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藻類高通量光合作用測量系統(tǒng)具備葉綠素?zé)晒獬上窈凸夂戏叛鯗y量的功能，通過測定微藻的葉綠素?zé)晒鈪?shù)和氣體交換參數(shù)，評價(jià)其光化學(xué)轉(zhuǎn)化效率和光合速率，全面評估微藻光合作用物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化。系統(tǒng)具備快速、高通量的特點(diǎn)，可同時(shí)對96個樣品進(jìn)行測量。系統(tǒng)廣泛用于藻類光合生理研究、藻類突變體篩選、藻類遺傳改良、藻類養(yǎng)殖、污水處理、生物燃料和生物肥料的制造等研究和應(yīng)用領(lǐng)域。

功能特點(diǎn)

l 高通量：近百個樣品同時(shí)測量

l 全面評價(jià)光合作用：藻類葉綠素?zé)晒鈪?shù)和光合速率均可測定

l 非侵入性和非破壞性測量

l 系統(tǒng)簡單易用

l 氧氣測量高精度、高可靠性、低功耗、低交叉敏感性、快速響應(yīng)時(shí)間

技術(shù)參數(shù)

1. 測量參數(shù)：Fo, Fo’, Fs, Fm, Fm’, Fp, FtDn, FtLn, Fv, Fv'/ Fm', Fv/ Fm, Fv', Ft,ΦPSII, NPQ_Dn, NPQ_Ln, Qp_Dn, Qp_Ln, qN, qL, QY, QY_Ln, Rfd, ETR等50多個葉綠素?zé)晒鈪?shù)以及光合速率、呼吸速率

2. 可同時(shí)對近百個藻類樣品進(jìn)行測量

3. 葉綠素?zé)晒獬上駟卧邆渫陚涞淖詣訙y量程序（protocol），可自由對自動測量程序進(jìn)行編輯，包括Fv/Fm、Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)、熒光淬滅分析、光響應(yīng)曲線LC。

4. 葉綠素?zé)晒?/span>數(shù)據(jù)分析模式：具備在低信噪比的情況下使用的“信號平均再計(jì)算"模式，以過濾掉噪音帶來的誤差，適用于低濃度的藻類樣品。

5. 葉綠素?zé)晒獬上穹治鲕浖δ埽壕?/span>Live（實(shí)況測試）、Protocols（實(shí)驗(yàn)程序選擇定制）、Pre–processing（成像預(yù)處理）、Result（成像分析結(jié)果）等功能菜單

6. 葉綠素?zé)晒獬上耦A(yù)處理：程序軟件可自動識別多個植物樣品或多個區(qū)域，也可手動選擇區(qū)域（Region of interest，ROI）。手動選區(qū)的形狀可以是方形、圓形、任意多邊形或扇形。軟件可自動測量分析每個樣品和選定區(qū)域的熒光動力學(xué)曲線及相應(yīng)參數(shù)，樣品或區(qū)域數(shù)量不受限制（>1000）

7. 氧氣檢測技術(shù)：光纖氧傳感器技術(shù)。

8. 測量呼吸室：透明聚苯乙烯材質(zhì)，支持預(yù)消毒處理，可重復(fù)使用。

9. 氧氣測量主機(jī)：單個重670 g，162 x 102 x 32 mm

10. 氧氣主機(jī)內(nèi)置溫度傳感器：0-50°C，分辨率0.012°C，精度±0.5°C

11. 氧氣主機(jī)內(nèi)置壓強(qiáng)傳感器：300-1100mbar，分辨率0.11mbar，精度±6mbar

12. 氧氣最大采樣頻率：單通道激活時(shí)可達(dá)10-20次每秒

13. 氧氣測量精度：±0.1% O2@1% O2或±0.05 mg/L@0.44 mg/L

14. 氧氣測量分辨率：0.01% O2@1% O2或0.005 mg/L@0.44 mg/L

15. 測量通道數(shù)：96

應(yīng)用案例

1. Perin等人采用藻類高通量光合作用測量系統(tǒng)初步篩選微擬球藻（Nannochloropsis gaditana）的高光效突變體。研究小組使用化學(xué)引變劑乙基甲烷磺酸鹽(EMS)誘導(dǎo)突變和插入突變兩種方式生成突變體庫，使用葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)檢測其光合活性的可能變化，使用的葉綠素?zé)晒鈪?shù)包括最小熒光F0、最大光化學(xué)效率Fv/Fm、有效光化學(xué)效率ΦPSII、光系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力NPQ（Perin et al., 2015）。

2. 不列顛哥倫比亞大學(xué)生物多樣性研究中心使用了藻類高通量光合作用測量系統(tǒng)評估了全球變暖對斜生柵藻(Scenedesmus obliquus)光合速率和呼吸速率的影響，發(fā)現(xiàn)兩者均對測試溫度表現(xiàn)出一定的可塑性。不同選擇溫度（12℃、18℃）的柵藻光合速率無差異；而高溫選擇（18℃）的柵藻相對低溫選擇（12℃）的柵藻，具有更高的呼吸速率（Tseng et al., 2019）。

參考文獻(xiàn)

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