ФлуорКамНастольная мультиспектральная флуоресцентная система визуализации растений

- Наиболее широко используемые приборные технологии для изучения фенотипов растений и физиологических и экологических экспериментов

ПСИПрофессор Недбал, главный научный сотрудник компании, и д - р Тртилек, президент компании, впервые объединили технологию флуоресценции PAM хлорофилла с технологией CCD, успешно разработав и произведя в 1996 году во всем мире FluorCam флуоресцентную систему визуализации хлорофилла (Heck and others, 1999); Nedbal и др., 2000; Govindjee and Nedbal, 2000）。 Технология флуоресцентной визуализации хлорофилла FluorCam стала важным прорывом в технологии флуоресценции хлорофилла в 1990 - х годах, что привело ученых к изучению фотосинтеза и флуоресценции хлорофилла в двумерном и микромире. В настоящее время PSI является самым авторитетным, широко используемым, наиболее полным и наиболее опубликованным профессиональным производителем флуоресцентных изображений хлорофилла в мире

На верхнем левом изображении изображена флуоресцентная визуализация хлорофилла FluorCam (Photosynthesis Research, 66: 3 - 12, 2000), разработанная Nedbal и другими в 1990 - х годах, а справа - цветная карта лимона и флуоресцентная визуализация хлорофилла (Photosynthetica, 38: 571 - 579, 2000).

ФлуорКамНастольная мультиспектральная флуоресцентная система визуализации растений - это высокоинтегрированная, высокоинновационная, удобная в использовании и широко используемая высококачественная технология визуализации растений, высокочувствительные объективы CCD, четыре фиксированные светодиодные панели и системы управления, интегрированные в темно - адаптивную операционную коробку (также по требованию можно выбрать пятую панель света сверху), образцы растений помещены на перегородку в темно - адаптивной операционной коробке, высота перегородки 7 - го уровня может быть отрегулирована; Источники света питаются высокостабильными блоками питания, 4 высокоэнергетических и высокостабильных светодиодных панелей, которые одинаково освещены на образцах растений, площадь изображения до 13Х13 смСистема управления подключена к компьютеру через USB, а данные контролируются и собираются с помощью программы FluorCam. Применяется к другим растительным тканям, таким как листья и плоды растений, целые растения или культивируемые растения, мховые лишайники и другие низкосортные растения, водоросли и т. Д. Широко используются в растениях, включая физиологическую экологию фотосинтеза водорослей, физиологию и восприимчивость растений к неблагоприятным условиям, функцию пористости, растительную среду, такую как реакция на загрязнение почвы тяжелыми металлами и биологическое обнаружение, обнаружение и скрининг устойчивости растений, разведение сельскохозяйственных культур, Phenotyping и другие исследования.

Основные функциональные особенности:

· Система интегрирована в операционную коробку для темной адаптации, проста в эксплуатации, легко перемещается, как в лаборатории, так и на открытом воздухе для измерения и анализа темной адаптивной визуализации

· Высокочувствительный CCD - объектив с временным разрешением до 50 снимков в секунду, быстро захватывающий переходные флуоресцентные изменения хлорофилла, площадь изображения 13x13 см

· Это единственное в мире высококачественное оборудование для флуоресцентной флуоресценции хлорофилла, которое может выполнять быстрый анализ изображений с помощью OJIP и получить более 20 параметров, таких как MO (начальный наклон кривой OJIP), фиксированная площадь OJIP, SM (измерение энергии, необходимой для закрытия всех центров реакции света), QY, PI (Performance Index) и т.д.

· Это единственное в мире высококачественное оборудование для флуоресценции хлорофилла, которое может выполнять анализ кинетической визуализации перекиси QA и может работать с однооборотной насыщенной флуоресцентной вспышкой (STF), индуцированной флуоресцентной динамикой хлорофилла, интенсивностью света в100 мксВнутри может быть 120 000 мкмоль (Photons) / м².s

· Наиболее полнофункциональная, отредактированная программа для флуоресцентных экспериментов с хлорофиллом (Protocols), включая режим снимков, Fv / Fm, индукционный эффект Kautsky, 2 метода флуоресцентной закалки хлорофилла (NPQ) protocolas (2 набора настраиваемых схем подачи света), кривую световой реакции LC, абсорбцию PAR и анализ изображений NDVI, анализ динамики перекиси QA (отбор), быстрый анализ флуоресцентной динамики OJIP (отбор) и визуализацию зеленого флуоресцентного белка GFP (отбор)

· Может быть выполнен автоматический анализ измерений с повторяющимися изображениями, предустановлена экспериментальная программа (Protocols), количество измерений и интервал, система будет автоматически циркулировать для выполнения измерений изображений и автоматически вводить данные в компьютер по времени и дате (с меткой времени); Можно также предусмотреть две экспериментальные программы (Protocols); Например, система автоматически работает Fv / Fm в течение дня, NPQ - анализ в ночное время и так далее.

· С двухцветным источником света, возбужденным химическим светом, стандартная конфигурация красного и белого, может быть дополнена двухдиапазонным фотохимическим светом, таким как красный и синий, двухцветный фотохимический свет может использоваться в разных пропорциях, чтобы экспериментировать с фотосинтезом различных световых масс для культур / растений.

