Auswertung photosynthetischer Verhaltensweisen durch gleichzeitige Messungen von Blattreflexion simultanen und Chlorophyllfluoreszenzanalysen

Die gleichzeitige Messung der Blattreflexion mit Chlorophyllfluoreszenzanalyse mit dem bereits bekannten mutierten Pflanzenmodell erleichtert die Etablierung neuer Reflexionsparameter. Die Erstellung neuer Blattreflexionsparameter nach unserer Methode ermöglicht die Echtzeitüberwachung sich ändernder Pflanzenverhalten unter natürlichen Umgebungsbedingungen. Richten Sie vor Beginn eines Experiments ein Messsystem ein, wie in diesem Schaltplan dargestellt.

Mit einer Probestufe, Lichtquelle, PAM-Fluorometer und Spektralradiometer. Als nächstes befestigen Sie eine 10 cm quadratische Stahlplatte mit einem Loch von einem cm Durchmesser an der maßgefertigten Musterbühne. Und passen Sie zwei dünne Fasersonden fest zusammen.

Wickeln Sie die Sonden mit Kunststoffband. Verwenden Sie dann einen Halter, um die getapten Sonden auf die Probenstufe zu klemmen. Positionieren Sie die Sonden vertikal zur Probenstufe.

Und befestigen Sie eine biforkierte Lichtführung aus Glasfasern an der Halogenlichtquelle. Dann estrahlen Sie die Probenstufe aus beiden Richtungen in etwa 45 Grad Winkeln. Einstellen der Lichtquelle, so dass Licht die Probenstufe gleichmäßig beleuchtet, ohne Schatten zu werfen.

Zur gleichzeitigen Messung der linken Reflexion und Chlorophyllblütenanalyse in einem dunklen Raum mit grünem Zellophanlicht eine Versuchspflanze am Blatthalter der Probenstufe platzieren und das Blatt gegen das Loch der Stahlplatte auf der Bühne berühren. Nach dem Ausschalten des schwachen grünen Lichts schalten Sie das PAM-Fluorometer ein und strahlen Sie die Blattprobe mit einem Messlicht aus. Bewegen Sie den Regler so, dass die Blütenstandintensität etwa 100 misst und den Abstand zwischen Sonde und Blatt misst.

Fixieren Sie den Einsteller an Ort und Stelle und zeichnen Sie den Wert des Abstands auf dem Einsteller auf. Schalten Sie dann das Messlicht aus und entfernen Sie die Prüfanlage. Zur messung der aktinischen Lichtintensität sendeein Lichtquantmeter an der Stelle, an der das Probenblatt platziert wird.

Und bestrahlen Sie Licht von der Halogenlichtquelle, um die Lichtquellenintensität zu messen. Bestimmen Sie, welche Positionen des Lichtquellenzifferblatts Intensitäten von 30, 60, 120, 240 und 480 mikromolaren Protonen pro Meter quadratisch pro Sekunde erzeugen. Platzieren Sie eine weiße Platte als Reflektorstandard an der Position der Blattprobe.

Und schalten Sie ein Spektralradiometer ein. Passen Sie die Spektralreflexion zwischen 350 und 850 Nanometern an. Es gibt derzeit keine spektralen Daten, da es kein bestrahlendes Licht gibt.

Schalten Sie die Halogenlampe ein, um sie mit 480 mikromolaren Photonen pro Quadratmeter pro Sekunde zu bestrahlen. Die höchste Strahlungsintensität in diesem Test und passen Sie die Detektionsstärke des Radiometers an, um Eine Sättigung zu vermeiden. Zeichnen Sie dann die Spektralreflexion unter Beleuchtung mit 30, 60, 120, 240 und 480 mikromolaren Photonen pro Quadratmeter pro Sekunde auf.

Zur gleichzeitigen Messung der Blattreflexion und Chlorophyllblütenanalyse wird die Pflanze von der Wachstumskammer in die Dunkelkammer mit der gleichen Temperatur und Luftfeuchtigkeit übertragen. Nach einer Stunde eine Arabidopsis-Pflanze an der Blattprobenposition platzieren. Und fixieren Sie das Probenblatt am Blatt, sodass die Blattoberfläche senkrecht zu den Detektionssonden ist.

Schalten Sie das PAM-Fluorometer ein und starten Sie die Kurvenaufzeichnung. Dieser Wert wird als Null bezeichnet. Schalten Sie das Messlicht ein und warten Sie etwa 30 Sekunden, bis die Kurve reagiert.

