Name: evaluation of photosynthetic behaviors by simultaneous measurements of leaf reflectance and chlorophyll fluorescence analyses
Uploaded: 2019-08-09T15:00:00
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Wir danken Dr. Kouki Hikosaka (Tohoku Universität) für die anregenden Diskussionen, die Unterstützung bei einem Arbeitsraum und Instrumente für Experimente. Die Arbeit wurde teilweise von KAKENHI [Grant Numbers 18K05592, 18J40098] und Der Naito Foundation unterstützt.

1. Anbau von Arabidopsis-Pflanzen
<ol><li>Arabidopsis thaliana Samen in sterilisiertem entionisiertem Wasser in einem Mikrorohr einweichen und 2 Tage bei 4 °C im Dunkeln brüten.</li>
	<li>Etwa vier der imprägnierten, kalt behandelten Samen mit einer Mikropipette auf die Bodenoberfläche legen. Die gepflanzten Töpfe in einer Wachstumskammer mit einem 16-h-Licht (120-mol-Photonen m–2 s–1)bzw. 8 h dunkler Periode bei 22 °C bzw. 20 °C bebrüten.</li>
	<li>Wachsen Sie eine Pflanze pr...

<ol>
	<li>Xue, J., Su, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Significant+remote+sensing+vegetation+indices:+A+review+of+developments+and+applications.">Significant remote sensing vegetation indices: A review of developments and applications.</a> Journal of Sensors. 1353691, (2017).</li><li>Cotrozzi, L., Townsend, P. A., Pellegrini, E., Nali, C., Couture, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reflectance+spectroscopy:+a+novel+approach+to+better+understand+and+monitor+the+impact+of+air+pollution+on+Mediterranean+plants.">Reflectance spectroscopy: a novel approach to better understand and monitor the impact of air pollution on Mediterranean plants.</a> Environmental Science and Pollution Research. 25 (9), 8249-8267 (2018).</li><li>Han, L., Yang, G., Yang, H., Xu, B., Li, Z., Yang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clustering+Field-Based+Maize+Phenotyping+of+Plant-Height+Growth+and+Canopy+Spectral+Dynamics+Using+a+UAV+Remote-Sensing+Approach.">Clustering Field-Based Maize Phenotyping of Plant-Height Growth and Canopy Spectral Dynamics Using a UAV Remote-Sensing Approach.</a> Frontiers in Plant Science. 9, 1638 (2018).</li><li>Baker, N. 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V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+the+efficiency+of+photoprotection.">Quantifying the efficiency of photoprotection.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 372 (1730), 20160393 (2017).</li><li>Gamon, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remote+sensing+of+the+xanthophyll+cycle+and+chlorophyll+fluorescence+in+sunflower+leaves+and+canopies.">Remote sensing of the xanthophyll cycle and chlorophyll fluorescence in sunflower leaves and canopies.</a> Oecologia. 85 (1), 1-7 (1990).</li><li>Gamon, J. A., Pe&#241;uelas, J., Field, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+narrow-waveband+spectral+index+that+tracks+diurnal+changes+in+photosynthetic+efficiency.">A narrow-waveband spectral index that tracks diurnal changes in photosynthetic efficiency.</a> Remote Sensing of Environment. 41 (1), 35-44 (1992).</li><li>Rahimzadeh-Bajgiran, P., Munehiro, M., Omasa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationships+between+the+photochemical+reflectance+index+(PRI)+and+chlorophyll+fluorescence+parameters+and+plant+pigment+indices+at+different+leaf+growth+stages.">Relationships between the photochemical reflectance index (PRI) and chlorophyll fluorescence parameters and plant pigment indices at different leaf growth stages.</a> Photosynthesis Research. 113 (1-3), 261-271 (2012).</li><li>Niyogi, K. K., Grossman, A. 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M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+leaf+CO2+assimilation+and+Photosystem+II+photochemistry+from+chlorophyll+fluorescence+and+the+photochemical+reflectance+index.">Modeling leaf CO2 assimilation and Photosystem II photochemistry from chlorophyll fluorescence and the photochemical reflectance index.