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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히코카사 코우키 박사(도호쿠 대학)에게 감사드리며, 토론을 자극하고, 작업 공간 지원, 실험용 악기를 제공해 주신 것에 감사드립니다. 이 작품은 KAKENHI [교부금 번호 18K05592, 18J40098]와 나이토 재단에 의해 부분적으로 지원되었습니다.

1. 애기장대 식물 재배
<ol><li>애기장대 씨를 마이크로튜브에 살균된 탈이온수에 담그고, 어둠 속에서 4°C에서 2일 동안 배양한다.</li>
	<li>약 4개의 냉간 처리된 씨앗을 마이크로파이펫을 사용하여 토양 표면에 놓습니다. 16 h 빛 (120 μmol 광자 m-2 s-1) 및22 °C 및 20 °C에서 8 h 암흑 기간을 각각 성장 챔버에 배양.</li>
	<li>발아 후 다른 모종을 얇게 하여 냄비 당 하나의 식물을 성?...

<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. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chlorophyll+Fluorescence:+A+Probe+of+Photosynthesis+In.">Chlorophyll Fluorescence: A Probe of Photosynthesis In.</a> Vivo. Annual Review of Plant Biology. 59 (1), 89-113 (2008).</li><li>Cruz, 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=Dynamic+Environmental+Photosynthetic+Imaging+Reveals+Emergent+Phenotypes.">Dynamic Environmental Photosynthetic Imaging Reveals Emergent Phenotypes.</a> Cell Systems. 2 (6), 365-377 (2016).</li><li>Ruban, A. 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. R., Bj&#246;rkman, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arabidopsis+mutants+define+a+central+role+for+the+xanthophyll+cycle+in+the+regulation+of+photosynthetic+energy+conversion.">Arabidopsis mutants define a central role for the xanthophyll cycle in the regulation of photosynthetic energy conversion.</a> Plant Cell. 10 (7), 1121-1134 (1998).</li><li>Kohzuma, K., Hikosaka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+validation+of+photochemical+reflectance+index+(PRI)+as+a+photosynthetic+parameter+using+Arabidopsis+thaliana+mutants.">Physiological validation of photochemical reflectance index (PRI) as a photosynthetic parameter using Arabidopsis thaliana mutants.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 498, 52-57 (2018).</li><li>Hikosaka, K., Noda, H. 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>

이 연구에서는 PRI가 엽록소 형광과 잎 반사를 동시에 측정하여 산토필 안료를 나타낸다는 것을 보여주는 추가 증거를 얻었습니다.
햇빛과 유사한 파장을 가지는 할로겐 광원은 광합성을 활성화하기 위한 액티닉 광원으로 사용하도록 조정되었습니다. 우리는 처음에 잎 표면의 열 손상을 피하기 위해 흰색 LED 광원을 사용했지만, 이것은 느린 어두운 이완 역학과 매우 높은 qI (?...

