近日，北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司向湖南省棉花科學(xué)研究所順利交付葉綠素熒光成像儀，為棉花光合表型研究注入創(chuàng)新動能。這款先進的光合研究檢測設(shè)備將助力科研人員解鎖棉花高效育種的新密碼。

這臺封閉式葉綠素熒光成像系統(tǒng)成像面積為13×13cm ，可清晰捕捉棉花葉片的細微熒光動態(tài)。2 組紅 / 藍光源板構(gòu)建靈活光環(huán)境，光化學(xué)光強最高達 2000µmol (photons)/m2?s，飽和光閃強度突破 4000µmol (photons)/m2?s，配合專業(yè)軟件自動完成 Kaustsky 誘導(dǎo)效應(yīng)、熒光淬滅、光響應(yīng)曲線等關(guān)鍵程序，同步輸出 Fo、QY_Lss、QY_max、NPQ、ETR、Rfd等核心熒光參數(shù)及成像圖，精準解析 PSII 反應(yīng)中心活性。內(nèi)置 PAR 吸收與 NDVI 指數(shù)測量模塊，更可快速評估冠層光合潛力與植被健康度。

在棉花的光合表型研究的廣闊領(lǐng)域，這套系統(tǒng)展現(xiàn)出應(yīng)用潛力：科研人員得以借助它精準量化棉花葉片的光合效率，通過熒光參數(shù)動態(tài)評估 PSII 反應(yīng)中心活性，解析干旱、水澇等逆境下棉花光合機構(gòu)的損傷機制與修復(fù)能力；測定光響應(yīng)曲線，通過不同光強下的熒光參數(shù)變化量化棉花葉片的光適應(yīng)能力與光合電子傳遞效率，解析光抑制與光保護機制；利用 NDVI 指數(shù)測量模塊，非破壞性評估棉花冠層的葉綠素含量與植被活力；通過 GFP（綠色熒光蛋白）表達成像分析，可視化追蹤棉花轉(zhuǎn)基因植株的外源基因表達分布，輔助抗逆基因功能驗證與遺傳轉(zhuǎn)化效率評估。上述功能可廣泛應(yīng)用于棉花光合生理機制解析、高光效品種定向選育、轉(zhuǎn)基因材料篩選及抗逆性狀早期鑒定等領(lǐng)域，為棉花高效育種與精準栽培提供關(guān)鍵表型數(shù)據(jù)支撐。

圖：西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程的研究人員，利用葉綠素熒光成像儀對棉花品種‘新陸早 26 ’開展研究。上左圖為棉花實驗照片；上右圖為干旱過程中不同土壤深度的土壤含水量變化；下左圖為干旱和復(fù)水過程中光能轉(zhuǎn)換效率（a）和穩(wěn)態(tài)熒光衰減率（b）在消耗與恢復(fù)期間的變化情況；下右圖為各種生理特征之間的相關(guān)系數(shù)矩陣。結(jié)果表明，干旱會導(dǎo)致棉花葉綠素熒光參數(shù)下降，復(fù)水后其恢復(fù)程度與干旱時長相關(guān)。

圖：北京林業(yè)大學(xué)的研究人員利用葉綠素熒光成像儀對桑樹進行淺度浸沒（SS）、半浸沒（HS）、浸沒（FS）3 個水澇深度處理并檢測葉綠素熒光參數(shù)，左圖 a)-f) 分別為水澇脅迫對桑樹 Fo、Fm、 Fv/Fo 、QY_max 、Rfd_Lss 和 1-qP_Lss 的影響，上右圖為桑樹幼苗在浸水脅迫下 QY_max 值變化的熒光成像；下右圖為不同水澇處理下桑樹葉綠素熒光指數(shù)變化的關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明：水澇脅迫下桑樹葉綠素熒光參數(shù)先降后穩(wěn)，PS II 反應(yīng)中心活性受抑制且與水澇深度和時長相關(guān)。

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