На левом рисунке А показан Fv / Fm листьев огурца в условиях 100% красного источника света, на левом рисунке B - Fv / Fm листьев огурца в условиях 30% синего источника света; На рисунке выше справа показано соотношение интенсивности фотосинтеза с интенсивностью света (синий свет в разных пропорциях), а на рисунке ниже справа показано соотношение проводимости пористости с интенсивностью света (синий свет в разных пропорциях)

· Функциональная флуоресцентная визуализация хлорофилла, многоспектральная флуоресцентная визуализация, стационарная флуоресцентная визуализация GFP

· Дополнительный модуль цветного изображения TetraCam с максимальной площадью изображения 20x25 см для анализа изображений листьев или форм растений и сравнительного анализа флуоресцентных изображений хлорофилла

· Альтернативно с блоками гиперспектральной визуализации и инфракрасными тепловизионными блоками, цифровыми, визуальными характеристиками растений, всесторонними измерениями и анализом морфологии растений, эффективностью фотосинтеза, биохимическими характеристиками, проводимостью пористости, принуждением и устойчивостью и т. Д.

· Подходит для большой версии мобильной системы анализа изображений растений с площадью изображения 35x35 см, может работать флуоресцентная визуализация хлорофилла, инфракрасная тепловая визуализация и анализ изображений RGB

Последние примеры применения:

Хендрик КупперВместе с Зузаной Бенедикти и другими, Plant Physiology был опубликован в феврале 2019 года. Analysis of OJIP Chlorophyll Fluorescence Kinetics and QA Reoxidation Kinetics by Direct Fast Imaging， В исследовании впервые используется сверхскоростной датчик изображения FluorCam настольная флуоресцентная система визуализации хлорофилла растений и многоспектральная микрофлуоресцентная система визуализации FKM со скоростью изображения 4000fps@640x512 ， QA Реоксид хлорофилла флуоресцентная динамика150 000μмоль/м2с.1А.

Приложение: Параметры быстрого флуоресцентного анализа OJIP включают:

а)ФоПервоначальная флуоресценция или минимальная флуоресценция, флуоресценция при 50 мкс

b)ФжФлуоресценция в 2 мс

с)ФиФлуоресценция на 60 мс

d)ПИли Fm: максимальная флуоресценция

е)Вж= (Fj - FO) / (Fm - FO): относительная переменная флуоресценции порядка j

f)В= (Fi - FO) / (Fm - FO): относительная переменная флуоресценции первого порядка

g)Мо= TRO / RC - Eto / RC = 4 (F300 - FO) / (Fm - FO): начальный наклон флуоресцентного переходного периода, или начальный наклон кривой OJIP

h)Площадь:: Площадь между кривой OJIP и Fm, которую можно назвать компенсационной площадью (complementary area) Для сравнения различных образцов Area должна быть стандартизирована следующим образом: SM = Area / (Fm - Fo), SM - это мера энергии, необходимой для закрытия всех центров реакции света

i)Фиксируйте областьФиксированная площадь OJIP, площадь под значением F при кривой OJIP 40 до значения F в 1 секунду

j)См:: Стандартизированная площадь компенсации OJIP, отражающая многократный оборот восстановления QA

к)СС= Vj / Mo: стандартизированная площадь компенсации фазы OJ, отражающая восстановление QA с одним оборотом

l)N = Sm / Ss = Sm Mo (1 / Vj)Восстановление оборота OJIP QA (между 0 и t)_ФМ)

м)Фи-По＝QY＝φpo＝TRo/ABS＝Fv/Fm， Максимальная выработка фотонов, начальный коэффициент захвата в центре реакции поглощения фотонного потока

н)Псио_＝ψo＝ETo/TRo＝1-Vj， отношение потока электронов к потоку электронов в квантовом потоке захвата света

о)Фи_Эо＝φ_Эо=ETo/ABS=(1-(Fo/Fm))(1-Vj)， Отношение потока электронов к потоку электронов (quantum yield of electron transport at t = 0)

p)Phi_Do＝φ_{Сделать}＝1-φpo＝Fo/Fm， Квантовая производительность рассеянного света энергии (t = 0)

q)Фи_пав= φpav = φpo (см/т)_ФМ) Среднее производство фотонов, t_ФМВремя, необходимое для достижения Fm (ms)

r)АБС/РК= Mo (1 / Vj) (1 / QY): поглощающий поток фотонов для единичных реакционных центров, где реакционный центр относится только кактивные (QA до QA – снижающие) центры(Там же, ниже). QY=TRo/ABS=Fv/Fm

с)TRo / RC= Mo (1 / Vj): начальный (или максимальный) захват светового квантового потока в единичном центре реакции (приводит к восстановлению QA, то есть увеличению коэффициента закрытия центра реакции B)

т)ETo / РК= Mo (1 / Vj) (1 - Vj): начальный поток фотонов, передаваемых электронами в единичных центрах реакции

у)DIo / RC= (ABS / RC) - (TRO / RC): потеря энергии в единичных центрах реакции

в)АБС/КС:: поглощающий поток света на единицу сечения образца,CS означает возбужденное поперечное сечение испытанного образца(Там же, ниже). ABS / CSO = Fo, ABS / CSm = Fm, TRO / CSx = QY (ABS / CSx) - Удельное сечение для захвата энергии или потока света

в)TRo / CSo= QY. Fo; ETo/CSo = φ_ЭоFo = QY. (1-Vj). Фо

х)RC/CSx: Плотность центра реакции,RC / CS0 (активные RC на возбужденное поперечное сечение)

y)ПИ_АБС= (RC/ABS) (φpo/φ)_{Сделать}(Сай о / Vj): Индекс « производительности» или индекс выживания, основанный на поглощении потока фотонов

с)ПИК=(RC/CSx)(φpo/φ)_{Сделать}(Сай о / Vj): Индекс « работоспособности» или Индекс выживания, основанный на сечении