Summary
Vi beskriver en ny teknisk tilnærming for å studere fotosyntetiske tiltak i høyere anlegg som involverer samtidige målinger av klorofyll a fluorescens og blad refleksjon ved hjelp av en Pam og en Spectral Radiometer mølle for påvisning av signaler fra samme blad området i Arabidopsis.
Abstract
Klorofyll en fluorescens analyse er mye brukt til å måle fotosyntetiske atferd i intakt planter, og har resultert i utviklingen av mange parametre som effektivt måler fotosyntese. Leaf refleksjon analyse gir flere vegetasjon indekser i økologi og landbruk, inkludert fotokjemisk refleksjon index (PRI), som kan brukes som en indikator på termisk energi spredning under fotosyntese fordi den samsvarer med ikke-fotokjemisk slukke (NPQ). Imidlertid, siden NPQ er en sammensatt parameter, dens godkjenningen er krevde å oppfatte arten av det PRI parameter. For å få fysiologiske bevis for evaluering av PRI parameteren, vi samtidig målt klorofyll fluorescens og Leaf refleksjon i xanthophyll syklus defekt mutant (npq1) og vill-type Arabidopsis planter. I tillegg qZ-parameteren, som sannsynligvis gjenspeiler xanthophyll syklusen, ble Hentet fra resultatene av klorofyll fluorescens analyse ved å overvåke avslapping Kinetics av NPQ etter å slå lyset av. Disse samtidige målinger ble utført ved hjelp av en puls-amplitude moduleringshjul (PAM) klorofyll fluorometer og en Spectral Radiometer mølle. Den fiber sonder fra begge instrumentene ble plassert nær hverandre for å oppdage signaler fra samme blad posisjon. En ekstern lyskilde ble brukt til å aktivere fotosyntese, og måle lysene og mettet lys ble gitt fra PAM instrumentet. Dette eksperimentelle systemet gjorde det mulig for oss å overvåke lys-avhengige PRI i intakt anlegget og avslørte at lys-avhengige endringer i PRI avvike betydelig mellom den ville typen og npq1 mutant. I tillegg var PRI sterkt korrelert med qZ, noe som betyr at qZ reflekterer xanthophyll syklusen. Sammen viste disse målingene at samtidig måling av blad refleksjon og klorofyll fluorescens er en gyldig tilnærming for parameter evaluering.
Introduction
Leaf refleksjon brukes til eksternt fornuft vegetasjon indekser som reflekterer fotosyntese eller trekk i planter1,2. Normalisert forskjellen vegetasjon index (NDVI), som er basert på infrarød refleksjon signaler, er en av de mest kjente vegetasjon indekser for påvisning av klorofyll-relaterte egenskaper, og det er brukt i økologi og landbruks som en indikator på miljømessige responser i trær eller avlinger3. I feltstudier, selv om mange parametre (f. eks, klorofyll index (CI), vann indeks (WI), etc.) har blitt utviklet og brukt, noen detaljerte bekreftelser av hva disse parametrene direkte (eller indirekte) oppdage har blitt utført ved hjelp mutanter.
Puls-amplitude modulering (PAM) analyse av klorofyll fluorescens er en effektiv metode for å måle fotosyntetiske reaksjoner og prosesser involvert i photosystem II (PSII)4. Klorofyll fluorescens kan oppdages med et kamera og brukes for screening fotosyntese mutanter5. Imidlertid krever kamera deteksjon av klorofyll fluorescens komplekse protokoller som mørk behandling eller lys metning pulser, som er vanskelig å implementere i feltstudier.
Leaf absorbert solens lys energi er i hovedsak fortært av fotosyntetiske reaksjoner. Derimot, absorpsjon av overflødig lys energi kan generere reaktive oksygen arter, som forårsaker skade på fotosyntetiske molekyler. Overflødig lys energi må utsvevende som varme gjennom ikke-fotokjemisk slukke (NPQ) mekanismer6. Den fotokjemisk refleksjon index (PRI), som reflekterer lys-avhengige endringer i Leaf refleksjon parametere, er avledet fra smale-band refleksjon på 531 og 570 NM (referanse bølgelengde)7,8. Det er rapportert å relatere med NPQ i klorofyll fluorescens analyse9. Men siden NPQ er en sammensatt parameter som inkluderer xanthophyll syklus, staten tradisjon, og photoinhibition, detaljert validering er nødvendig for å forstå hva PRI parameteren tiltak. Vi har fokusert på xanthophyll syklusen, et termisk sprednings system som involverer de-epoxidation av xanthophyll pigmenter (violaxanthin til antheraxanthin og zeaxanthin) og en hovedkomponent i NPQ fordi sammenhenger mellom PRI og konvertering av disse pigmenter har blitt rapportert i tidligere studier8.
