分析 拟南芥 不同光质下的生长行为

本视觉与分子表型分析的总体目标是比较不同光照条件下及不同基因型植物的生长情况。该方法有助于回答植物研究领域中的关键问题，例如植物对不同光照条件的适应性。该技术的主要优势在于能够提供可重复且可量化的结果。

本实验操作将由本实验室技术员 Franka Seiler 演示。首先，计算合适的样本量，并准备相应数量的 6 cm × 7 cm 花盆，装入土壤后在每个花盆中播种一粒种子。随后，将种子置于 4 °C 条件下春化处理两天。

将气候室的相对空气湿度设置为65%，温度在16小时光照期设为22摄氏度，在8小时黑暗期设为16摄氏度。然后调节各层光照强度至每平方厘米每秒200微摩尔。使用内置光谱仪持续监测光谱输出。

将植物放入气候培养箱中，并用透明盖子覆盖，直至子叶充分发育。定期对植物进行目视检查，并以摄影方式记录生长数据。为确保图像一致，每次拍照时均应使用相机三脚架和标尺。

首先，将一株植物置于黑暗环境中数分钟。然后，在距离植物适当的位置设置脉冲调制式荧光仪和相机，确保整个莲座叶丛在实时窗口中清晰可见。

启动软件，在选择设备窗口中选择出现的 mini 选项，然后点击确定。接下来，在弹出窗口中选择蓝色，然后点击确定。

选择实时视频选项，转动物镜的调节环以聚焦图像，并选择植物的特定区域。要退出实时窗口，请点击右上角的退出框。使用默认设置定义一个感兴趣区域（AOI）。

屏幕上会自动出现一个圆形和一个红色方框，其中显示了兴趣区域（AOI）内像素的平均傅里叶变换（FT）值。在定义您自己的兴趣区域之前，需要先删除该AOI。然后接受右侧选项卡中的默认设置。

接下来，在 AOI 选项卡中点击“添加”，并将圆形区域放置在叶片范围内。每片叶片重复此操作五次，每株植物选择多片叶片。勾选相应的复选框，选择最大 PS II 量子产量的 FV/FM 图像。

按下 F0、FM 按钮，通过荧光淬灭分析施加饱和光闪光，以测定光合参数。在报告标签页中查找结果。勾选所有相关选项框，并将数据导出至适当的分析软件。

本研究中，使用LED灯为植物生长和叶脉类型的观察与分析提供稳定光照强度和光照质量。在播种后12、21和28天收集植物数据。本图展示了5株植物的平均PSII量子产率值。

对在模拟日光、富蓝光或富红光条件下生长的植物数据进行统计学评估。该图显示了5株植物每天的PS 2量子产率平均值。在蓝光和红光下生长的植物，其平均值显著高于在模拟日光下生长的植物。

安装后，LED灯与荧光灯相比可节省大量能源，并能提供稳定或可变的光照条件。在实验过程中，每天对植物进行观察和管理至关重要。该技术在发展成熟后，将为植物研究领域的科研人员探索在特定波长光照条件下植物的生长行为开辟新的途径。

观看本视频后，您应能够充分理解如何以定量方式培养并分析植物的表型和分子叶脉类型。