UV-MCF生物熒光高光譜成像技術(shù)

2024年01月09日 16:49北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司點擊量：365

長波段UV紫外光（320nm - 400nm）對植物葉片激發(fā)，可以產(chǎn)生具有多個特征性波峰的熒光光譜(Multi-color Fluorescence, MCF)，常見的為藍色、綠色、紅色、遠紅4個波峰，其中藍色Fb和綠色Fg統(tǒng)稱為BGF（藍綠熒光），由表皮及葉肉細胞壁和葉脈發(fā)出（指示次級代謝產(chǎn)物等）；紅色（F690）和遠紅（F740）為葉綠素熒光Chl-F。UV-MCF可以用來靈敏、特異性地評估植物生理狀態(tài)包括受脅迫狀態(tài)如干旱、病蟲害、環(huán)境污染、氮脅迫等。FluorCam多光譜熒光成像是目前學術(shù)界普遍采用的藍綠熒光和葉綠素熒光檢測儀器，采用濾波器技術(shù)，可以成像檢測F440、F520、F690和F740四個波段的熒光及其比值，廣泛應用于植物表型分析、病蟲害早期診斷、作物抗性篩選、植物光合生理研究等。

易科泰EcoTech^®實驗室技術(shù)人員以PhenoTron^®復式智能LED光源培養(yǎng)平臺上培養(yǎng)的兩株生長周期一致的番茄苗為實驗對象，對其中一株（施藥組）土壤中滴入3ml濃度為0.02g/ml的DCMU（可阻斷植物光合電子傳遞鏈，抑制植物光合作用），另一株（對照組）滴入等量水，3小時后使用FluorTron^®多功能高光譜成像分析系統(tǒng)和FluorCam多光譜熒光成像系統(tǒng)，采集紫外光激發(fā)的番茄苗熒光數(shù)據(jù)，結(jié)果如下：

左圖：樣品RGB圖（左邊為對照組，右邊為施藥組）；右圖：FluorTron^®系統(tǒng)采集的番茄苗UV-MCF葉綠素熒光紅色峰值F685與遠紅峰值F740的比值，可以看出施藥植株沿葉脈比值增大

左圖：FluorCam系統(tǒng)采集的F520/F740；右圖：FluorTron^®系統(tǒng)采集的Fg/F740。可以看出施藥植株沿葉脈比值降低

實驗結(jié)果表明：施加DCMU三小時后，沿葉脈方向藍綠熒光與葉綠素熒光比值降低，而表征葉綠素的F685/F740則比值增加，與預期結(jié)果吻合。FluorTron^®多功能高光譜成像系統(tǒng)的紫外光激發(fā)生物熒光（UV-MCF）高光譜成像功能與FluorCam多光譜熒光成像系統(tǒng)都可以早期靈敏檢測植物光合生理狀態(tài)和脅迫。

左圖：FluorTron^®多功能高光譜成像分析系統(tǒng)；右圖：UV-MCF光譜曲線

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