Mange fotosyntese mutanter har blitt isolert og identifisert i Arabidopsis. Den npq1 mutant akkumuleres ikke zeaxanthin fordi den bærer en mutasjon i violaxanthin de-SQUALENEPOKSIDASE (VDE), som katalyserer konvertering av violaxanthin til zeaxanthin10. For å fastslå om PRI bare oppdager endringer i xanthophyll pigmenter, vi samtidig målt PRI og klorofyll fluorescens i samme blad området i npq1 og vill-type og deretter dissekert NPQ på varierende tid skalaer av mørk avslapping for å trekke ut den xanthophyll-relaterte komponenten11. Disse samtidige målingene gir en verdifull teknikk for tildeling av vegetasjon indekser. Videre, siden PRI samsvarer med brutto primær produktivitet (GPP), muligheten til å tildele PRI presist til én komponent har viktige programmer i økologi12.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. dyrking av Arabidopsis planter
- Sug Arabidopsis thaliana frø i sterilisert deionisert vann i en microtube, og ruge for 2 dager ved 4 ° c i mørket.
- Plasser omtrent fire av imbibed, kulde-behandlede frø på jordoverflaten ved hjelp av en micropipette. Ruge de plantet pottene i et vekst kammer med et 16 h lys (120 mikromol fotoner m– 2 s– 1) og 8 h mørk periode ved henholdsvis 22 ° c og 20 ° c.
- Grow en plante per pott ved tynning andre frøplanter etter spire. Forbered minst fem potter. Ruge plantene i vekst kammeret for ytterligere 4 uker. Tre planter er brukt for eksperimenter.
- Bruk den yngste, fullt åpnet modne blad for fotosyntese målinger.
2. sette opp prøven scenen, fotosyntetiske instrumenter, og lys kilde
Merk: for denne protokollen ble et spesialbygd prøve trinn brukt til å feste løv-og deteksjons sonder (figur 1).
- Fest en 10 cm2 stålplate med en 1 cm diameter hull på den skreddersydde prøve scenen. Hullet størrelse i denne platen kan endres for å imøtekomme ulike blad prøver eller plantearter. Scenen har et klips for å feste deteksjons sonder og en justering for å justere avstanden mellom sonder og blad prøven.
- Forbered tynne fiber sonder for måling av klorofyll fluorescens og blad refleksjon. Disse tynne fiber sonder vil bli plassert tett slik at de måler signaler fra samme blad posisjon.
Merk: en PAM klorofyll fluorometer og en Spectral Radiometer mølle ble tilpasset for signal deteksjon av klorofyll A fluorescens og blad refleksjon, henholdsvis. Begge instrumentene bruker tynne fiber sonder med diametre på henholdsvis 1 mm og 2 mm. - Monter disse to sonder tett sammen og pakk dem med plasttape.
- Klem de tapet sonder på prøve scenen ved hjelp av en koaksial linse holder (se figur 1), og plasser dem vertikalt på blad flaten.
Merk: synsfeltet til fiberoptisk kabel i Spectral Radiometer mølle er α = 25 °. I denne metoden, avstanden mellom fiber sonde tips og blad overflaten er kortere enn 1 cm. Derfor er måle blad området nesten det samme som for fiber. - Fest en biforked lys guide laget av glassfibre til Halogen lyskilde og irradiate prøven scenen fra begge retninger i vinkler på ca 45 °.
Merk: en halogen lampe, som er nær bølgelengde fordelingen av naturlig sollys, brukes som aktinisk lys for inducing fotosyntese. Halogen lyskilden ble tilpasset med et innebygd kaldt filter, som fjerner lange bølgelengder fra nær infrarød, for å hindre økninger i blad overflatetemperatur (λ = 400 til 800 NM). - Juster lyskilden slik at lyset lyser jevnt på prøve scenen uten å kaste skygger.