잎 반사는 식물1,2의광합성 또는 특성을 반영하는 식물 지수를 원격으로 감지하는 데 사용됩니다. 적외선 반사 신호를 기반으로 하는 정규화된 차이 식물 지수(NDVI)는 엽록소 관련 특성의 검출을 위한 가장 널리 알려진 식물 지수 중 하나이며, 생태학 및 농업 과학에 나무 나 작물에서 환경응답의 지표 3. 현장 연구에서는 많은 파라미터(예: 엽록소 지수(CI), 물 지수(WI) 등이 개발및 사용되었지만, 이러한 파라미터가 직접(또는 간접적으로) 검출하는 것에 대한 상세한 검증은 돌연변이를 사용하여 수행되었다.
엽록소 형광의 펄스 진폭 변조 (PAM) 분석은 광합성 반응 및 광합성 반응 및 광합성 반응 (PSII)에 관여하는 과정을 측정하는 효과적인 방법입니다4. 엽록소 형광은 카메라로 검출할 수 있으며 광합성 돌연변이를스크리닝하는 데 사용된다 5. 그러나 엽록소 형광의 카메라 검출은 암분치료 나 채도 펄스와 같은 복잡한 프로토콜을 필요로하며, 이는 현장 연구에서 구현하기 어렵습니다.
잎 흡수 태양 광 빛 에너지는 주로 광합성 반응에 의해 소비된다. 대조적으로, 과잉 빛 에너지의 흡수는 광합성 분자에 손상을 일으키는 반응성 산소 종을 생성할 수 있습니다. 과잉 광에너지는 비광화학적 담금질(NPQ) 메커니즘을 통해 열로서 방출되어야 한다6. 잎 반사도 매개변수의 광의존적 변화를 반영하는 광화학 반사도 지수(PRI)는 531 및 570 nm(기준 파장)의 협대역 반사도7,8에서유래한다. 엽록소 형광 분석 에서 NPQ와 상관관계가 있는 것으로 보고되고있다9. 그러나, NPQ는 산토필 사이클, 상태 전통 및 광억제를 포함하는 복합 파라미터이기 때문에, PRI 파라미터가 측정하는 것을 이해하기 위해서는 상세한 검증이 요구된다. 우리는 크산토필 주기, 산토필 안료의 탈에 대한 열 방출 시스템(무록산틴과 제아잔틴에 비올락산틴)과 PRI와 이들의 변환 사이의 상관관계 때문에 NPQ의 주요 구성 요소에 초점을 맞추었습니다. 안료는 이전 연구에서 보고되었습니다8.
많은 광합성 관련 돌연변이는 애기장대에서 고립되고 확인되었습니다. npq1 돌연변이체는 비올락산틴 드 에폭시다아제(VDE)에서 돌연변이를 운반하기 때문에 제아잔틴을 축적하지 않으며, 이는 비올락산틴을제아잔틴(10)으로 변환시키는 촉매제이다. PRI가 산토필 안료의 변화만을 검출하는지 여부를 확인하기 위해 npq1및 야생형의 동일한 잎 영역에서 PRI 및 엽록소 형광을 동시에 측정한 다음, 다양한 시간 척도에서 NPQ를 해부하여 추출합니다. 산토필 관련 성분11. 이러한 동시 측정은 식물 지수를 할당하는 데 유용한 기술을 제공합니다. 또한 PRI는 총 1차 생산성(GPP)과 상관관계가 있기 때문에 PRI를 하나의 구성 요소에 정확하게 할당하는 기능은 생태학12에서중요한 응용 을 가지고 있습니다.

<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

엽록소 형광 분석은 손상되지 않은 식물의 광합성 거동을 측정하는 데 널리 사용되며 광합성을 효율적으로 측정하는 많은 매개 변수의 개발을 초래했습니다. 잎 반사도 분석은 광화학 반사 지수 (PRI)를 포함하여 생태 및 농업의 여러 식물 지수를 제공하며, 광합성 중 열 에너지 소멸의 지표로 사용할 수 있습니다. 비 광화학 담금질 (NPQ). 그러나 NPQ는 복합 매개 변수이므로 PRI 매개 변수의 특성을 이해하려면 유효성 검사가 필요합니다. PRI 파라미터의 평가를 위한 생리학적 증거를 얻기 위해, 우리는 동시에 산토필 주기 결함 돌연변이(npq1)및 야생형 애기장대 식물에서 엽록소 형광 및 잎 반사를 측정하였다. 추가적으로, xanthophyll 주기를 반영하는 qZ 파라미터는, 빛을 끄는 후에 NPQ의 이완 역학을 감시하 여 엽록소 형광 분석의 결과에서 추출되었습니다. 이러한 동시 측정은 펄스 진폭 변조(PAM) 엽록소 형광계 및 스펙트럼 방사계를 사용하여 수행되었다. 두 계측기의 섬유 프로브는 동일한 리프 위치에서 신호를 감지하기 위해 서로 가깝게 배치되었습니다. 광합성을 활성화하기 위해 외부 광원을 사용했으며 PAM 계측기에서 측정 조명과 포화 광을 제공했습니다. 이 실험 시스템은 우리가 그대로 식물에서 빛 의존 PRI를 모니터링 할 수 있게하고 PRI의 빛 의존적 변화가 야생 유형과 npq1 돌연변이 체 간에 유의하게 다르다는 것을 밝혔습니다. 또한 PRI는 qZ와 밀접한 상관관계를 가지며, 이는 qZ가 크산토필 주기를 반영한다는 것을 의미합니다. 이러한 측정은 잎 반사와 엽록소 형광의 동시 측정이 파라미터 평가를 위한 유효한 접근법임을 입증했습니다.

그림 1은 엽록소 형광 및 잎 반사도를 동시에 측정하기 위한 실험 세트의 회로도를 제시한다. PAM 및 스펙트럼 방사계의 섬유 프로브는 맞춤형 샘플 스테이지의 잎 홀더의 잎 표면에 수직으로 설정되었으며, 할로겐 램프를 사용하여 주조하지 않고 좌우 방향모두에서 작동 광 조사를 사용했습니다. 그림자. PAM 및 리프 반사 신호는 별도의 시스템의 소?...

