“葉果兩用”——FluorCam葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)助力果樹研究

日前，北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司為北京農(nóng)林科學(xué)院林業(yè)果樹研究所安裝了一套封閉式FluorCam葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)，該系統(tǒng)將為果樹的栽培、遺傳育種、種質(zhì)評價(jià)、貯藏加工等研究提供強(qiáng)大助力。

安裝培訓(xùn)現(xiàn)場，售后工程師使用老師提供的核桃葉片和核桃果實(shí)進(jìn)行了測試：

對正常核桃葉片（下RGB圖左側(cè)）和黃化核桃葉片（下RGB圖右側(cè)）使用葉綠素?zé)晒獯銣绯绦颍≦uenching）進(jìn)行測量。可見正常葉片的熒光衰減率（2.69）、大光化學(xué)效率Fv/Fm（0.76）、有效光化學(xué)效率φPSII（0.13）均明顯高于黃化葉（分別為0.72、0.62、0.04），而黃化葉NPQ（2.34）值明顯高于正常葉片（0.58）。說明黃化嚴(yán)重影響了核桃葉片的光合作用：一方面降低了葉片的光能轉(zhuǎn)化效率，另一方面提高了熱耗散（NPQ），以應(yīng)對光抑制和光損傷。

對正常核桃果實(shí)（下RGB圖左側(cè)）和果皮有黑斑的核桃果實(shí)（下RGB圖右側(cè)）同樣使用葉綠素?zé)晒獯銣绯绦颍≦uenching）進(jìn)行測量，下圖為葉綠素?zé)晒鈪?shù)成像圖。

FluorCam葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)適用于存在葉綠素、能夠進(jìn)行光合作用的幾乎所有樣品，突破了葉綠素?zé)晒鈨x在樣品大小、形狀、數(shù)量的局限性。對于果樹、蔬菜等植物具有的優(yōu)勢：既能用于快速、高通量測量葉片等常規(guī)樣品，也能用于測量綠色蔬菜、果實(shí)。近年來，F(xiàn)luorCam葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)越來越多地用于采后生理、貯藏保鮮等領(lǐng)域。

以下介紹幾個(gè)FluorCam葉綠素?zé)晒獬上?“葉果兩用”的案例圖片。

黃瓜

不同基因型黃瓜（暗綠和光綠）的葉和果光合特性

（由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京農(nóng)林科學(xué)院與北京易科泰 EcoLab 生態(tài)實(shí)驗(yàn)室合作完成）

西藍(lán)花

丁香油及其成分對西藍(lán)花葉光合特性的影響

西藍(lán)花采后黃化過程中光合活性的變化

蘋果

左圖：熱脅迫對不同基因型蘋果葉的光系統(tǒng)II活性（Fv/Fm）的影響；右圖：不同溫度熱水處理后貯藏蘋果的光合響應(yīng)（Fv/Fm）

參考文獻(xiàn)

1.Sui X, Shan N, Hu L, et al. The complex character of photosynthesis in cucumber fruit[J]. Journal of experimental botany, 2017, 68(7): 1625-1637.

2.Synowiec A, Mo?d?eń K, Skoczowski A. Early physiological response of broccoli leaf to foliar application of clove oil and its main constituents[J]. Industrial Crops and Products, 2015, 74: 523-529.

3.Luo F, Cai J H, Kong X M, et al. Transcriptome profiling reveals the roles of pigment mechanisms in postharvest broccoli yellowing[J]. Horticulture research, 2019, 6(1): 1-14.

4.Huo L, Sun X, Guo Z, et al. MdATG18a overexpression improves basal thermotolerance in transgenic apple by decreasing damage to chloroplasts[J]. Horticulture research, 2020, 7(1): 1-15.

5.Herppich W B, Maggioni M, Huyskens-Keil S, et al. Optimization of Short-Term Hot-Water Treatment of Apples for Fruit Salad Production by Non-Invasive Chlorophyll-Fluorescence Imaging[J]. Foods, 2020, 9(6): 820.