3. sette opp samtidige målinger av blad refleksjon og klorofyll fluorescens
Merk: alle trinnene utføres i det mørkerommet for å unngå påvisning av lys annet enn aktinisk lys. Et svakt grønt lys (f.eks. grønn-cellophaned lys) bør slås av før de faktiske målingene.
- Måle avstanden mellom bladet prøven og sonder på prøven scenen.
- Plasser en test blad på bladet innehaveren av prøven scenen i mørket. Trykk bladet mot en stålplate på scenen (svart firkant i figur 1).
- Slå på PAM og irradiate bladet prøven med et måle lys. Verdiene av klorofyll fluorescens intensitet bekreftes ved hjelp av PAM kontrollerende programvare (se tabell av materialer).
- Beveg justeringen slik at fluorescens intensitet måler omtrent 100. Mål avstanden mellom sonden og bladet. Fix justeringen, og registrere verdien av avstanden på regulatoren.
- Slå av måle lyset. Fjern test bladet.
-
Måle Irradians intensitet i aktinisk lys
Merk: for å observere lys avhengig fotosyntetiske atferd, aktinisk lys av varierende intensitet brukes til å irradiate bladet prøven.- Sett en lys Quantum meter på posisjonen der prøven bladet ville bli plassert.
- Irradiate lys fra halogen lyskilden og mål intensiteten.
- Bestem hvilke posisjoner i lys kilde hjulet som vil generere intensitet på 30, 60, 120, 240 og 480 mikromol fotoner m– 2 s– 1.
Merk: Arabidopsis planter dyrkes under 120 mikromol fotoner m– 2 s– 1; derfor velges den Irradians intensiteten i det aktinisk lyset for å gi en rekke små og store intensitet. - Merk hver Irradians intensitet på urskiven.
- Mål en refleksjon standard.
Merk: en refleksjon standard er nødvendig for å beregne Leaf refleksjon ratio på hver Irradians intensitet.- Plasser en hvit plate som en refleksjon standard på plasseringen av bladet prøven.
- Slå på en Spectral Radiometer mølle. Det refleksjon signalet vises av Spectral Radiometer mølle kontrollerende programvare. På dette tidspunktet er det ingen Spectral data fordi det ikke er irradiirujushhaja lys.
- Slå på halogenlampen for å irradiate med 480 mikromol fotoner m– 2 s– 1, den høyeste Irradians intensiteten i denne testen.
- Juster deteksjons styrken til Radiometer mølle for å unngå metning.
- Rekord Spectral refleksjon mellom 450 – 850 NM ved 1 NM intervaller under belysning med 30, 60, 120, 240, og 480 mikromol fotoner m– 2 s– 1.
Merk: en Baseline elektrisk signal (mørk strøm) er korrigert og trekkes fra hver Spectral måling.
4. samtidige målinger av blad refleksjon og klorofyll a fluorescens, og beregning av fotosyntetiske parametre
- Sett en plante på bladet prøven posisjon.
- Overfør Arabidopsis-anlegget fra det dyrkede kammeret til det kontrollerte mørkerommet med samme temperatur og fuktighet som for vekst kammeret.
- Ruge anlegget i 1 time i mørket ved 22 ° c for å fjerne elektroner fra PSII reaksjons senter og for å slappe av av ikke-fotokjemisk slukke.
- Plasser den mørke-tilpassede hele planten på en lab-kontakt under prøvefasen (figur 1).
- Fest prøve bladet til bladholderen slik at blad overflaten er vinkelrett på deteksjons sonder.
- Måling av maksimal kvantum utbytte av PSII.
- Slå på PAM, og start innspillingen av kurven. Denne verdien kalles 0.
- Slå på måle lyset, og vent ca. 30 s for at kurven skal reagere. Denne verdien kalles F0.
- Gi en mettet puls på 4000 mikromol fotoner m-2 s-1 for 0,8 s fra Pam.
- Oppnå den høyeste verdien av topp i kurven med økt fluorescens intensitet. Denne verdien kalles FM.
- Beregn den maksimale kvantum utbyttet av PSII i mørket (FV/fM), ved hjelp av følgende ligning.
FV/fM = (fm – f0)/ Fm
- Måling av fotosyntetiske atferd ved steady state.