Dieser Wert wurde F Null genannt. Liefern Sie einen gesättigten Puls von 4.000 mikromolaren Photonen pro Meter quadratisch pro Sekunde für 0,8 Sekunden vom PAM und erhalten Sie den höchsten Wert der Spitze in der Kurve mit erhöhter Fluoreszenzintensität. Dieser Wert wird Fm.Then genannt, um die maximale Quantenausbeute von Fotosystem zwei im Dunkeln zu berechnen.

Um photosynthetische Verhaltensweisen im stationären Zustand zu messen, bestrahlen Sie nach der Aufzeichnung Fm die Blattprobe mit den 30 mikromollaren Photonen pro Meter quadratisch pro Sekunde. Beim Einschalten des Spektralradiometers zur Überwachung der Blattreflexion. Warten Sie mindestens 20 Minuten, bis die photosynthetische Reaktion einen stabilen Zustand erreicht.

Während dieser Reaktionszeit wird der Sättigungsimpuls in einem Minutentakt zugeführt. Die Blütenszenzintensität des steady state wird Fs genannt. Der maximale Blütenstand, der nach 20 Minuten gepulsten Lichts erreicht wird, wird Fm prime genannt. Zeichnen Sie die spektrale Reflexion an diesem Punkt auf.

Um die Photosyntheseaktivität im stationären Zustand zu berechnen, berechnen Sie die Quantenausbeute des Fotosystems zwei, die durch Bestrahlung mit gesättigten Impulsen unter aktinischem Licht geschätzt werden kann. Schätzen Sie den linearen Elektronenfluss aus dem Fotosystem zwei Reaktionszentren. Berechnen Sie dann die nicht photochemische Abschreckung und berechnen Sie den photochemischen Reflexionsindex von 531 und 570 Nanometern.

Nach dem Erwerb von Fs und der Blattreflexion schalten Sie das aktinische Licht aus und sorgen während der dunklen Entspannung für einen sättigenden Puls im Minutentakt. Der maximale Blütenstand, der durch den Sättigungsimpuls unter der Dunkelheit induziert wird, wird fm double prime genannt. Und speichern Sie die Fm-Doppel-Prime-Daten bei zwei und 10 Minuten, nachdem Sie das aktinische Licht ausgeschaltet haben.

Um die Parameter der nicht photochemischen Abschreckung von den Entspannungs-Connectants zu berechnen, schätzen Sie die qE mit den zwei minütigen dunklen Anpassung Fm Doppelprimus daten. Berechnen Sie die zanthoxylum abhängige Abschreckung, qZ, mit den 10 Minuten dunklen Anpassung Fm Doppelprimus Daten. Berechnen Sie dann den photohemmenden Zustand.

Als nächste Messung schalten Sie das aktinische Licht bei 60 Mikromolar-Photonen pro Meter quadratisch pro Sekunde ein und wiederholen Sie die gleiche Messung. In diesem repräsentativen Experiment wurden wildlebende und mutierte Arabidopsis-Pflanzen verglichen. Die Veränderung des photochemischen Reflexionsindex PRI, berechnet aus der Blattreflexion, wurde gegen den lichtabhängigen linearen Elektronenfluss aus Dem Photosystem zwei dargestellt, wie vom PAM-Fluorometer geschätzt.

In diesem Experiment korrelierte die Veränderung der PRI negativ mit dem linearen Elektronenfluss in Wildpflanzen, aber nicht in mutierten Pflanzen. qZ, das den Xanthophyll-Zyklus darstellt, wurde von den dunklen Entspannungs-Connectikern der nicht photochemischen Abschreckung fraktioniert und auch gegen die Veränderung der PRI geplottet. In dieser Analyse korrelierte das qZ auch stark mit der Veränderung der PRI für beide Pflanzenstämme, was impliziert, dass die PRI den Xanthophyll-Zyklus widerspiegelt.

Verwenden Sie für die gleichzeitige Messung derselben Blattfläche mit derselben Lichtquelle oder -intensität dieselbe Detektionsfaser in der Befestigungsvorrichtung, um das Blatt vertikal zu positionieren. Die Reflexionsspektroskopie hat das Potenzial, bei der Analyse einer Vielzahl von Phänotypen, in wildlebenden Und mutierten Pflanzen verwendet zu werden, um pflanzenmolekulare Mechanismen aufzuklären.