持续3-5 s),促进PS I迅速吸收累积在电子门处的电子,使电子门在很短的时间内回到开放态,F回到最小荧光Fo附近,此时得到的荧光为Fo’。由于在野外测量Fo’不方便,因此野外版的调制荧光仪(除PAM-2100和WATER-PAM)外,多数不配置远红光。此时可以直接利用Fo代替Fo’来计算qP和qN,尽管得到的参数值有轻微差异,但qP和qN的变化趋势与利用Fo’计算时是一致的。由于NPQ的计算不需Fo’,近10几年来得到了越来越广泛的应用。

根据PS II的实际量子产量ΔF/Fm’和光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation, PAR)还可计算出光合电子传递的相对速率rETR=ΔF/Fm’•PAR•0.84•0.5。其中0.84是植物的经验性吸光系数,0.5是假设植物吸收的光能被两个光系统均分。

3)最好用的调制叶绿素荧光仪
PAM-101/102/103,最经典的型号,虽已停产,但在国际最著名的光合作用实验室,仍是主打机型,原因很简单,它老不坏啊,呵呵

PAM-2000/PAM-2100,最畅销的便携式机型,应用非常广泛

MINI-PAM,比PAM-2100便宜,功能同样强大

DIVING-PAM,全球第一台可水下原位测量植物生理的仪器,仪器全防水设计,在珊瑚研究领域应用非常广泛

IMAGING-PAM,新型荧光成像系统,最有意思的是一个主机可以连接多个探头,功能超级强大,是“下一代”产品

DUAL-PAM-100,同步测量叶绿素荧光和P700,也就是同时研究PSII和PSI活性,在技术上有重大革新

等等
参考资料:http://www.zealquest.com/forum_view.asp?forum_id=52&view_id=75


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