- Slå på halogenlampen som den eksterne lyskilden med måle lyset på etter opptak FM (se 4.2.4). Først irradiate blad prøven med det svakeste lyset (30 mikromol fotoner m– 2 s– 1).
- Slå på Spectral Radiometer mølle samtidig for å overvåke blad refleksjon.
- Vent i 20 minutter eller lenger for den fotosyntetiske reaksjonen for å nå steady state under lysforholdene. Den fluorescens intensiteten i steady state kalles FS.
- Angi en mette puls med intervaller på 1 min under belysning med det aktinisk lyset. Det maksimum fluorescens salgsverdi utrette under det pulserende lyset er alarmert FM′.
- Registrere data av FM' på 20 min etter å ha slått på aktinisk lys.
- Ta Leaf refleksjon data ved å gjennomsnitt 10 skanninger på en optimalisert integrering tid, med en mørk nåværende subtraksjon.
- Beregning av fotosyntetiske parametre ved steady state.
- Beregn Quantum rentene av PSII fotokjemi (ΦPSII), som kan anslås ved å irradiirujushhaja med mettede pulser under aktinisk lys, ved hjelp av følgende ligning.
ΦPSII = (fm′- FS)/ Fm′ - Beregn lineær elektron Flux (LEF) fra PSII reaksjons senter som følger 4.
LEF = den Irradians intensiteten til det aktinisk lyset × ΦPSII × 0,5 × 0,84 - Beregn NPQ, som kan uttrykkes termisk spredning ved hjelp av følgende ligning.
NPQ = (fm - Fm′)/ fm′
Merk: lys energi er hovedsakelig fortært av fotosyntese reaksjoner. Men når plantene absorberer mer lys energi enn energien som forbrukes ved fotosyntese, er mekanismene for termisk spredning indusert for å unngå overflødig energi. - Ved hjelp av Spectral data innhentet med Radiometer mølle under samme lysforhold, beregne Leaf refleksjon ratio som følger.
Refleksjon ratio = RLeaf /rstandard - Beregn PRI fra 531 NM og 570 NM som følger. Disse to bølgelengder er Hentet fra refleksjon ratio.
PRI = (R531– r570)/(r531+ r570)
Merk: R er en refleksjon.
- Beregn Quantum rentene av PSII fotokjemi (ΦPSII), som kan anslås ved å irradiirujushhaja med mettede pulser under aktinisk lys, ved hjelp av følgende ligning.
- Måling av avslapping Kinetics av ikke-fotokjemisk slukke.
- Slå av aktinisk lyset etter anskaffe FS og Leaf refleksjon.
- Monitor klorofyll fluorescens av PAM i 10 min etter å slå av lyset.
- Gi en mette puls i intervaller på 1 min under den mørke avslapping. Den maksimale fluorescens verdien indusert av metning pulsen under mørket kalles FM′. Få ti av FM′ i en test.
- Bevare informasjonen av FM′ ′ for 2 min og 10 min etter dreier av det aktinisk lyset.
- Drei det aktinisk lyset på satt til neste Irradians intensitet, 60 μ mol fotoner m –2 s– 1.
- Gjenta en lett tilpasning for 20 min og en mørk avslapning i 10 min med pulserende metning lys med intervaller på 1 min. ta opp alle data som beskrevet ovenfor. Gjenta alle trinn og målinger ved hjelp av bestråling på 120, 240 og 480 μ mol fotoner m– 2 s– 1.
- Beregning av parametre for ikke-fotokjemisk slukke fra avslapping Kinetics.
Merk: lys avhengig induksjon av NPQ er avslappet ved å slå av lyskilden13. Det er mulig å fractionate hver NPQ-funksjon ved å justere tidsrammer for avslapping.- Anslå qE (energi-avhengig slukke) brøkdel ved hjelp av FM′ etter 2-min mørk tilpasning.
qE = (fM2m′-fm′)/ Fm′
Merk: qE-fraksjonen reverseres raskt innen 1 – 2 min. Denne fraksjonen omfatter hovedsakelig PsbS protonation og en del av xanthophyll konvertering, som er avhengig av lys-indusert ΔpH over thylakoid membran13. Begge er reversible på sammenbrudd av gradient. - Beregn qZ (zeaxanthin avhengig slukke) brøkdel ved hjelp av FM′ etter 10-min mørk tilpasning.