</a> Plant, Cell and Environment. 42 (2), 730-739 (2019).</li><li>Brooks, M. D., Sylak-Glassman, E. J., Fleming, G. R., Niyogi, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+thioredoxin-like/&#946;-propeller+protein+maintains+the+efficiency+of+light+harvesting+in+Arabidopsis.">A thioredoxin-like/&#946;-propeller protein maintains the efficiency of light harvesting in Arabidopsis.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (29), E2733-E2740 (2013).</li><li>Nilkens, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+a+slowly+inducible+zeaxanthin-dependent+component+of+non-photochemical+quenching+of+chlorophyll+fluorescence+generated+under+steady-state+conditions+in+Arabidopsis.">Identification of a slowly inducible zeaxanthin-dependent component of non-photochemical quenching of chlorophyll fluorescence generated under steady-state conditions in Arabidopsis.</a> Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. 1797 (4), 466-475 (2010).</li><li>Davis, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limitations+to+photosynthesis+by+proton+motive+force-induced+photosystem+II+photodamage.">Limitations to photosynthesis by proton motive force-induced photosystem II photodamage.</a> Elife. 5, 16921 (2016).</li><li>Wong, C. Y. S., Gamon, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+photochemical+reflectance+index+provides+an+optical+indicator+of+spring+photosynthetic+activation+in+evergreen+conifers.">The photochemical reflectance index provides an optical indicator of spring photosynthetic activation in evergreen conifers.</a> New Phytologist. 206 (1), 196-208 (2015).</li><li>Miyake, C., Amako, K., Shiraishi, N., Sugimoto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acclimation+of+Tobacco+Leaves+to+High+Light+Intensity+Drives+the+Plastoquinone+Oxidation+System&#8212;Relationship+Among+the+Fraction+of+Open+PSII+Centers,+Non-Photochemical+Quenching+of+Chl+Fluorescence+and+the+Maximum+Quantum+Yield+of+PSII+in+the+Dark.">Acclimation of Tobacco Leaves to High Light Intensity Drives the Plastoquinone Oxidation System&#8212;Relationship Among the Fraction of Open PSII Centers, Non-Photochemical Quenching of Chl Fluorescence and the Maximum Quantum Yield of PSII in the Dark.</a> Plant and Cell Physiology. 50 (4), 730-743 (2009).</li><li>Munekage, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclic+electron+flow+around+photosystem+I+is+essential+for+photosynthesis.">Cyclic electron flow around photosystem I is essential for photosynthesis.</a> Nature. 429 (6991), 579-582 (2004).</li><li>Tubuxin, B., Rahimzadeh-Bajgiran, P., Ginnan, Y., Hosoi, F., Omasa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimating+chlorophyll+content+and+photochemical+yield+of+photosystem+II+(&#934;PSII)+using+solar-induced+chlorophyll+fluorescence+measurements+at+different+growing+stages+of+attached+leaves.">Estimating chlorophyll content and photochemical yield of photosystem II (&#934;PSII) using solar-induced chlorophyll fluorescence measurements at different growing stages of attached leaves.</a> Journal of Experimental Botany. 66 (18), 5595-5603 (2015).</li></ol>

In dieser Studie haben wir zusätzliche Beweise dafür erhalten, dass PRI Xanthophyllpigmente darstellt, indem gleichzeitig Chlorophyllfluoreszenz und Blattreflexion gemessen werden.
Ein Halogenlicht, das Wellenlängen hat, die dem Sonnenlicht ähneln, wurde für den Einsatz als aktinische Lichtquelle zur Aktivierung der Photosynthese angepasst. Wir verwendeten zunächst eine weiße LED-Lichtquelle, um thermische Schäden an der Blattoberfläche zu vermeiden, aber dies führte zu einer langsam...

