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澤泉合作研究將在《Plant Growth Regulation》發(fā)表

瀏覽次數(shù):6082 發(fā)布日期:2008-12-31  來源:澤泉生態(tài)開放實驗室

澤泉生態(tài)開放實驗室與中科院華南植物園、華南師范大學的最新合作研究成果“六種亞熱帶景觀植物葉片發(fā)育過程中色素功能與反射光譜指數(shù)的變化”(Liu N, Lin Z-F, Lin G-Z, Peng C-L, Pan X-P, Chen S-W, Gu Q. Spectral reflectance parameters and pigment functions during leaf ontogenesis in six subtropical landscape plants),經(jīng)過嚴格的匿名評審,已被國際著名科學雜志《Plant Growth Regulation 》接收,即將于2009年初正式出版。

葉片發(fā)育過程中,其色素組成是受調(diào)節(jié)的。為了更好地了解色素的功能,本文研究了六種亞熱帶景觀植物葉片龍船花(Ixora chinensis Lam)、山茶花(Camellia japonica Linn)、紅楠木(Eugenia oleina Wight)、芒果(Mangifera indica L.)、桂花(Osmanthus fragrans Lowr)和無憂花(Saraca dives Pierre.)不同發(fā)育階段的葉綠素、類胡蘿卜素及花色素苷含量的變化。研究發(fā)現(xiàn),幼葉的花色素苷含量高,而葉綠素含量低。隨著葉片的發(fā)育,花色素苷含量逐漸降低,而六種植物的光合色素(葉綠素及胡蘿卜素)含量均升高。φPSII和NPQ的葉綠素熒光成像及快速光響應曲線(RLC)的結果表明,葉片發(fā)育過程中,ETRmax、φPSII及RLC的飽和點升高;隨著葉片的衰老,它們又下降。與其他發(fā)育階段的葉片相比,幼葉的NPQ及Car/Chl比值較高。400-800 nm葉片反射光譜為活體無損傷檢測葉片發(fā)育過程中其色素含量的變化提供了一種方法。本文將四種與色素特征相關的反射指數(shù)和生化定量分析結果做了比較。結果表明幼葉中花色素苷反射指數(shù)ARI與其含量呈線性相關,而標準化微分的植被參數(shù)CHL NDI與Chla濃度的正相關表現(xiàn)出物種依賴性。在葉片發(fā)育過程及不同的物種之間, 光合反射指數(shù)與Car/Chl沒有密切相關性,而具有結構獨立性的色素參數(shù)變化也不大。以上結果說明, 幼葉中較高的花色素苷含量, NPQ及Car/Chl比值,在光合機構沒有完全發(fā)育的情況下, 對于其應對高光輻射是非常重要的。而另外兩個葉片反射指數(shù)ARI及Chl NDI,對于在活體條件下,檢測葉片發(fā)育過程色素含量的變化是非常有價值的。

“中科院華南植物園-澤泉科技有限公司 聯(lián)合植物生理生態(tài)實驗室”由澤泉科技有限公司與中科院華南植物園聯(lián)合成立,首席科學家為我國著名植物生理生態(tài)學家彭長連研究員。這項成果是在國家自然科學基金、973項目和澤泉科技基金等的聯(lián)合資助下完成的。其關鍵指標——熒光成像參數(shù)的測量采用了當前國際上功能最強大的調(diào)制葉綠素熒光成像測量系統(tǒng)IMAGING-PAM。

                  
 
                
                                                   上圖為不同發(fā)育階段葉片的葉綠素熒光成像

調(diào)制葉綠素熒光成像測量系統(tǒng)IMAGING-PAM介紹:

傳統(tǒng)的光纖型熒光儀只能測量葉片上一個點的光合作用,而IMAGING-PAM可以測量全葉片上每個像素的光合作用。IMAGING-PAM采用超強發(fā)光LED作為光源,保證葉片表明受光均勻且光強足夠強;IMAGING-PAM采用CCD作為檢測器,能檢測葉片上每個像素的光合作用;IMAGING-PAM秉承了WALZ公司PAM系列熒光儀的一貫優(yōu)點,功能強大,測量參數(shù)多,操作極其簡單,一面世就受到全球植物學家的青睞,迅速占領全球市場。

2005年,WALZ推出的M系列IMAGING-PAM,一個主機可以連接不同的探頭(MICROSCOPY-,MICRO-,MINI-和MAXI-探頭),分別在130×150 um、3.5×4.5 mm、24×32 mm或10×13 cm的面積上測量熒光成像,F(xiàn)在,只需一個主機連接不同的探頭,即可滿足從單細胞到全葉片,從分子生物學到生態(tài)學研究的全面需要。

* 一個主機連接不同的探頭可滿足從單細胞到全葉片、從分子生物學到生態(tài)學的不同需求
* 全葉片光合作用分析(熒光成像),可測熒光誘導曲線并進行淬滅分析
* 可測快速光響應曲線(120 s內(nèi)完成,比光合放氧和氣體交換等技術快得多)
* 葉片光合作用的橫向異質(zhì)性檢測
* 完全相同的條件下同時測量多個樣品(植物、地衣、苔蘚、微藻等)
* 遺傳育種、突變株篩選的強大工具
* 不同的測量面積,不同的分辨率
* 可利用多孔板(如96孔板)做多個微藻樣品的同時成像
* 脅迫損傷的早期檢測
* 不連接顯微鏡即可測量綠色熒光蛋白(GFP)熒光
* 可測量葉片吸光系數(shù)

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