qZ = (fM10m′-fm′)/ Fm′
Merk: en avslapping Kinetics av NPQ på ca 10 min etter aktinisk lyset reflekterer en xanthophyll syklus14. Det meste av det xanthophyll omdanne er omvendt for lengere tidsrammer av ca 10 min (qZ) fordi forandringen behøver en VDE (violaxanthin de-squalenepoksidase) enzymatisk reaksjonen. Fraksjonen er også avslappet ved sammenbrudd av ΔpH over thylakoid membranen. - Beregn qI (photoinhibitory tilstand) som følger.
qI = (fm-fM10m′)/ fm′
Merk: den tregeste utvinningen blant NPQ fraksjoner antas å være photoskade av PSII (indikerer D1 omsetning). Denne brøkdelen av photoinhibitory tilstand (qI), som ikke gjenopprette med 10 min15.
- Anslå qE (energi-avhengig slukke) brøkdel ved hjelp av FM′ etter 2-min mørk tilpasning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Figur 1 presenterer et skjematisk diagram av eksperimentell satt opp for samtidig måling klorofyll fluorescens og Leaf refleksjon. Den fiber sonder av PAM og Spectral Radiometer mølle ble satt vinkelrett til bladet overflaten på bladet holderen på skreddersydde prøven scenen, og en halogen lampe ble brukt for aktinisk lys bestråling fra både venstre og høyre retninger uten å kaste noen Skygger. PAM og blad refleksjon signalene ble oppdaget ved hjelp av programvare av separate systemer. Dette eksperimentelle systemet ble brukt til å sammenligne Arabidopsis vill-type (Col) og npq1 mutant (mangel zeaxanthin) planter (figur 2). ΔPRI beregnet fra bladet refleksjon ble plottet mot lys-avhengige lineær elektron flyt fra PSII anslått av PAM (figur 2a). PRI rapporteres å bli påvirket ikke bare av xanthophyll, men også av karotenoider16. Den PRI ble korrigert ved å være PRI på hver lys intensitet minus PRI ved lavest lys intensitet (ΔPRI) for å observere bare lys-avhengige PRI endringer11. Resultatene viste at ΔPRI var negativt korrelert med LEF i vill-type planter, men ikke i npq1. Vi har også dissekert qZ, som representerer xanthophyll syklusen, fra den mørke avslapping Kinetics av NPQ og plottet det som ΔPRI i figur 2b. Resultatene viser at qZ er sterkt korrelert med ΔPRI (r2 =-0,87, p-verdi < 0,001), og antyder at PRI reflekterer xanthophyll syklusen.
Figur 1: skjematisk diagram av det eksperimentelle systemet for samtidig måling av klorofyll a fluorescens og blad refleksjon. Detaljer er beskrevet i protokoll-delen. En plante pott ble plassert ved en lab-kontakt (solid dobbelthodet pil). En halogen lampe ble brukt til å irradiate ulike lys intensitet for å aktivere fotosyntese (tynn, solid pil). Klorofyll en fluorescens signaler ble oppdaget ved hjelp av et system av puls amplitude modulering (Pam); den røde linjen indikerer fiber sonden fra PAM klorofyll fluorometer. Blad refleksjon ble detektert av en Spectral Radiometer mølle under lys belysningen; den blå linjen indikerer fiber sonden fra Spectral Radiometer mølle. Måle lyset (prikkete pil) og kort-mettet lys (tykk solid pil) også ble gitt av PAM klorofyll fluorometer. Den mettede lysene var pulserende med 1 min intervaller under lys tilpasning for 20 min og mørk avslapning i 10 min. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2: endringer i fotosyntetiske parametre i vill-type Columbia (svarte firkanter), og npq1 mutant (røde firkanter) Arabidopsis planter. ΔPRI (PRI på hver Irradians intensitet minus PRI på lavest intensitet av 30 mikromol fotoner m-2 s-1) ble plottet mot (A) FREKVENSEN av lineære elektron Flux (LEF), og (B) qZ etter mørk avslapning i 10 min. Den Irradians intensiteten til det aktinisk lyset var 30, 60, 120, 240 og 480 mikromol fotoner m-2 s-1. Data punkter og feil felter symboliserer betyr ± SD for n= 3. Linjen i B er en regresjon kurve som gjelder for alle datapunkter. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
I denne studien fikk vi ytterligere bevis for å vise at PRI representerer xanthophyll pigmenter ved samtidig å måle klorofyll fluorescens og Leaf refleksjon.
