功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)便、發(fā)表文獻(xiàn)超多的葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)

突變株快速篩選的強(qiáng)大工具

MAXI版本，成像面積11×15   cm） 藍(lán)光版，450 nm，測(cè)葉片和真核藻類(lèi) 紅光版，620 nm，測(cè)藍(lán)藻和真核藻類(lèi) 可測(cè)量96孔板，平板，384點(diǎn)藻斑	MINI版本，成像面積2.4×3.2 cm 藍(lán)光版，460 nm，測(cè)量葉片和真核藻類(lèi) 紅光版，620 nm，測(cè)量葉片和藍(lán)藻 GFP版，480 nm，測(cè)量綠色熒光蛋白	MICROSCOPY版本 藍(lán)光版：470 nm 紅光版：625nm RGB版：RGB光源

M-IMAGING-PAM是一套主機(jī)可分別接多個(gè)成像單元的葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)，如MAXI成像單元，MINI成像單元以及搭載顯微鏡的MICROSCOPY成像單元。不同的成像單元適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，MAXI成像單元主要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用，MINI成像單元可以帶到野外現(xiàn)場(chǎng)使用，MICROSCOPY成像單元可以用于組織或藻類(lèi)單細(xì)胞測(cè)量。

每個(gè)成像單元有藍(lán)光和紅光兩個(gè)類(lèi)型的光源區(qū)分，它們的區(qū)別在于藍(lán)光版主要用于高等植物和真核藻類(lèi)的測(cè)量，而紅光版可以用于藍(lán)藻或藍(lán)藻共生的生物結(jié)皮，地衣測(cè)量。除此之外，MINI成像單元還有一個(gè)單獨(dú)的GFP版本，可以用于檢測(cè)遺傳標(biāo)簽表達(dá)的GFP熒光蛋白。MICROSCOPY成像單元的RGB光源可以用于藻類(lèi)種群信號(hào)解卷積，進(jìn)行單細(xì)胞藻類(lèi)分類(lèi)。

M-IMAGING-PAM充分考慮了葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則：測(cè)量光強(qiáng)度足夠低的情況下最大限度的保證了有效成像面積內(nèi)的光場(chǎng)均勻性(最大差異小于2-7%)。廣場(chǎng)均勻的基礎(chǔ)上，M-IMAGING-PAM還充分考慮了絕大部分研究的需求，光化光和飽和脈沖強(qiáng)度均可滿(mǎn)足所有物種測(cè)量的基本要求。

M-IMAGING-PAM葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)于2003年問(wèn)世。時(shí)至今日，累計(jì)發(fā)表文獻(xiàn)4000多篇，光合作用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)收錄2283篇，是發(fā)表文獻(xiàn)最多的PAM型號(hào)。近五年，每年都有超過(guò)200篇文獻(xiàn)發(fā)表。發(fā)文質(zhì)量高，其中不乏Nature，Molecular Plant，Nature Plants，Nature Communications，The Plant Cell，PNAS，New Phytologist，Plant Physiology，The Plant Journal等植物學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)高分雜志文章(詳見(jiàn)附錄)。

M-IMAGING-PAM是葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，不是所有的葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)都叫M-IMAGING-PAM。

主要功能

• 原位測(cè)量：活體葉綠素?zé)晒獬上瘢庇^顯示樣品光合作用差異，可導(dǎo)出熒光參數(shù)彩色圖像。

• 成像功能：對(duì)Ft、Fo、Fm、Fv/Fm、F、Fm’、Y(II)、Y(NO)、Y(NPQ)、NPQ、qN、qP、qL、ETR、Abs.、NIR、Red、Inh等至少18種參數(shù)進(jìn)行成像分析。測(cè)定調(diào)節(jié)性能量耗散Y(NPQ)，反映植物光保護(hù)能力，測(cè)定非調(diào)節(jié)性能量耗散Y(NO)，反映植物光損傷程度。

• 誘導(dǎo)曲線測(cè)量：手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式。手動(dòng)和自動(dòng)模式下均可隨時(shí)更改誘導(dǎo)曲線的光化光強(qiáng)度，自動(dòng)程序可測(cè)量熒光誘導(dǎo)曲線、誘導(dǎo)曲線+暗弛豫。測(cè)量過(guò)程中能自動(dòng)分析和記錄所有熒光參數(shù)的變化趨勢(shì)。

• 光曲線測(cè)量：20個(gè)光梯度，可隨意設(shè)置光曲線步數(shù)，可測(cè)量滯后光曲線。

• 吸光系數(shù)測(cè)量功能：快速測(cè)量葉片的吸光系數(shù)。吸光系數(shù)測(cè)量光源： 16個(gè)紅光（660 nm）和16個(gè)近紅外（780 nm）LED，用于測(cè)量植物葉片或藻類(lèi)樣品PAR吸光系數(shù)。

• AOI功能：圓形，矩形，多邊形，增加，刪除，編輯，顯示/隱藏，填充，重置。可在測(cè)量前或測(cè)量后任意選擇感興趣的區(qū)域（AOI），程序?qū)⒆詣?dòng)對(duì)選擇的AOI的數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢(shì)分析，并在報(bào)告文件中顯示相關(guān)AOI的數(shù)據(jù)。所有報(bào)告文件中顯示的數(shù)據(jù)都可導(dǎo)出到EXCEL文件中。

• 時(shí)鐘重復(fù)：間隔可以在5秒和3600秒內(nèi)設(shè)置，重復(fù)指令：SAT.Pulse、AL、AL+Y和Ft。

• 腳本定制：48條模塊化腳本語(yǔ)句，可以完成一些非標(biāo)準(zhǔn)化的自定義實(shí)驗(yàn)流程，如光周期震蕩實(shí)驗(yàn)。

