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FluorCam植物多光譜熒光成像系統(tǒng)

 

FluorCam多光譜熒光成像系統(tǒng)是國際知名FluorCam葉綠素熒光成像技術的高級擴展產(chǎn)品，可用于葉綠素熒光動態(tài)成像分析、多激發(fā)光光合效率成像分析、紫外光激發(fā)多光譜熒光成像分析、PAR吸收與NDVI（植物光譜反射指數(shù)）成像分析、GFP/YFP穩(wěn)態(tài)熒光成像等，全面、非接觸、高靈敏度反映植物生理生態(tài)、脅迫生理與抗性、光合效率等，廣泛應用于植物表型成像分析、植物脅迫與抗性檢測、植物病害與病例檢測研究、遺傳育種高通量篩選、植物生理生態(tài)學、植物初級代謝與刺激代謝研究、污染生態(tài)學研究檢測/生物檢測等。

 

 

主要功能特點：

ü葉綠素熒光成像分析：植物光合效率、熒光淬滅熱散失、光響應曲線、植物脅迫與抗性等生理功能測量檢測

 

 

ü多光譜熒光成像分析：反映多酚與黃酮類等次級代謝產(chǎn)物動態(tài)變化、葉綠素動態(tài)變化、植物衰老、植物病蟲害脅迫及非生物脅迫等

üGFP/YFP穩(wěn)態(tài)熒光成像：遺傳育種、基因標記

üNDVI成像分析：N素營養(yǎng)狀態(tài)、植物脅迫等

ü  UV紫外光激發(fā)多光譜熒光成像技術： UV紫外光對植物葉片激發(fā)，可以產(chǎn)生具有4個特征性波峰的熒光光譜，4個波峰的波長為藍光440nm（F440）、綠光520nm（F520）、紅光690nm（F690）和遠紅外740nm（F740），其中F440和F520統(tǒng)稱為BGF，由表皮及葉肉細胞壁和葉脈發(fā)出，F(xiàn)690和F740為葉綠素熒光Chl-F。紫外光激發(fā)多光譜熒光可以用來靈敏、特異性地評估植物生理狀態(tài)包括受脅迫狀態(tài)，包括干旱、病蟲害、環(huán)境污染、氮脅迫等

ü多激發(fā)光、多光譜熒光成像技術：通過光學濾波器技術，僅使特定波長的光（激發(fā)光）到達樣品以激發(fā)熒光，同時僅使特定波長的激發(fā)熒光到達檢測器。不同的熒光發(fā)色團（如葉綠素或GFP綠色熒光蛋白等）對不同波長的激發(fā)光“敏感”并吸收后激發(fā)出不同波長的熒光，根據(jù)此原理可以選配2個或2個以上的激發(fā)光源、濾波輪及相應濾波器，對不同波長熒光（多光譜熒光）進行成像分析。如選配紅光和藍光及相應濾波器，可以對GFP和葉綠素熒光成像分析，還可選配綠色光源及相應濾波器，以對YFP進行熒光成像分析等；

ü可選配不同規(guī)格型號，以實現(xiàn)不同均一植物熒光成像面積：13x13cm、20x20cm及35x35cm，可對葉片或整株植物甚至多株植物進行實驗成像分析

 

 

ü可進行自動重復成像測量和無人值守監(jiān)測，可設置兩個實驗程序（Protocols）自動循環(huán)成像測量，成像測量數(shù)據(jù)自動按時間日期存入計算機（帶時間戳）

ü帶有Kautsky誘導效應、熒光淬滅分析、GFP穩(wěn)態(tài)熒光成像及紫外光激發(fā)多光譜熒光成像分析等各種通用實驗程序（protocols），測量分析參數(shù)達60多個

ü可選配RGB成像、紅外熱成像及高光譜成像，以便與葉綠素熒光成像融合分析，全面研究分析形態(tài)結(jié)構(gòu)、顏色、氣孔導度、植物光譜特征、WUE（水分利用效率）、CWSI（水分脅迫指數(shù)）、植物生理生化等

ü測量樣品包括葉片、花卉、果實、根系、植物其它組織及整株植物、藻類、小型動物等

 

 

配置規(guī)格：

1.一體式：可進行葉綠素熒光成像分析及UV紫外光源激發(fā)4個波段的熒光成像分析，成像面積13 x 13cm，系統(tǒng)高度集成（整體配置于一個一體式暗適用操作箱內(nèi)）、方便使用，具備7位濾波輪及多光譜熒光成像濾波器組、高分辨率CCD鏡頭、UV紫外光激發(fā)多光譜熒光成像功能模塊及程序軟件等；具體又有如下幾種功能配置：

 a)FluorCam多光譜熒光成像（標準配置）

 b)FluorCam多光譜熒光成像＋GFP熒光成像

 c)FluorCam多光譜熒光成像＋QA再氧化＋OJIP成像分析系統(tǒng)

 d)FluorCam多光譜熒光成像＋GFP熒光＋QA再氧化＋OJIP成像分析系統(tǒng)

2.模塊式：模塊式結(jié)構(gòu)，具備高度可擴展性，不僅可進行葉綠素熒光成像分析及UV紫外光源激發(fā)4個波段的熒光成像分析，還可進行PAR吸收及NDVI成像分析、GFP綠色熒光蛋白等穩(wěn)態(tài)熒光成像分析（選配），可根據(jù)客戶需求選配不同的激發(fā)光源和濾波器組合，標配成像面積13 x 13cm，大型版成像面積20x20cm；