En halogen lys, som har bølgelengder som ligner på sollys, ble tilpasset for bruk som en aktinisk lyskilde for å aktivere fotosyntese. Vi opprinnelig brukte en hvit LED lyskilde for å unngå termisk skade av bladet overflaten, men dette produseres langsom mørk avslapning Kinetics og eksepsjonelt høy qI (photoinhibitory slukke), muligens ved photodamaging PSII. Vi har derfor tilpasset halogenlampen med et innebygd kaldt filter for å redusere varmeproduksjonen. Denne lyskilde ikke forårsake noen unormalt i mørke utvinning eller qI.
Den viktigste variabelen i vår metode er posisjons Forholdet mellom bladet, lyskilden og deteksjons sonder. Vi har testet måle klorofyll fluorescens og blad refleksjon fra ulike diagonale vinkler med lys irradiirujushhaja fra direkte over til bladet. Men intensiteten av deteksjon signalene forskjellig avhengig av vinkelen. For å unngå denne variasjonen ble sonder festet vertikalt over blad prøven (figur 1). Lyskilden ble levert ved hjelp av bifurcated fibre som bestrålt blad flaten fra både venstre og høyre side for å generere et ensartet irradiirujushhaja lys (figur 1).
Studier av Leaf refleksjon har først og fremst blitt brukt i økologi for å fastslå ulike plante vegetasjon indekser i Feltinnstillinger, for eksempel forskjeller mellom plantearter, ernæringsmessige forhold, eller sesongmessige endringer. Men noen studier har testet og verifisert disse vegetasjon indeksene i modellen planter som Arabidopsis og tobakk, hvis mutanter kunne ha et vell av genetisk informasjon og omics analyser data. Verifisere og utvikle vegetasjon indekser for disse plantene kunne identifisere romanen fotosyntetiske parametre representert i innovativ vegetasjon indekser, noe som vil bidra til disiplin av økologi.
Denne studien fokuserte på den mørke avslapping Kinetics av NPQ å verifisere xanthophyll syklus atferd. Nye fotosyntese-relaterte parametre er under utvikling for klorofyll fluorescens Analysis (f. eks, estimater av den Redox tilstanden i plastoquinone bassenget (qL) eller aktiviteten av syklisk elektron strøm rundt PSI17,18 ). Den samtidige måling av klorofyll fluorescens og blad refleksjon i relaterte Arabidopsis mutanter vil fremme forskning på molekylære mekanismer av fotosyntese og bidra til å utnytte denne kunnskapen i feltstudier. En fersk studie rapporterte at klorofyll fluorescens i planter kan være fjernt kjente fra blad Spectral refleksjon. Parameteren kaller Solar-indusert klorofyll fluorescens (sif) måles utnytte en Fraunhofer linje, mørke linjer absorbert av oksygen, under Solar Light 12,19. Hvis for tiden utviklet vegetasjon indeksene ble tilordnet på nytt ved hjelp av disse teknikkene, ville det være mulig å eksternt vurdere fotosyntetiske responser i planter uten å bruke spesielle behandlinger som mettet pulser eller mørk tilpasning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatteren har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Vi er takknemlige for Dr. Kouki Hikosaka (Tohoku University) for å stimulere til diskusjoner, assistanse med arbeidsplass og instrumenter for eksperimenter. Arbeidet ble støttet delvis av KAKENHI [Grant tall 18K05592, 18J40098] og Naito Foundation.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Halogen light source | OptoSigma | SHLA-150 | |
| Light quantum meter | LI-COR | LI-1000 | |
| PAM chlorophyll fluorometer | Walz | JUNIOR-PAM | |
| PAM controliing software | Walz | WinControl-3.27 | |
| Reflectance standard | Labsphere, Inc. | SRT-99-050 | |
| Spectral radiometer | ADS Inc. | Field Spec3 | |
| Spectral radiometer controlling software | ADS Inc. | RS3 |
References
- Xue, J., Su, B. Significant remote sensing vegetation indices: A review of developments and applications. Journal of Sensors. 1353691, (2017).
