SpectraPen/PolyPen手持式光譜儀應用案例—光合機理研究

捷克科學院、捷克南波西米亞大學與英國帝國理工學院利用多種藍藻Synechocystis sp PCC 6803突變體進行研究，發現在光系統II裝配初期，D1和D2蛋白的有效組合需要一種光合作用特殊紅素氧還蛋白RubA。這一研究成果發表于2019年《The Plant Cell》。

研究者使用熒光燈對樣品進行培養，并模擬光暗周期變化以激活光合功能。熒光燈光譜使用SpectraPen SP110手持式光譜儀進行測量，以確保其符合實驗要求。之后對樣品吸收光譜進行的測量，展現了不同突變株對各個波段光的吸收率變化。其中679nm的吸收率可以反映葉綠素濃度的變化（圖1）。

圖1. 左：熒光燈光譜圖；中；野生型與突變株的吸收光譜圖；右：固體培養基上的野生型與突變株

對于研究光合作用機理來說，葉綠素熒光儀是*的。研究者使用Aquapen手持式藻類葉綠素熒光儀測量了強光下的可變熒光，結果表明突變株對于光抑制更加敏感。FL6000雙調制式葉綠素熒光測量系統進行的QA-再氧化動力學分析則表明了突變株在光系統II電子傳遞中的變化。結果發現突變株的光系統II功能完整但活性降低，這正是因為光系統II累積降低造成的（圖2）。

圖2. 左：高光處理下可變熒光變化曲線；右：添加DCMU前后的QA-再氧化動力學曲線
 

Aquapen手持式藻類葉綠素熒光儀是一款性價比*的藻類葉綠素熒光儀，具備測量脈沖調制式熒光淬滅曲線和OJIP快速熒光動力學曲線的功能，配備探頭式和試管式兩種型號。FL6000雙調制式葉綠素熒光測量系統則是目前*份一款使用雙調制熒光測量技術的儀器，也是深入解釋光合機理的*工具之一。QA-再氧化動力學分析就是其*功能之一（圖3）。
 

圖3. 左：Aquapen手持式藻類葉綠素熒光儀；右：FL6000雙調制式葉綠素熒光測量系統
 

參考文獻：
1. Kiss, E., Knoppova, J., Pascual Aznar, G., et al. 2019. A Photosynthesis-Specific Rubredoxin-like Protein Is Required for Efficient Association of the D1 and D2 Proteins during the Initial Steps of Photosystem II Assembly. The Plant Cell 31: 2241-2258
 
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