葉綠素熒光技術(shù)-植物逆境高溫脅迫測量技術(shù)
葉綠素熒光技術(shù)-植物逆境高溫脅迫測量技術(shù)
隨著全球變暖，植物高溫脅迫研究受到越來越多的關(guān)注，研究手段也越來越豐富，其中包括植物熒光測量：NPQ, Fv/Fm, OJIP, and Quantum Photosynthetic Yield。本文將著重介紹如何高效、快速簡便地測量這些熒光參數(shù)。
非光化學(xué)淬滅（NPQ）測量可以很好地反映植物高溫脅迫(Schreiber U. 2004)(Tang Y., Wen X., Lu Q., Yang Z., Cheng Z., & Lu C. 2007) (Haldiman P, & Feller U. 2004)，但測量過程需要耗費較長的時間以及很好的耐心。
通常情況下，在野外測量植物非光化學(xué)淬滅（NPQ）之前要進行8-12 h或一整夜的暗適應(yīng)，在實驗室中，暗適應(yīng)時間需要12-24 h(Maxwell and Johnson 2000)。除了暗適應(yīng)時間的長短、暗適應(yīng)是否成功等因素外，NPQ的測量還需要注意一點，就是必須要在葉片達到光合作用穩(wěn)態(tài)后再開始測量，這很容易達到，只要將葉片放在穩(wěn)定的光照水平下15-20 min即可實現(xiàn)，一般使用人工光源(Maxwell and Johnson 2000)。
植物非光化學(xué)淬滅要經(jīng)過長達60 h的弛豫過程才能從光抑制狀態(tài)恢復(fù)，所以即使是一整夜的時間也不充分，因此，NPQ過程總會有部分未完成測量。判斷NPQ測量的尺碼為Fv/Fm中的Fm值的高低(Baker 2008)，所以在進行結(jié)果比較時，選擇具有相同或者相似Fv/Fm的樣品至關(guān)重要。
NPQ的測量主要用于研究35℃及以上的高溫脅迫，NPQ飽和光閃曲線圖能夠很好的反映高溫脅迫對植物的影響，NPQ隨著時間降低，光合作用量子產(chǎn)量隨時間增加。(
高溫脅迫的恢復(fù)期,樣品在35℃條件下處理5 min，恢復(fù)期出現(xiàn)在20℃。
Fv/Fm and OJIP測量
Fv/Fm和OJIP可以快速測量，測量之前對樣品進行暗適應(yīng)的時間范圍從20 min到整夜，也可以使用黎明前的測量數(shù)據(jù)。但研究顯示這兩個參數(shù)對于反映植物高溫脅迫有一定的局限性，已有研究顯示，Fv/Fm只能反映45℃左右的高溫脅迫，OJIP只能反映44℃及以上的高溫脅迫。 (Haldiman P, &
Quantum Photosynthetic Yield測量 (△F/F’)
最適合反映高溫脅迫可能也是最好測的參數(shù)應(yīng)該是光合作用量子產(chǎn)量(△F/F’)。
將植物葉片在光照條件下達到光合作用穩(wěn)態(tài)時，或者將植物葉片置于穩(wěn)定的光照水平下15-20 min，即可測得△F/F’參數(shù)。(Maxwell and Johnson 2000).
眾多研究表明，使用自然光，△F/F’測量更快捷迅速，只需要2-5 s即可完成。△F/F’ 隨著光照水平的變化而變化，所以要么控制植物樣品的光照水平以做對比，要么通過PAR葉夾測量葉片實際光照水平，比較相似光照水平的測量結(jié)果。
在野外測量時，多云天氣會對測量造成影響。此外，通常選擇太陽直照的葉片作為測量對象，因為光斑、風吹都會阻礙植物葉片光合作用達到穩(wěn)態(tài)。 
文獻顯示，△F/F’ 能夠反映出
△F/F’可以通過很多熒光測量儀器測得，如美國Opti-Sciences系列儀器，OS5p多功能調(diào)制葉綠素熒光儀 和 OS1p便攜式調(diào)制葉綠素熒光儀。NPQ 最好用OS5p多功能調(diào)制葉綠素熒光儀，因為它有非常穩(wěn)定的活化光源。CO2氣體交換測量方法能夠反映出30℃左右的高溫脅迫 (Haldiman P, & Feller U. 2004).對于想同時測量植物CO2氣體交換和熒光參數(shù)的用戶，可以使用OS5P多功能調(diào)制葉綠素熒光儀與ADC LCpro+植物CO2氣體交換測量聯(lián)用系統(tǒng)。
參考文獻
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