近日，经过安装、培训，一套由易科泰提供的FluorCam植物光合生理成像系统在安徽农业大学落地运行，预计未来将在茶生物学、逆境生理等研究领域为用户助力。
这套系统具备叶绿素荧光测量和红外热成像测量功能，在室内、野外场景下均可使用并即时获取叶绿素荧光数据与温度数据。得益于成像系统的优势，生物及非生物胁迫对植物光合、生理的影响，不同区域的差异等，都可以通过二维成像图清晰展现。
本次培训中，我们对接种病菌的茶苗叶片进行了活体测量，成像图颜色代表参数值大小，颜色越接种红色，数值越高。结果可见，病菌侵染区域光合能力的下降，以及病害范围有呈圆形向外扩散的趋势。侵染程度越严重，其Fv/Fm(光量子通量，反映光合潜力)越低。而右上角4号接种位置，其受病害程度低，Fv/Fm低于叶片其他未感染区域，但是高于其他3个接种区域。
在感染程度较轻的区域，叶片在胁迫下，可能通过提高自身热耗散来消耗过剩光能以避免伤害，因此在严重感染的中心附近，形成了NPQ（非光化学荧光淬灭，反映植物热耗散，与植物逆境下的自我保护机制有关）值较高的“圆环”，Rfd也具有相似的表现。
叶绿素荧光成像可无损、活体测量，此类实验可以继续培养、动态监测不同侵染阶段的叶片光合变化，获得更多充实、有意义的全程数据。
对低温处理的茶苗叶片进行荧光成像分析，结果显示-20℃低温处理20min后的茶苗叶片，细胞可能破碎，叶绿体溢出，Fo显著高于CK对照和4℃处理组。Fv/Fm也明显降低，其光合能力逐渐丧失。而4℃处理20min对叶片光合的影响仍较轻。
病菌等生物/非生物胁迫一般可以引发光系统Ⅱ光合速率的抑制、与植物防御机制有关的非光化学荧光淬灭等系列相应，同时引起与胁迫响应相关激素（如脱落酸、茉莉酸、水杨酸）的积累，而非光化学荧光淬灭、ABA等激素积累会进一步影响气孔开合与蒸腾作用，从而影响叶片温度。因此对植物温度的检测，也是重要的研究手段，与叶绿素荧光成像的结合，在植物相关研究领域被广泛应用。本次落地的系统中包含的红外热成像，即可以检测并获取茶苗整体或不同位置的温度，后续可应用于各个茶生物学实验。
参考文献：
[1] Pérez-Bueno María L, Espen G , Pineda Mónica, et al. Temporal and Spatial Resolution of Activated Plant Defense Responses in Leaves of Nicotiana benthamianaInfected withDickeya dadantii[J]. Frontiers in Plant Science, 2016, 6.
[2] Espen, Granum, María, et al. Metabolic responses of avocado plants to stress induced by Rosellinia necatrixanalysed by fluorescence and thermal imaging[J]. European Journal of Plant Pathology, 2015.
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