叶绿素荧光仪是一种用于监测植物光合作用效率的精密仪器,通过分析植物叶片在光照下的荧光信号,评估其生理状态、环境适应性及胁迫响应。
1.荧光诱导机制
叶绿素分子吸收光能后,部分能量以荧光形式释放。荧光强度与光系统II的反应中心状态密切相关:
当PSⅡ电子传递畅通时,荧光较弱(能量用于光化学反应);
当PSⅡ被抑制(如逆境下),荧光显著增强(能量以热或荧光形式耗散)。
2.调制荧光技术
弱测量光:使用低强度远红光持续激发,获取F0和Fs。
饱和脉冲光:施加高光强短脉冲,暂时关闭电子传递链,测得Fm或Fm’。
自动淬灭分析(APA):通过连续多次饱和脉冲光,区分光化学淬灭和非光化学淬灭。
3.传感器与数据处理
光电二极管或CCD传感器检测荧光信号,经模数转换后通过算法计算参数。
部分仪器集成多波长LED光源,模拟自然光质。
叶绿素荧光仪仪器选择与操作要点:
1.仪器类型
手持式:便携,适合野外快速测量。
科研级:多功能,支持复杂协议。
成像荧光仪:空间分辨率高,分析叶片异质性。
2.操作注意事项
黑暗适应:测量前需将叶片暗处理20~30分钟,完*关闭所有电子传递链。
叶片夹定位:确保叶脉与入射光垂直,避免遮光或反光干扰。
环境控制:记录温度、湿度、光照强度等环境参数,排除干扰因素。
3.数据校正
定期用标准叶校准仪器,消除传感器漂移误差。
叶绿素荧光仪局限性与发展:
1.局限性:
仅反映PSⅡ的光化学活性,无法直接测量PSⅠ或碳同化效率。
对深层叶片或冠层下部的测量可能受遮挡影响。
2.发展方向:
集成多光谱成像(如高光谱相机)与荧光测量,实现空间异质性分析。
结合叶绿素含量测定,全面评估光合性能。
