水生生物的研究當(dāng)前已經(jīng)成為熱點(diǎn),國(guó)內(nèi)目前有近百家機(jī)構(gòu)從事水生植物資源研究,研究?jī)?nèi)容涵蓋水生植物資源、水生植物生理、水體富營(yíng)養(yǎng)化、濕地生態(tài)、水生態(tài)修復(fù)和防控等研究領(lǐng)域的諸多內(nèi)容。
北京博普特公司代理的Videometerlab多光譜成像系統(tǒng)廣泛用于水生植物資源種質(zhì)資源庫(kù)建設(shè)以及生理研究,該多光譜成像系統(tǒng)代表了種質(zhì)資源采集領(lǐng)域的最高水準(zhǔn),如植物器官如葉片等表型性狀、分類性狀采集等。
我司代理的Aquation公司系列產(chǎn)品,廣泛用于水生植物生理以及葉綠素?zé)晒庋芯浚瑫r(shí)也對(duì)周圍水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。
葉綠素?zé)晒猬F(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
將暗適應(yīng)的綠色植物突然暴露在可見(jiàn)光下后,植物綠色組織發(fā)出一種暗紅色,強(qiáng)度不斷變化的熒光。熒光隨時(shí)間變化的曲線稱為葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線。最直觀的表現(xiàn)是,葉綠素溶液在透射光下呈綠色,在反射光下呈紅色的現(xiàn)象。其本質(zhì)是,葉綠素吸收光后,激發(fā)了捕光色素蛋白復(fù)合體,LHC將其能量傳遞到光系統(tǒng)Ⅱ或光系統(tǒng)I,期間所吸收的光能有所損失,大約3%-9%的所吸收的光能被重新發(fā)射出來(lái),其波長(zhǎng)較長(zhǎng)即葉綠素?zé)晒狻?/p>
葉綠素?zé)晒鈪?shù)
在對(duì)植物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行分析時(shí),要用到葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)技術(shù)的各個(gè)參數(shù),這些參數(shù)從不同角度描述了植物的營(yíng)養(yǎng)狀況、生理狀況及病害狀況等,包含了豐富的光合作用變化的信息。但是這些參數(shù)眾多,容易存在不規(guī)范和混亂的現(xiàn)象,因此需要對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行歸納整理,找出其中最常用、最能反應(yīng)植物生長(zhǎng)狀況的參數(shù)。
Fo:最小熒光,它是光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心處于完全開(kāi)放時(shí)的熒光強(qiáng)度,反映了光系統(tǒng)Ⅱ天線色素受激發(fā)后的電子密度,與葉綠素濃度有關(guān)。
Fm:最大熒光,它是指在光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心處于完全關(guān)閉時(shí)的熒光強(qiáng)度,它反映了光系統(tǒng)Ⅱ的電子傳遞情況,其值可在葉片經(jīng)暗適應(yīng)20min后測(cè)得。
Fv:它指的是黑暗中最大可變熒光強(qiáng)度,它反映了PSⅡ原初電子受體的還原情況。
Fo’:光下最小熒光,它是指在光適應(yīng)狀態(tài)下全部PSⅡ中心都關(guān)閉時(shí)的熒光強(qiáng)度。
Fm’:光下最大熒光,它是指在光適應(yīng)狀態(tài)下全部 PSⅡ中心都開(kāi)放時(shí)的熒光強(qiáng)度。
Fv’:它指的是光下最大可變熒光強(qiáng)度。
Fv/Fm:稱為PSⅡ的原初光能轉(zhuǎn)化效率。
Fv’/Fm’:PSⅡ的實(shí)際光能轉(zhuǎn)化效率。
Fv/Fo:反映PSⅡ的潛在活性。
產(chǎn)品水下應(yīng)用實(shí)例