Blattreflexion wird verwendet, um Vegetationsindizes aus der Ferne zu erkennen, die Photosynthese oder Merkmale inPflanzen1,2widerspiegeln. Der normalisierte Differenzvegetationsindex (NDVI), der auf Infrarot-Reflexionssignalen basiert, ist einer der bekanntesten Vegetationsindizes für den Nachweis von Chlorophyll-bezogenen Eigenschaften und wird in der Ökologie und Agrarwissenschaften als Indikator für Umweltreaktionen in Bäumen oder Kulturen3. Obwohl in Feldstudien viele Parameter (z. B. Chlorophyllindex (CI), Wasserindex (WI) usw.) entwickelt und verwendet wurden, wurden nur wenige detaillierte Überprüfungen dessen, was diese Parameter direkt (oder indirekt) erkennen, mit Mutanten durchgeführt.
Die Puls-Amplituden-Modulation (PAM)-Analyse der Chlorophyllfluoreszenz ist eine effektive Methode zur Messung photosynthetischer Reaktionen und Prozesse im Photosystem II (PSII)4. Chlorophyllfluoreszenz kann mit einer Kamera nachgewiesen und zum Screening von Photosynthesemutanten5verwendet werden. Die Erkennung von Chlorophyllfluoreszenz durch Kameras erfordert jedoch komplexe Protokolle wie dunkle Behandlung oder Lichtsättigungsimpulse, die in Feldstudien nur schwer umzusetzen sind.
Blatt absorbierte Sonnenlichtenergie wird hauptsächlich durch photosynthetische Reaktionen verbraucht. Im Gegensatz dazu kann die Absorption überschüssiger Lichtenergie reaktive Sauerstoffspezies erzeugen, was photosynthetische Moleküle schädigt. Die überschüssige Lichtenergie muss als Wärme durch nicht-photochemische Löschmechanismen (NPQ) abgeführt werden6. Der photochemische Reflexionsindex (PRI), der lichtabhängige Veränderungen der Blattreflexionsparameter reflektiert, wird aus der Schmalbandreflexion bei 531 und 570 nm (Referenzwellenlänge)7,8abgeleitet. Es wird berichtet, dass es mit NPQ in der Chlorophyllfluoreszenzanalyse korrelieren9. Da NPQ jedoch ein zusammengesetzter Parameter ist, der den Xanthophyll-Zyklus, die Zustandstradition und die Photoinhibition umfasst, ist eine detaillierte Validierung erforderlich, um zu verstehen, was der PRI-Parameter misst. Wir haben uns auf den Xanthophyll-Zyklus konzentriert, ein thermisches Ableitungssystem mit der De-Epoxidation von Xanthophyllpigmenten (Violaxanthin zu Antheraxanthin und Zeaxanthin) und einem Hauptbestandteil von NPQ, da Korrelationen zwischen PRI und Pigmente wurden in früherenStudien8 berichtet.
Viele photosynthesebedingte Mutanten wurden isoliert und in Arabidopsis identifiziert. Der npq1 Mutant sammelt kein Zeaxanthin an, da er eine Mutation in Violaxanthin de-Epoxidase (VDE) trägt, die die Umwandlung von Violaxanthin in Zeaxanthin10katalysiert. Um festzustellen, ob PRI nur Veränderungen in Xanthophyllpigmenten erkennt, haben wir gleichzeitig PRI- und Chlorophyllfluoreszenz im gleichen Blattbereich in npq1 und dem Wildtyp gemessen und dann NPQ zu unterschiedlichen Zeitskalen dunkler Entspannung seziert, um xanthophyll-bezogene Komponente11. Diese simultanen Messungen bieten eine wertvolle Technik für die Zuordnung von Vegetationsindizes. Da PRI mit der Bruttoprimärproduktivität (GPP) korreliert, hat die Möglichkeit, PRI genau einer Komponente zuzuweisen, wichtige Anwendungen in der Ökologie12.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Halogen light source</td>
			<td>OptoSigma</td>
			<td>SHLA-150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light quantum meter</td>
			<td>LI-COR</td>
			<td>LI-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PAM chlorophyll fluorometer</td>
			<td>Walz</td>
			<td>JUNIOR-PAM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PAM controliing software</td>
			<td>Walz</td>
			<td>WinControl-3.27</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reflectance standard</td>
			<td>Labsphere, Inc.</td>
			<td>SRT-99-050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectral radiometer</td>
			<td>ADS Inc.</td>
			<td>Field Spec3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectral radiometer controlling software</td>
			<td>ADS Inc.</td>
			<td>RS3</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

evaluation of photosynthetic behaviors by simultaneous measurements of leaf reflectance and chlorophyll fluorescence analyses

