FluorCam植物多光譜熒光成像系統(tǒng)

FluorCam多光譜熒光成像系統(tǒng)是FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)的高級擴(kuò)展產(chǎn)品，可用于葉綠素?zé)晒鈩討B(tài)成像分析、多激發(fā)光光合效率成像分析、紫外光激發(fā)多光譜熒光成像分析、PAR吸收與NDVI（植物光譜反射指數(shù)）成像分析、GFP/YFP穩(wěn)態(tài)熒光成像等，全面、非接觸、高靈敏度反映植物生理生態(tài)、脅迫生理與抗性、光合效率等，廣泛應(yīng)用于植物表型成像分析、植物脅迫與抗性檢測、植物病害與病例檢測研究、遺傳育種高通量篩選、植物生理生態(tài)學(xué)、植物初級代謝與刺激代謝研究、污染生態(tài)學(xué)研究檢測/生物檢測等。

主要功能特點(diǎn)：

ü葉綠素?zé)晒獬上穹治觯?/span>植物光合效率、熒光淬滅熱散失、光響應(yīng)曲線、植物脅迫與抗性等生理功能測量檢測

ü多光譜熒光成像分析：反映多酚與黃酮類等次級代謝產(chǎn)物動態(tài)變化、葉綠素動態(tài)變化、植物衰老、植物病蟲害脅迫及非生物脅迫等

üGFP/YFP穩(wěn)態(tài)熒光成像：遺傳育種、基因標(biāo)記

üNDVI成像分析：N素營養(yǎng)狀態(tài)、植物脅迫等

ü UV紫外光激發(fā)多光譜熒光成像技術(shù)： UV紫外光對植物葉片激發(fā)，可以產(chǎn)生具有4個特征性波峰的熒光光譜，4個波峰的波長為藍(lán)光440nm（F440）、綠光520nm（F520）、紅光690nm（F690）和遠(yuǎn)紅外740nm（F740），其中F440和F520統(tǒng)稱為BGF，由表皮及葉肉細(xì)胞壁和葉脈發(fā)出，F(xiàn)690和F740為葉綠素?zé)晒釩hl-F。紫外光激發(fā)多光譜熒光可以用來靈敏、特異性地評估植物生理狀態(tài)包括受脅迫狀態(tài)，包括干旱、病蟲害、環(huán)境污染、氮脅迫等

ü多激發(fā)光、多光譜熒光成像技術(shù)：通過光學(xué)濾波器技術(shù)，僅使特定波長的光（激發(fā)光）到達(dá)樣品以激發(fā)熒光，同時僅使特定波長的激發(fā)熒光到達(dá)檢測器。不同的熒光發(fā)色團(tuán)（如葉綠素或GFP綠色熒光蛋白等）對不同波長的激發(fā)光“敏感”并吸收后激發(fā)出不同波長的熒光，根據(jù)此原理可以選配2個或2個以上的激發(fā)光源、濾波輪及相應(yīng)濾波器，對不同波長熒光（多光譜熒光）進(jìn)行成像分析。如選配紅光和藍(lán)光及相應(yīng)濾波器，可以對GFP和葉綠素?zé)晒獬上穹治?，還可選配綠色光源及相應(yīng)濾波器，以對YFP進(jìn)行熒光成像分析等；

ü可選配不同規(guī)格型號，以實現(xiàn)不同均一植物熒光成像面積：13x13cm、20x20cm及35x35cm，可對葉片或整株植物甚至多株植物進(jìn)行實驗成像分析

ü可進(jìn)行自動重復(fù)成像測量和無人值守監(jiān)測，可設(shè)置兩個實驗程序（Protocols）自動循環(huán)成像測量，成像測量數(shù)據(jù)自動按時間日期存入計算機(jī)（帶時間戳）

ü帶有Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)、熒光淬滅分析、GFP穩(wěn)態(tài)熒光成像及紫外光激發(fā)多光譜熒光成像分析等各種通用實驗程序（protocols），測量分析參數(shù)達(dá)60多個

ü可選配RGB成像、紅外熱成像及高光譜成像，以便與葉綠素?zé)晒獬上袢诤戏治?，全面研究分析形態(tài)結(jié)構(gòu)、顏色、氣孔導(dǎo)度、植物光譜特征、WUE（水分利用效率）、CWSI（水分脅迫指數(shù)）、植物生理生化等

ü測量樣品包括葉片、花卉、果實、根系、植物其它組織及整株植物、藻類、小型動物等

配置規(guī)格：

1)一體式：可進(jìn)行葉綠素?zé)晒獬上穹治黾癠V紫外光源激發(fā)4個波段的熒光成像分析，成像面積13 x 13cm，系統(tǒng)高度集成（整體配置于一個一體式暗適用操作箱內(nèi)）、方便使用，具備7位濾波輪及多光譜熒光成像濾波器組、高分辨率CCD鏡頭、UV紫外光激發(fā)多光譜熒光成像功能模塊及程序軟件等；具體又有如下幾種功能配置：

a)FluorCam多光譜熒光成像（標(biāo)準(zhǔn)配置）

b)FluorCam多光譜熒光成像＋GFP熒光成像

c)FluorCam多光譜熒光成像＋QA再氧化＋OJIP成像分析系統(tǒng)

d)FluorCam多光譜熒光成像＋GFP熒光＋QA再氧化＋OJIP成像分析系統(tǒng)