當(dāng)前人們已不滿足于攜帶著儀器去進(jìn)行耗時(shí)耗力的人工測(cè)量,而希望能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)植物光合作用進(jìn)行無(wú)人值守連續(xù)監(jiān)測(cè)。葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量的難點(diǎn)在于,若要精確測(cè)量Fo和Fm就需要在測(cè)量前進(jìn)行一段5-20分鐘的暗適應(yīng),而目前除了Aquation的全防水自動(dòng)開(kāi)合型葉綠素?zé)晒鈨xShutter之外,尚未見(jiàn)其它任何品牌的葉綠素?zé)晒鈨x能夠解決暗適應(yīng)和連續(xù)監(jiān)測(cè)的沖突問(wèn)題。全防水自動(dòng)開(kāi)合型葉綠素?zé)晒鈨xShutter是由澳大利亞悉尼大學(xué)的John Runcie博士發(fā)明的。其設(shè)計(jì)之初衷就是解決連續(xù)監(jiān)測(cè)和暗適應(yīng)的沖突問(wèn)題。他創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)了一款能夠程序控制自動(dòng)開(kāi)閉的暗適應(yīng)葉室,可以完全閉合進(jìn)行暗適應(yīng)測(cè)量,測(cè)量結(jié)束后打開(kāi)葉室進(jìn)行自然光照。Shutter葉綠素?zé)晒獬上駜x對(duì)同一樣品監(jiān)控超過(guò)24小時(shí)可提供基線破曉熒光值Fo和Fm,暗適應(yīng)白天值Fo?,計(jì)算非光化學(xué)淬滅以及直接測(cè)量一天中的環(huán)境PAR。常規(guī)使用遠(yuǎn)紅LED光,無(wú)需用戶干涉,設(shè)計(jì)可有規(guī)律測(cè)量Fo? 。到目前為止,其它品牌還無(wú)法實(shí)現(xiàn)田間自動(dòng)測(cè)量Fo’,田間Fo’測(cè)量是田間熒光研究很重要的一個(gè)參數(shù)。此數(shù)值在區(qū)分非光化學(xué)淬滅所占相對(duì)比例上非常有必要,特別在下游調(diào)節(jié)和光失活過(guò)程中。在簡(jiǎn)單水平上,此過(guò)程與植物自然條件下處理過(guò)量光照的能力有關(guān),以及植物受脅迫程度如何。測(cè)量和鑒別植物脅迫與野外環(huán)境研究特別相關(guān)。Shutter葉綠素?zé)晒獬上駜x非常適合直接測(cè)量電子傳遞速率,利用熒光測(cè)量法同時(shí)測(cè)量環(huán)境PAR以及其它植物特異數(shù)值,用以獲得ETR估算值。Shutter葉綠素?zé)晒獬上駜x原設(shè)計(jì)用來(lái)于水下操作,但也可用于陸地研究中。
海洋、淡水河流、湖泊水下原位光合-呼吸自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)
澳大利亞Aquation公司是全球知名的水生生態(tài)科研儀器供應(yīng)商。其研發(fā)團(tuán)隊(duì)均來(lái)自澳大利亞悉尼大學(xué)生物學(xué)院的知名教授和研究專家,在水生生態(tài)領(lǐng)域的研究成果享譽(yù)全球。
Aquation公司的技術(shù)被廣泛應(yīng)用到南極洲水域的生態(tài)研究以及深度超過(guò)200公尺的太平洋熱帶水域研究;在澳大利亞溫帶水域以及歐洲和在美國(guó)的森林研究中也有廣泛的應(yīng)用。
水下光合-呼吸自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)測(cè)定水體中溶解氧濃度的變化,可以測(cè)量植物光合用,進(jìn)而得到植物初級(jí)生產(chǎn)率;同時(shí),水下光合-呼吸自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)可以用來(lái)測(cè)定植物(尤其在夜晚)和動(dòng)物的呼吸代謝。通過(guò)植物和動(dòng)物生理指標(biāo)的測(cè)定,為水生生態(tài)系統(tǒng)健康提供有益評(píng)價(jià)指標(biāo)。
該水下光合-呼吸自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)可以連續(xù)24小時(shí)野外無(wú)人值守進(jìn)行測(cè)定,顯著降低了野外危險(xiǎn)環(huán)境對(duì)研究者的人身危害,使研究者可以輕松的得到野外動(dòng)植物的連續(xù)生理指標(biāo)。