Chlorophyll eine Fluoreszenzanalyse ist weit verbreitet, um photosynthetische Verhaltensweisen in intakten Pflanzen zu messen, und hat in der Entwicklung vieler Parameter geführt, die Photosynthese effizient messen. Die Blattreflexionsanalyse liefert mehrere Vegetationsindizes in Ökologie und Landwirtschaft, einschließlich des photochemischen Reflexionsindex (PRI), der als Indikator für die thermische Energieableitung während der Photosynthese verwendet werden kann, da er mit nicht-photochemische Abschreckung (NPQ). Da NPQ jedoch ein zusammengesetzter Parameter ist, ist seine Validierung erforderlich, um die Art des PRI-Parameters zu verstehen. Um physiologische Beweise für die Bewertung des PRI-Parameters zu erhalten, haben wir gleichzeitig Chlorophyllfluoreszenz und Blattreflexion in Xanthophyll-Zyklus defekte Mutant (npq1) und Wild-Typ Arabidopsis Pflanzen gemessen. Zusätzlich wurde der qZ-Parameter, der wahrscheinlich den Xanthophyll-Zyklus widerspiegelt, aus den Ergebnissen der Chlorophyllfluoreszenzanalyse extrahiert, indem die Entspannungskinetik von NPQ nach dem Ausschalten des Lichts überwacht wurde. Diese simultanen Messungen wurden mit einem Puls-Amplituden-Modulations-Chlorophyll-Fluorometer (PAM) und einem Spektralradiometer durchgeführt. Die Fasersonden beider Instrumente wurden nahe beieinander positioniert, um Signale aus der gleichen Blattposition zu erkennen. Zur Aktivierung der Photosynthese wurde eine externe Lichtquelle verwendet, und die Messlichter und das gesättigte Licht wurden vom PAM-Instrument bereitgestellt. Dieses experimentelle System ermöglichte es uns, lichtabhängige PRI in der intakten Pflanze zu überwachen und zeigte, dass lichtabhängige Veränderungen in PRI sich signifikant zwischen dem Wildtyp und dem npq1-Mutanten unterscheiden. Darüber hinaus war PRI stark mit qZ korreliert, was bedeutet, dass qZ den Xanthophyll-Zyklus widerspiegelt. Zusammen zeigten diese Messungen, dass die gleichzeitige Messung der Blattreflexion und Der Chlorophyllfluoreszenz ein gültiger Ansatz für die Parameterauswertung ist.

Abbildung 1 zeigt einen schematischen Diagramm des Versuchsaufbaus zur gleichzeitigen Messung der Chlorophyllfluoreszenz und Blattreflexion. Die Fasersonden des PAM und des Spektralradiometers wurden senkrecht zur Blattoberfläche am Blatthalter auf der kundenspezifischen Probenstufe eingestellt, und eine Halogenlampe wurde für die aktinische Lichtbestrahlung aus linker und rechter Richtung verwendet, ohne Schatten. Die PAM- und Blattreflexionssignale wurden...

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Evaluation of Photosynthetic Behaviors by Simultaneous Measurements of Leaf Reflectance and Chlorophyll Fluorescence Analyses

Wir beschreiben einen neuen technischen Ansatz zur Untersuchung photosynthetischer Reaktionen in höheren Pflanzen mit gleichzeitigen Messungen von Chlorophyll, Fluoreszenz und Blattreflexion mit einem PAM und einem Spektralradiometer zur Detektion von Signalen aus dem gleichen Blattbereichs in Arabidopsis.

Auswertung photosynthetischer Verhaltensweisen durch gleichzeitige Messungen von Blattreflexion simultanen und Chlorophyllfluoreszenzanalysen

Chlorophyll a fluorescence analysis is widely used to measure photosynthetic behaviors in intact plants, and has resulted in the development of many ...

