Valutazione dei comportamenti fotosintetici mediante misurazioni simultanee della riflettanza delle foglie e delle analisi della fluorescenza della clorofilla

La misurazione simultanea della riflettanza fogliare con l'analisi della fluorescenza della clorofilla utilizzando il già noto modello di pianta mutante facilita la definizione di nuovi parametri di riflettanza. La costruzione di nuovi parametri di riflettanza fogliare con il nostro metodo consente il monitoraggio in tempo reale dei comportamenti delle piante in condizioni ambientali naturali. Prima di iniziare un esperimento, impostate un sistema di misurazione come mostrato in questo schema.

Con uno stadio campione, una sorgente luminosa, un fluorometro PAM e un radiometro spettrale. Quindi attaccare una piastra di acciaio squadrata di 10 cm con un foro di un cm di diametro allo stadio del campione su misura. E si adattano strettamente a due sonde in fibra sottile.

Avvolgere le sonde con nastro adesivo di plastica. Quindi utilizzare un supporto per ritagliare le sonde nastrate sullo stadio del campione. Posizionare le sonde verticalmente allo stadio campione.

E attaccare una guida luminosa biforchiata fatta di fibre di vetro alla sorgente luminosa alogena. Quindi cancellare lo stadio del campione da entrambe le direzioni con angoli di circa 45 gradi. Regolazione della sorgente luminosa in modo che la luce illumini uniformemente lo stadio di campionamento senza proiettare ombre.

Per la misurazione simultanea della riflettanza sinistra e dell'analisi della florescence della clorofilla impostata, in una stanza buia con luce di cellophane verde posizionare un impianto di prova sul supporto fogliare dello stadio del campione e toccare la foglia contro il foro della piastra d'acciaio sul palco. Dopo aver spento la debole luce verde accendere il fluorometro PAM ed eradiare il campione fogliare con una luce di misura. Spostare il regolatore in modo che l'intensità della florescence misuri circa 100 e misurare la distanza tra la sonda e la foglia.

Fissare il regolatore in posizione e registrare il valore della distanza sul regolatore. Quindi spegnere la luce di misura e rimuovere l'impianto di prova. Per la misurazione dell'intensità della luce analinica posizionare un quantimetro di luce nella posizione in cui verrà posizionata la foglia campione.

E irradiare la luce dalla sorgente luminosa alogena per misurare l'intensità della sorgente luminosa. Determinare quali posizioni del quadrante sorgente luminosa generano intensità di 30, 60, 120, 240 e 480 protoni micromolari al metro al quadrato al secondo. Posizionare una piastra bianca come standard riflettente nella posizione del campione fogliare.

E accendi un radiometro spettrale. Regolare la riflettanza spettrale tra 350 e 850 nanometri. Al momento non esistono dati spettrali in quanto non vi è luce irradiante.

Accendere la lampada alogena per irradiare con 480 fotoni micromolari per metro al quadrato al secondo. La massima intensità di irraggiamento in questo test e regolare la forza di rilevamento del radiometro per evitare la saturazione. Quindi registrare la riflettanza spettrale sotto illuminazione con 30, 60, 120, 240 e 480 fotoni micromolari al metro al quadrato al secondo.

Per la misurazione simultanea della riflettanza fogliare e l'analisi della florescence della clorofilla trasferiscono la pianta dalla camera di crescita alla camera oscura con la stessa temperatura e umidità. Dopo un'ora posizionare una pianta di Arabidopsis nella posizione del campione fogliare. E fissare la foglia campione alla foglia in modo che la superficie fogliare sia perpendicolare alle sonde di rilevamento.

Accendere il fluorometro PAM e avviare la registrazione della curva. Questo valore è denominato zero. Accendere la luce di misura e attendere circa 30 secondi prima che la curva risponda.

Questo valore è stato chiamato F zero. Fornire un impulso saturo di 4.000 fotoni micromolari per metro al quadrato al secondo per 0,8 secondi dal PAM e ottenere il valore più alto del picco nella curva con una maggiore intensità di fluorescenza. Questo valore è chiamato Fm.Quindi utilizzare la formula per calcolare la resa quantico massima del sistema fotografico due al buio.

Per misurare i comportamenti fotosintetici allo stato stazionario, dopo aver registrato Fm irradiare il campione fogliare con i 30 fotoni micromolari per metro al quadrato al secondo. Durante l'accensione del radiometro spettrale per monitorare la riflettanza fogliare. Attendere almeno 20 minuti affinché la reazione fotosintetica raggiunga uno stato stazionario.

Durante questo periodo di reazione, l'impulso di saturazione verrà fornito a intervalli di un minuto. L'intensità di florescence dello stato stazionato è chiamata Fs.Il valore massimo di florescence raggiunto dopo 20 minuti di luce pulsata è chiamato fm prime. Registrare la riflettanza spettrale a questo punto.

Per calcolare l'attività di fotosintesi allo stato stazionario calcolare le rese quantiche del sistema fotografico due che possono essere stimate irradiando con impulsi saturi sotto luce arinica. Stimare il flusso lineare di elettroni dal sistema fotografico due centro di reazione. Quindi calcolare la tempra non fotochimica e calcolare l'indice di riflettanza fotochimica da 531 e 570 nanometri.

Dopo aver acquisito Fs e la riflettanza fogliare spegnere la luce azinica e fornire un impulso saturo a intervalli di un minuto durante il rilassamento scuro. Il valore massimo di florescence indotto dall'impulso di saturazione sotto il buio è chiamato primo doppio Fm. E salvare i dati fm doppio primo a due e 10 minuti dopo aver spento la luce agiamonica.

Per calcolare i parametri della tempra non fotochimica dai connettanti di rilassamento, stimare il qE con i due minuti di adattamento scuro Fm doppi dati primi. Calcola la tempra dipendente dallo zantossilum, qZ, con i dati del doppio primo fm adattamento scuro di 10 minuti. Quindi calcola lo stato inibitorio della foto.

Come misura successiva accendere la luce arinica a 60 fotoni micromolari al metro al quadrato al secondo e ripetere la stessa misurazione. In questo esperimento rappresentativo, sono state confrontate piante di arabidopsis di tipo selvatico e mutanti. Il cambiamento nell'indice di riflettanza fotochimica, PRI, calcolato dalla riflettanza fogliare, è stato tracciato contro il flusso lineare di elettroni dipendente dalla luce dal sistema fotografico due come stimato dal fluorometro PAM.

In questo esperimento il cambiamento nel PRI è stato negativamente correlato con il flusso lineare di elettroni nelle piante di tipo selvatico ma non nelle piante mutanti. qZ che rappresenta il ciclo della xantofilla è stato frazionato dal connectics di rilassamento scuro della tempra non fotochimica ed è stato anche tracciato contro il cambiamento nel PRI. In questa analisi il qZ è stato anche fortemente correlato con la variazione del PRI per entrambi i ceppi vegetali, implicando che il PRI riflette il ciclo della xantofilla.

Per la misurazione simultanea della stessa area foglia utilizzando la stessa sorgente luminosa o intensità utilizzare la stessa fibra di rilevamento nel dispositivo di fissaggio per posizionare la foglia verticalmente. La spettroscopia di riflettanza ha un potenziale da utilizzare nell'analisi di una varietà di fenotipi, in tipo selvatico e piante mutanti per chiarire i meccanismi molecolari delle piante.