--采用氣體交換與葉綠素熒光成像結合方式(LI-6400XT與CF Imager)
調制式葉綠素a熒光成像系統(CF Imager,Technologica,UK)可原位、定量、可視化測量葉片不同部位PSⅡ的電子傳遞效率Fq′/Fm′(Baker & Oxborough 2004;Oxborough 2004b);也可以用于檢驗植物的生理變化過(guò)程和脅迫:例如葉片不同部位的CO2同化速率(Genty & Meyer 1994)、葉片不同部位的胞間二氧化碳濃度Ci(Meyer & Genty 1998);探索植物的生理節律(Rascher et al.2001);間接評價(jià)動(dòng)物啃食對植物生理的影響(Aldea et al.2005);觀(guān)測氣孔的聚塊分布(West et al.2005)以及解釋植物-病菌的相互作用(Chaerle et al.2004)等。本文通過(guò)結合使用CF Imager與LI-6400XT兩種儀器,探索臭氧(O3)對于葉片的急慢性毒性作用:
熒光數據的空間分析可以提供葉片臭氧(O3)急慢性毒性效應的更深入的機理解釋。如果葉片的急慢性暴露實(shí)驗的損傷機制是一樣的,例如細胞的程序化死亡(PCD),應該可以觀(guān)測到葉片尺度上相似的損傷模式。本文即通過(guò)對葉片光合作用氣體交換參數與熒光參數的同步測量,利用空間分析技術(shù)定量評價(jià)植物葉片的光合作用的損傷機制。實(shí)驗材料是黃豆(Glycine max cv. NE3399)。有研究表明,這種主要的糧食作物對臭氧(O3)變化非常敏感(Ashmore & Marshall 1999)。




結論:兩種不同的實(shí)驗處理均使得葉片的CO2同化速率較對照組下降了40%,PSⅡ效率下降了20%,但是急性暴露實(shí)驗熒光參數的空間異質(zhì)性更高。急性暴露實(shí)驗Fq′/Fm′的下降源自PSⅡ最大量子效率以及反應中心開(kāi)放比例的下降;而慢性暴露實(shí)驗Fq′/Fm′的下降只與第一個(gè)因素的下降有關(guān)。因此,兩種處理對葉片的損傷機制是不同的,野外實(shí)驗中采取單一的實(shí)驗處理并不能全面闡述葉片的損傷機制。
引自【Is a short, sharp shock equivalent to long-term punishment? Contrasting the spatial pattern of acute and chronic ozone damage to soybean leaves via chlorophyll fluorescence imaging】 CHARLES 2009