Die gleichzeitige Messung der Blattreflexion mit Chlorophyllfluoreszenzanalyse mit dem bereits bekannten mutierten Pflanzenmodell erleichtert die Etablierung neuer Reflexionsparameter. Die Erstellung neuer Blattreflexionsparameter nach unserer Methode ermöglicht die Echtzeitüberwachung sich ändernder Pflanzenverhalten unter natürlichen Umgebungsbedingungen. Richten Sie vor Beginn eines Experiments ein Messsystem ein, wie in diesem Schaltplan dargestellt.Mit einer Probestufe, Lichtquelle, PAM-Fluorometer und Spektralradiometer. Als nächstes befestigen Sie eine 10 cm quadratische Stahlplatte mit einem Loch von einem cm Durchmesser an der maßgefertigten Musterbühne. Und passen Sie zwei dünne Fasersonden fest zusammen.Wickeln Sie die Sonden mit Kunststoffband. Verwenden Sie dann einen Halter, um die getapten Sonden auf die Probenstufe zu klemmen. Positionieren Sie die Sonden vertikal zur Probenstufe.Und befestigen Sie eine biforkierte Lichtführung aus Glasfasern an der Halogenlichtquelle. Dann estrahlen Sie die Probenstufe aus beiden Richtungen in etwa 45 Grad Winkeln. Einstellen der Lichtquelle, so dass Licht die Probenstufe gleichmäßig beleuchtet, ohne Schatten zu werfen.Zur gleichzeitigen Messung der linken Reflexion und Chlorophyllblütenanalyse in einem dunklen Raum mit grünem Zellophanlicht eine Versuchspflanze am Blatthalter der Probenstufe platzieren und das Blatt gegen das Loch der Stahlplatte auf der Bühne berühren. Nach dem Ausschalten des schwachen grünen Lichts schalten Sie das PAM-Fluorometer ein und strahlen Sie die Blattprobe mit einem Messlicht aus. Bewegen Sie den Regler so, dass die Blütenstandintensität etwa 100 misst und den Abstand zwischen Sonde und Blatt misst.Fixieren Sie den Einsteller an Ort und Stelle und zeichnen Sie den Wert des Abstands auf dem Einsteller auf. Schalten Sie dann das Messlicht aus und entfernen Sie die Prüfanlage. Zur messung der aktinischen Lichtintensität sendeein Lichtquantmeter an der Stelle, an der das Probenblatt platziert wird.Und bestrahlen Sie Licht von der Halogenlichtquelle, um die Lichtquellenintensität zu messen. Bestimmen Sie, welche Positionen des Lichtquellenzifferblatts Intensitäten von 30, 60, 120, 240 und 480 mikromolaren Protonen pro Meter quadratisch pro Sekunde erzeugen. Platzieren Sie eine weiße Platte als Reflektorstandard an der Position der Blattprobe.Und schalten Sie ein Spektralradiometer ein. Passen Sie die Spektralreflexion zwischen 350 und 850 Nanometern an. Es gibt derzeit keine spektralen Daten, da es kein bestrahlendes Licht gibt.Schalten Sie die Halogenlampe ein, um sie mit 480 mikromolaren Photonen pro Quadratmeter pro Sekunde zu bestrahlen. Die höchste Strahlungsintensität in diesem Test und passen Sie die Detektionsstärke des Radiometers an, um Eine Sättigung zu vermeiden. Zeichnen Sie dann die Spektralreflexion unter Beleuchtung mit 30, 60, 120, 240 und 480 mikromolaren Photonen pro Quadratmeter pro Sekunde auf.Zur gleichzeitigen Messung der Blattreflexion und Chlorophyllblütenanalyse wird die Pflanze von der Wachstumskammer in die Dunkelkammer mit der gleichen Temperatur und Luftfeuchtigkeit übertragen. Nach einer Stunde eine Arabidopsis-Pflanze an der Blattprobenposition platzieren. Und fixieren Sie das Probenblatt am Blatt, sodass die Blattoberfläche senkrecht zu den Detektionssonden ist.Schalten Sie das PAM-Fluorometer ein und starten Sie die Kurvenaufzeichnung. Dieser Wert wird als Null bezeichnet. Schalten Sie das Messlicht ein und warten Sie etwa 30 Sekunden, bis die Kurve reagiert.Dieser Wert wurde F Null genannt. Liefern Sie einen gesättigten Puls von 4.000 