• 成像異質(zhì)性分析功能：對(duì)任意參數(shù)任意時(shí)間的成像，可在圖像上任意選取兩點(diǎn)，軟件自動(dòng)對(duì)兩點(diǎn)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向異質(zhì)性分析，并可導(dǎo)出到EXCEL文件中。

• 成像數(shù)據(jù)范圍分析功能：對(duì)任意參數(shù)任意時(shí)間的成像，可分析任意兩個(gè)熒光數(shù)值之間有多少個(gè)像素點(diǎn)，多少面積（cm2）。

• 突變株篩選功能：可跟據(jù)成像結(jié)果快速篩選光合、產(chǎn)氫/油、抗逆（抗鹽、抗旱、抗病等）等突變株。

• 微藻毒理研究功能：可同時(shí)測(cè)量96個(gè)微藻樣品（對(duì)照和處理組）的光合活性，軟件自動(dòng)給出處理組樣品相對(duì)于對(duì)照組的光合抑制百分比。

成像參數(shù)

Fo, Fm, F, Ft, Fm', Fv/Fm, Y(II), qL, qP, qN, NPQ, Y(NPQ), Y(NO), ETR, Abs, NIR, Red, Inh等。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 光合作用研究：可以在相同的條件下同時(shí)對(duì)大量樣品進(jìn)行成像

• 植物病理學(xué)：病斑部位（包括肉眼不可見(jiàn)時(shí)）成像以及病斑擴(kuò)散的時(shí)空動(dòng)力學(xué)

• 植物脅迫生理學(xué)：肉眼不可見(jiàn)脅迫損傷的早期檢測(cè)

• 遺傳育種：出苗后大規(guī)模快速篩選高光合/抗旱/抗熱/抗凍/抗病等植株

• 突變株篩選：快速篩選模式植物的光合突變株、抗逆突變株、產(chǎn)氫微藻突變株等

• 微藻毒理學(xué)：不同毒物濃度多個(gè)重復(fù)的樣品一次測(cè)完，軟件自動(dòng)計(jì)算抑制比率

• 分子生物學(xué)：宏觀水平上檢測(cè)樣品的綠色熒光蛋白（GFP）熒光

• 其它多種擴(kuò)展研究

擴(kuò)展功能

IMAGIING-PAM與GFS-3000聯(lián)用

模式一：MAXI-探頭與GFS-3000聯(lián)用，在10 cm x 13 cm的面積上同步測(cè)量氣體交換與熒光成像。 模式二：MINI-探頭與GFS-3000聯(lián)用，在2 cm x 3.2 cm的面積上同步測(cè)量氣體交換與熒光成像。 模式三：MINI-探頭與GFS-3000和擬南芥葉室聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)擬南芥整株的同步測(cè)量（氣體交換與熒光成像）。

Phenoplate：MAXI-IMAGIING-PAM與熱循環(huán)儀聯(lián)用

Phenoplate方法集成了Maxi-Imaging-PAM和熱循環(huán)儀，可在葉綠素a熒光測(cè)量之前、期間和之后對(duì)溫度進(jìn)行快速動(dòng)態(tài)控制。它可以在動(dòng)態(tài)控制的熱環(huán)境中同時(shí)評(píng)估多達(dá)384個(gè)樣品的光系統(tǒng)II效率(Y(II))和非光化學(xué)淬滅(NPQ)。在本文中，我們展示了如何利用這一簡(jiǎn)單的系統(tǒng)來(lái)詳細(xì)描述光合作用&光強(qiáng)&溫度之間在電子轉(zhuǎn)移率(ETR)和非光化學(xué)淬滅(NPQ)方面的關(guān)系。

應(yīng)用案例

突變株的快速篩選

MAXI-IMAGING-PAM特別適合對(duì)幼苗、愈傷組織、微藻等進(jìn)行突變株的快速篩選，適合于與光合突變株、抗逆（抗旱、抗鹽、抗病等）突變株、產(chǎn)油/氫突變株等的快速篩選。

環(huán)境對(duì)光合生物的影響

高溫，干旱，鹽分等環(huán)境條件會(huì)對(duì)光合生物產(chǎn)生非生物脅迫，影響光合作用正常進(jìn)行。Fv/Fm作為光系統(tǒng)II最大光化學(xué)轉(zhuǎn)化效率常被用來(lái)指示脅迫對(duì)光合生物影響的程度，具有非常廣泛的應(yīng)用。

環(huán)境對(duì)光合生物的影響案例：全球變暖對(duì)珊瑚共生蟲(chóng)黃藻光合能力的影響。

光合生物對(duì)環(huán)境的自我適應(yīng)與調(diào)節(jié)

自然界中的植物通常都能很好地應(yīng)對(duì)環(huán)境變化帶來(lái)的傷害，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)進(jìn)化出了敏銳的應(yīng)對(duì)機(jī)制。非光化學(xué)淬滅可以將過(guò)剩的激發(fā)能耗散為熱量在其中起到了非常重要的作用。NPQ作為表征非光化學(xué)淬滅的熒光參數(shù)，在研究光下和暗弛豫階段的能量分配中被廣泛使用，具有非常重要的意義。

                                      光合生物對(duì)環(huán)境的自我適應(yīng)與調(diào)節(jié)案例：擬南芥短鏈脫氫酶-還原酶突變體光保護(hù)能力研究

產(chǎn)地：德國(guó)WALZ