3.落地式：為大型多光譜熒光成像平臺，均一植物熒光成像面積可達35x35cm，可進行葉綠素熒光成像、BGF成像、PAR吸收率成像、NDVI成像、GFP成像等

 

 

技術指標：

?標準版成像面積達13x13cm，大型版成像面積達20x20cm或35x35cm，紅外熱成像、高光譜成像面積以物距大小而定，小到植物葉片、大到植物冠層乃至大片植物冠層成像分析

?標準配置含濾波輪、ChlF.濾波器及高分辨率鏡頭，測量參數(shù)包括Fo, Fo’, Fs, Fm, Fm’, Fp, FtDn, FtLn, Fv, NPQ_Dn, NPQ_Ln, Qp_Dn, Qp_Ln, qN, QY, QY_Ln, PARabs, Rfd，BGF，UV-Chl.F等60多個葉綠素熒光參數(shù)和穩(wěn)態(tài)熒光

?紫外光激發(fā)多光譜熒光參數(shù)包括F440、F520、F690、F740

?高分辨率CCD鏡頭

• 最高圖像分辨率：1360×1024像素
• 時間分辨率：在最高圖像分辨率下可達每秒20幀
• A/D 轉(zhuǎn)換分辨率：16位（65536灰度色階）
• 像元尺寸：6.45μm×6.45μm

?配置有通用葉綠素熒光成像測量實驗程序（protocols）和穩(wěn)態(tài)熒光測量程序（選配），包括Fv/Fm Protocol，Kautsky誘導效應Protocol，熒光淬滅分析 Protocol，MCF多光譜熒光，穩(wěn)態(tài)熒光測量，光響應曲線及PAR吸收成像測量等

?4個13x13cm LED光源板（大型版為4個20x20cm光源板，大型平臺為整體式70x70cm光源板），雙色光源（2紅橙光＋2藍光），雙色光化學光（Actinic light1和Actinic light2）

?標配Actinic1光強300μmol(photons)/m2.s ，Actinic2光強2000μmol(photons)/m2.s，飽和光閃4000μmol(photons)/m2.s

?標配測量光為617nm紅光，其它波段可選，持續(xù)時間10μs - 100μs可調(diào)；

?UV紫外光源板：380nm紫外LED光源板，配備專用光源濾波片，用于激發(fā)植物樣品多光譜熒光

?7位濾波輪及濾波器，用于成像測量葉綠素熒光、F440、F520、F690、F740及GFP等穩(wěn)態(tài)熒光（GFP熒光需選配相應功能模塊）

?可選配遠紅光735nm(FAR)與650nm雙色LEDs光源板及相應濾波器和功能程序模塊，用于測量Fo’、PARabs及NDVI

?可選配1對青色LEDs光源板及相應濾波器等，可用于氣孔功能測量研究

?可選配1對綠色LEDs光源板用于測量YFG（須選配相應濾波器等）

?如測量其它熒光參數(shù)，須選配相應濾波器等（請咨詢EcoTech實驗室），以下為選配參考：

 

 

?FluorCam葉綠素熒光成像分析軟件功能：具Live（實況測試）、Protocols（實驗程序選擇定制）、Pre–processing（成像預處理）、Result（成像分析結(jié)果）等功能菜單

?客戶定制實驗程序協(xié)議（protocols）：可設定時間（如測量光持續(xù)時間、光化學光持續(xù)時間、測量時間等）、光強（如不同光質(zhì)光化學光強度、飽和光閃強度、調(diào)制測量光等），具備專用實驗程序語言和腳本，用戶也可利用Protocol菜單中的向?qū)С绦蚰０孀杂蓜?chuàng)建新的實驗程序

?自動測量分析功能：可設置一個實驗程序（Protocol）自動無人值守循環(huán)成像測量，重復次數(shù)及間隔時間客戶自定義，成像測量數(shù)據(jù)自動按時間日期存入計算機（帶時間戳）

?快照（snapshot）模式：通過快照成像模式，可以自由調(diào)節(jié)光強、快門時間及靈敏度得到清晰突出的植物樣本穩(wěn)態(tài)熒光和瞬時熒光圖片

?成像預處理：程序軟件可自動識別多個植物樣品或多個區(qū)域，也可手動選擇區(qū)域（Region of interest，ROI）。手動選區(qū)的形狀可以是方形、圓形、任意多邊形或扇形。軟件可自動測量分析每個樣品和選定區(qū)域的熒光動力學曲線及相應參數(shù)，樣品或區(qū)域數(shù)量不受限制（>1000）

?數(shù)據(jù)分析模式：具備“信號計算再平均”模式（算數(shù)平均值）和“信號平均再計算”模式，在高信噪比的情況下選用“信號計算再平均”模式，在低信噪比的情況下選擇“信號平均再計算”模式以過濾掉噪音帶來的誤差

?給光制度：靜態(tài)或動態(tài)

?Bios：固件可升級

?通訊方式：千兆以太網(wǎng)

?供電電壓：90 – 240 V

 

下圖為植物接種病毒（PMMoV-I為意大利菌株，PMMoV-S為西班牙菌株）后（dpi為接種后的侵染天數(shù)）的紫外光激發(fā)多光譜熒光成像，其中Abaxial為葉片背面成像，Adaxial為葉片正面成像（引自Monica Pineda等，2008）

 

 

產(chǎn)地：歐洲