mikromolaren Photonen pro Meter quadratisch pro Sekunde für 0,8 Sekunden vom PAM und erhalten Sie den höchsten Wert der Spitze in der Kurve mit erhöhter Fluoreszenzintensität. Dieser Wert wird Fm.Then genannt, um die maximale Quantenausbeute von Fotosystem zwei im Dunkeln zu berechnen.Um photosynthetische Verhaltensweisen im stationären Zustand zu messen, bestrahlen Sie nach der Aufzeichnung Fm die Blattprobe mit den 30 mikromollaren Photonen pro Meter quadratisch pro Sekunde. Beim Einschalten des Spektralradiometers zur Überwachung der Blattreflexion. Warten Sie mindestens 20 Minuten, bis die photosynthetische Reaktion einen stabilen Zustand erreicht.Während dieser Reaktionszeit wird der Sättigungsimpuls in einem Minutentakt zugeführt. Die Blütenszenzintensität des steady state wird Fs genannt. Der maximale Blütenstand, der nach 20 Minuten gepulsten Lichts erreicht wird, wird Fm prime genannt. Zeichnen Sie die spektrale Reflexion an diesem Punkt auf.Um die Photosyntheseaktivität im stationären Zustand zu berechnen, berechnen Sie die Quantenausbeute des Fotosystems zwei, die durch Bestrahlung mit gesättigten Impulsen unter aktinischem Licht geschätzt werden kann. Schätzen Sie den linearen Elektronenfluss aus dem Fotosystem zwei Reaktionszentren. Berechnen Sie dann die nicht photochemische Abschreckung und berechnen Sie den photochemischen Reflexionsindex von 531 und 570 Nanometern.Nach dem Erwerb von Fs und der Blattreflexion schalten Sie das aktinische Licht aus und sorgen während der dunklen Entspannung für einen sättigenden Puls im Minutentakt. Der maximale Blütenstand, der durch den Sättigungsimpuls unter der Dunkelheit induziert wird, wird fm double prime genannt. Und speichern Sie die Fm-Doppel-Prime-Daten bei zwei und 10 Minuten, nachdem Sie das aktinische Licht ausgeschaltet haben.Um die Parameter der nicht photochemischen Abschreckung von den Entspannungs-Connectants zu berechnen, schätzen Sie die qE mit den zwei minütigen dunklen Anpassung Fm Doppelprimus daten. Berechnen Sie die zanthoxylum abhängige Abschreckung, qZ, mit den 10 Minuten dunklen Anpassung Fm Doppelprimus Daten. Berechnen Sie dann den photohemmenden Zustand.Als nächste Messung schalten Sie das aktinische Licht bei 60 Mikromolar-Photonen pro Meter quadratisch pro Sekunde ein und wiederholen Sie die gleiche Messung. In diesem repräsentativen Experiment wurden wildlebende und mutierte Arabidopsis-Pflanzen verglichen. Die Veränderung des photochemischen Reflexionsindex PRI, berechnet aus der Blattreflexion, wurde gegen den lichtabhängigen linearen Elektronenfluss aus Dem Photosystem zwei dargestellt, wie vom PAM-Fluorometer geschätzt.In diesem Experiment korrelierte die Veränderung der PRI negativ mit dem linearen Elektronenfluss in Wildpflanzen, aber nicht in mutierten Pflanzen. qZ, das den Xanthophyll-Zyklus darstellt, wurde von den dunklen Entspannungs-Connectikern der nicht photochemischen Abschreckung fraktioniert und auch gegen die Veränderung der PRI geplottet. In dieser Analyse korrelierte das qZ auch stark mit der Veränderung der PRI für beide Pflanzenstämme, was impliziert, dass die PRI den Xanthophyll-Zyklus widerspiegelt.Verwenden Sie für die gleichzeitige Messung derselben Blattfläche mit derselben Lichtquelle oder -intensität dieselbe Detektionsfaser in der Befestigungsvorrichtung, um das Blatt vertikal zu positionieren. Die Reflexionsspektroskopie hat das Potenzial, bei der Analyse einer Vielzahl von Phänotypen, in wildlebenden Und mutierten Pflanzen verwendet zu werden, um pflanzenmolekulare Mechanismen aufzuklären.

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