Submersible Photosynthesis-Respiration System
此水下光合-呼吸自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)配置了水下數(shù)據(jù)采集、控制、記錄等各項(xiàng)功能,同時(shí)還可根據(jù)用戶需求配置Aquation公司的經(jīng)典水下熒光探頭或者自動(dòng)熒光探頭、PH探頭,完成對(duì)植 物的水下光合-熒光連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè);系統(tǒng)還配置了LI-COR的水下點(diǎn)狀和球狀光合有效輻射傳感器;并由數(shù)據(jù)采集器控制沖洗泵和攪拌泵自動(dòng)工作,保證了測(cè)定 的自動(dòng)化和準(zhǔn)確性。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),每個(gè)測(cè)量模塊由兩個(gè)測(cè)量腔室組成,可以方便的進(jìn)行模塊的疊加以便進(jìn)行多個(gè)重復(fù)測(cè)量。
該系統(tǒng)還可用于珊瑚的原位代謝研究,以反映設(shè)備與珊瑚/底質(zhì)之間的溫和互動(dòng)。用于在野外條件下原位測(cè)量珊瑚的代謝速率。也可用于測(cè)量珊瑚藻,鈣化藻,底棲海藻、其他低幅度底棲生物或基質(zhì),微生物膜和沉積物,海綿,無(wú)脊椎動(dòng)物等。系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量短時(shí)間孵育過(guò)程中的氧通量和ΔpH,從這些濃度變化計(jì)算呼吸作用(R)和光合作用(P)從而得出RQS(呼吸速率)和PQS。樣本回路提供用于滴定檢測(cè)的總堿度(TA)的水樣,以測(cè)量鈣化率(G)。同時(shí)采集的水樣還可以用于測(cè)定可能影響珊瑚代謝的物質(zhì)(例如,酸化海水)。測(cè)量過(guò)程可根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)定流速和光照水平梯度(獲得光響應(yīng)曲線)。
系統(tǒng)特點(diǎn)
1、全球唯一的原位植物光合-呼吸自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng),徹底解決了困擾科學(xué)家多年的無(wú)法原位測(cè)量水生植物光合作用的難題。
2、既可以測(cè)定水生植物的光合-呼吸作用,也可測(cè)定水體動(dòng)物的呼吸代謝。
3、與普通的氧電極相比,不但能夠解決原位連續(xù)測(cè)量,而且可以對(duì)整株植物進(jìn)行多點(diǎn)連續(xù)測(cè)定。
4、測(cè)量參數(shù)豐富,既可以測(cè)量水生植物光合-呼吸作用,也可測(cè)量水體溫度、水下光合有效輻射、PH值以及植物水下熒光參數(shù),完成水生植物光合+熒光的同步連續(xù)測(cè)定。
5、系統(tǒng)為模塊化設(shè)計(jì),可輕易的疊加更多腔室進(jìn)行多點(diǎn)連續(xù)測(cè)定,只需要一人便可以輕易的移動(dòng)和安裝。
6、整個(gè)系統(tǒng)可30米潛水使用;材料為316不銹鋼堅(jiān)固且耐腐蝕,腔室采用縮醛類材料,輕巧耐用;
7、整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)耗電少,便于野外長(zhǎng)期測(cè)量;
8、操作界面友好,系統(tǒng)按照設(shè)定程序運(yùn)行并可根據(jù)用戶需要修改,可以圖形顯示參數(shù);
北京博普特科技有限公司是澳大利亞Aquation公司中國(guó)區(qū)代理,全面負(fù)責(zé)其系列產(chǎn)品在中國(guó)的市場(chǎng)推廣、銷售和售后服務(wù)。
隨著水生植物學(xué)的發(fā)展,北京博普特科技有限公司將盡最大努力,為國(guó)內(nèi)外廣大從事水生植物與水環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域科研提供相關(guān)產(chǎn)品和解決方案,促進(jìn)我國(guó)水生植物資源利用與水生態(tài)環(huán)境研究領(lǐng)域?qū)W科的發(fā)展。