2)模塊式：模塊式結(jié)構(gòu)，具備高度可擴(kuò)展性，不僅可進(jìn)行葉綠素?zé)晒獬上穹治黾癠V紫外光源激發(fā)4個波段的熒光成像分析，還可進(jìn)行PAR吸收及NDVI成像分析、GFP綠色熒光蛋白等穩(wěn)態(tài)熒光成像分析（選配），可根據(jù)客戶需求選配不同的激發(fā)光源和濾波器組合，標(biāo)配成像面積13 x 13cm，大型版成像面積20x20cm；

3)落地式：為大型多光譜熒光成像平臺，均一植物熒光成像面積可達(dá)35x35cm，可進(jìn)行葉綠素?zé)晒獬上瘛GF成像、PAR吸收率成像、NDVI成像、GFP成像等

技術(shù)指標(biāo)：

?標(biāo)準(zhǔn)版成像面積達(dá)13x13cm，大型版成像面積達(dá)20x20cm或35x35cm，紅外熱成像、高光譜成像面積以物距大小而定，小到植物葉片、大到植物冠層乃至大片植物冠層成像分析

?標(biāo)準(zhǔn)配置含濾波輪、ChlF.濾波器及高分辨率鏡頭，測量參數(shù)包括Fo, Fo’, Fs, Fm, Fm’, Fp, FtDn, FtLn, Fv, NPQ_Dn, NPQ_Ln, Qp_Dn, Qp_Ln, qN, QY, QY_Ln, PARabs, Rfd，BGF，UV-Chl.F等60多個葉綠素?zé)晒鈪?shù)和穩(wěn)態(tài)熒光

?紫外光激發(fā)多光譜熒光參數(shù)包括F440、F520、F690、F740

?高分辨率CCD鏡頭

n圖像分辨率：1360×1024像素

n時間分辨率：在圖像分辨率下可達(dá)每秒20幀

nA/D 轉(zhuǎn)換分辨率：16位（65536灰度色階）

n像元尺寸：6.45µm×6.45µm

?配置有通用葉綠素?zé)晒獬上駵y量實驗程序（protocols）和穩(wěn)態(tài)熒光測量程序（選配），包括Fv/Fm Protocol，Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)Protocol，熒光淬滅分析 Protocol，MCF多光譜熒光，穩(wěn)態(tài)熒光測量，光響應(yīng)曲線及PAR吸收成像測量等

?4個13x13cm LED光源板（大型版為4個20x20cm光源板，大型平臺為整體式70x70cm光源板），雙色光源（2紅橙光＋2藍(lán)光），雙色光化學(xué)光（Actinic light1和Actinic light2）

?標(biāo)配Actinic1光強(qiáng)300µmol(photons)/m2.s ，Actinic2光強(qiáng)2000µmol(photons)/m2.s，飽和光閃4000µmol(photons)/m2.s

?標(biāo)配測量光為617nm紅光，其它波段可選，持續(xù)時間10µs - 100µs可調(diào)；

?7位濾波輪及濾波器，用于成像測量葉綠素?zé)晒?、F440、F520、F690、F740及GFP等穩(wěn)態(tài)熒光（GFP熒光需選配相應(yīng)功能模塊）

?可選配遠(yuǎn)紅光740nm(FAR)與660nm雙色LEDs光源板及相應(yīng)濾波器和功能程序模塊，用于測量Fo’、PARabs及NDVI

?可選配1對青色LEDs光源板及相應(yīng)濾波器等，可用于氣孔功能測量研究

?可選配1對綠色LEDs光源板用于測量YFG（須選配相應(yīng)濾波器等）

?如測量其它熒光參數(shù)，須選配相應(yīng)濾波器等（請咨詢EcoLab實驗室），以下為選配參考：

?FluorCam葉綠素?zé)晒獬上穹治鲕浖δ埽壕週ive（實況測試）、Protocols（實驗程序選擇定制）、Pre–processing（成像預(yù)處理）、Result（成像分析結(jié)果）等功能菜單

?客戶定制實驗程序協(xié)議（protocols）：可設(shè)定時間（如測量光持續(xù)時間、光化學(xué)光持續(xù)時間、測量時間等）、光強(qiáng)（如不同光質(zhì)光化學(xué)光強(qiáng)度、飽和光閃強(qiáng)度、調(diào)制測量光等），具備實驗程序語言和腳本，用戶也可利用Protocol菜單中的向?qū)С绦蚰０孀杂蓜?chuàng)建新的實驗程序

?自動測量分析功能：可設(shè)置一個實驗程序（Protocol）自動無人值守循環(huán)成像測量，重復(fù)次數(shù)及間隔時間客戶自定義，成像測量數(shù)據(jù)自動按時間日期存入計算機(jī)（帶時間戳）

?快照（snapshot）模式：通過快照成像模式，可以自由調(diào)節(jié)光強(qiáng)、快門時間及靈敏度得到清晰突出的植物樣本穩(wěn)態(tài)熒光和瞬時熒光圖片

?成像預(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）

?數(shù)據(jù)分析模式：具備“信號計算再平均”模式（算數(shù)平均值）和“信號平均再計算”模式，在高信噪比的情況下選用“信號計算再平均”模式，在低信噪比的情況下選擇“信號平均再計算”模式以過濾掉噪音帶來的誤差

?給光制度：靜態(tài)或動態(tài)

?Bios：固件可升級

?通訊方式：千兆以太網(wǎng)

?供電電壓：90 – 240 V

下圖為植物接種病毒（PMMoV-I為意大利菌株，PMMoV-S為西班牙菌株）后（dpi為接種后的侵染天數(shù)）的紫外光激發(fā)多光譜熒光成像，其中Abaxial為葉片背面成像，Adaxial為葉片正面成像（引自Monica Pineda等，2008）

產(chǎn)地：歐洲