- Cotrozzi, L., Townsend, P. A., Pellegrini, E., Nali, C., Couture, J. J. Reflectance spectroscopy: a novel approach to better understand and monitor the impact of air pollution on Mediterranean plants. Environmental Science and Pollution Research. 25 (9), 8249-8267 (2018).
- Han, L., Yang, G., Yang, H., Xu, B., Li, Z., Yang, X. Clustering Field-Based Maize Phenotyping of Plant-Height Growth and Canopy Spectral Dynamics Using a UAV Remote-Sensing Approach. Frontiers in Plant Science. 9, 1638 (2018).
- Baker, N. R. Chlorophyll Fluorescence: A Probe of Photosynthesis In. Vivo. Annual Review of Plant Biology. 59 (1), 89-113 (2008).
- Cruz, J. A., et al. Dynamic Environmental Photosynthetic Imaging Reveals Emergent Phenotypes. Cell Systems. 2 (6), 365-377 (2016).
- Ruban, A. V. Quantifying the efficiency of photoprotection. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 372 (1730), 20160393 (2017).
- Gamon, J. A., et al. Remote sensing of the xanthophyll cycle and chlorophyll fluorescence in sunflower leaves and canopies. Oecologia. 85 (1), 1-7 (1990).
- Gamon, J. A., Peñuelas, J., Field, C. B. A narrow-waveband spectral index that tracks diurnal changes in photosynthetic efficiency. Remote Sensing of Environment. 41 (1), 35-44 (1992).
- Rahimzadeh-Bajgiran, P., Munehiro, M., Omasa, K. Relationships between the photochemical reflectance index (PRI) and chlorophyll fluorescence parameters and plant pigment indices at different leaf growth stages. Photosynthesis Research. 113 (1-3), 261-271 (2012).
- Niyogi, K. K., Grossman, A. R., Björkman, O. Arabidopsis mutants define a central role for the xanthophyll cycle in the regulation of photosynthetic energy conversion. Plant Cell. 10 (7), 1121-1134 (1998).
- Kohzuma, K., Hikosaka, K. Physiological validation of photochemical reflectance index (PRI) as a photosynthetic parameter using Arabidopsis thaliana mutants. Biochemical and Biophysical Research Communications. 498, 52-57 (2018).
- Hikosaka, K., Noda, H. M. Modeling leaf CO2 assimilation and Photosystem II photochemistry from chlorophyll fluorescence and the photochemical reflectance index. Plant, Cell and Environment. 42 (2), 730-739 (2019).
- Brooks, M. D., Sylak-Glassman, E. J., Fleming, G. R., Niyogi, K. K. A thioredoxin-like/β-propeller protein maintains the efficiency of light harvesting in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (29), E2733-E2740 (2013).
- Nilkens, M., et al. Identification of a slowly inducible zeaxanthin-dependent component of non-photochemical quenching of chlorophyll fluorescence generated under steady-state conditions in Arabidopsis. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. 1797 (4), 466-475 (2010).
- Davis, G. A., et al. Limitations to photosynthesis by proton motive force-induced photosystem II photodamage. Elife. 5, 16921 (2016).
- Wong, C. Y. S., Gamon, J. A. The photochemical reflectance index provides an optical indicator of spring photosynthetic activation in evergreen conifers. New Phytologist. 206 (1), 196-208 (2015).
- Miyake, C., Amako, K., Shiraishi, N., Sugimoto, T. Acclimation of Tobacco Leaves to High Light Intensity Drives the Plastoquinone Oxidation System—Relationship Among the Fraction of Open PSII Centers, Non-Photochemical Quenching of Chl Fluorescence and the Maximum Quantum Yield of PSII in the Dark. Plant and Cell Physiology. 50 (4), 730-743 (2009).
- Munekage, Y., et al. Cyclic electron flow around photosystem I is essential for photosynthesis. Nature. 429 (6991), 579-582 (2004).
- Tubuxin, B., Rahimzadeh-Bajgiran, P., Ginnan, Y., Hosoi, F., Omasa, K. Estimating chlorophyll content and photochemical yield of photosystem II (ΦPSII) using solar-induced chlorophyll fluorescence measurements at different growing stages of attached leaves. Journal of Experimental Botany. 66 (18), 5595-5603 (2015).