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

우리는 PAM및 에서 신호의 검출을 위한 스펙트럼 방사선계를 사용하여 엽록소의 형광 및 잎 반사의 동시 측정을 관련시키는 더 높은 식물에 있는 광합성 반응을 공부하는 새로운 기술적인 접근을 기술합니다 애기장대에서 같은 잎 지역.

잎 반사 및 엽록소 형광 분석의 동시 측정을 통해 광합성 거동 평가

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

이미 알려진 돌연변이 식물 모델을 사용하여 엽록소 형광 해석을 이용한 잎 반사도의 동시 측정은 새로운 반사파라미터의 확립을 용이하게 한다. 우리의 방법에 의해 새로운 잎 반사 매개 변수의 건설은 자연 환경 조건하에서 변화하는 식물 행동의 실시간 모니터링을 할 수 있습니다. 실험을 시작하기 전에 이 회로도에 표시된 측정 시스템을 설정합니다.샘플 스테이지, 광원, PAM 불소계 및 스펙트럼 방사포를 통해. 다음으로 10cm 제곱 강판을 1cm 직경의 구멍으로 맞춤 시료 단계에 부착합니다. 그리고 두 개의 얇은 섬유 프로브를 단단히 맞춥시게 합니다.프로브를 플라스틱 테이프로 감쌉니다. 그런 다음 홀더를 사용하여 녹화된 프로브를 샘플 스테이지에 잘라냅니다. 프로브를 샘플 단계로 수직으로 배치합니다.그리고 할로겐 광원에 유리 섬유로 만든 비포크 라이트 가이드를 부착합니다. 그런 다음 양방향에서 약 45도 각도로 샘플 스테이지를 조사합니다. 라이트 소스를 조정하여 그림자를 투사하지 않고 빛이 균일하게 샘플 스테이지를 비춥춥습니다.좌측 반사및 엽록소 플로레스Cence 분석의 동시 측정을 위해 녹색 셀로판 광이 있는 어두운 방에서 시료 스테이지의 리프 홀더에 시험공장을 배치하고 스테이지의 강판 구멍에 대한 리프를 만집니다. PAM 불소계의 약한 녹색 빛을 끄고 측정 빛으로 잎 샘플을 조사합니다. 플로레시엔스 강도가 약 100을 측정하고 프로브와 잎 사이의 거리를 측정할 수 있도록 조절기를 이동합니다.어저스터를 제자리에 고정하고 어저스터의 거리 값을 기록합니다. 그런 다음 측정 광을 끄고 테스트 플랜트를 제거합니다. 작동 광 강도 측정의 경우 샘플 잎이 배치되는 위치에 광 정량계를 배치합니다.그리고 광원 강도를 측정하기 위해 할로겐 광원으로부터 빛을 조사한다. 광원 다이얼의 어느 위치가 초당 제곱미터당 30, 60, 120, 240 및 480 마이크로몰라 양성자를 생성하는지 결정합니다. 잎 샘플의 위치에 백색 판을 반사제로 놓습니다.그리고 스펙트럼 방사선 계를 켭니다. 스펙트럼 반사도를 350~850나노미터 사이로 조정합니다. 조사 광선이 없기 때문에 현재 스펙트럼 데이터가 없습니다.할로겐 램프를 켜서 초당 제곱미터당 480 마이크로몰라 광자를 조사합니다. 이 테스트에서 가장 높은 돌이킬 수 있는 강도와 채도를 피하기 위해 방사계의 검출 강도를 조정합니다. 그런 다음 초당 제곱미터당 30, 60, 120, 240 및 480 마이크로 모라 광자를 조명하에 스펙트럼 반사도를 기록합니다.잎 반사및 엽록소 플로레시전 의 동시 측정을 위해 식물을 같은 온도와 습도로 성장 챔버에서 암실로 옮김합니다. 1 시간 후 잎 샘플 위치에 아라비도시스 식물을 배치합니다. 그리고 리프 표면이 검출 프로브에 수직되도록 샘플 잎을 잎에 고정합니다.PAM 불소계를 켜고 커브 레코딩을 시작합니다. 이 값을 0이라고 합니다. 측정 광을 켜고 곡선이 응답할 때까지 약 30초 정도 기다립니다.이 값을 F 0이라고 합니다. PAM에서 0.8초 동안 초당 4, 000 마이크로몰라 광자의 포화 펄스를 전달하고 형광 강도가 증가하여 곡선에서 스파이크의 가장 높은 값을 얻습니다. 이 값을 Fm.Then라고 하며, 수식을 사용하여 어두운 색의 사진 시스템 2의 최대 양자 수율을 계산합니다.정상 상태에서 광합성 거동을 측정하기 위해, Fm을 기록한 후 초당 제곱미터당 30 마이크로몰라 광자를 사용하여 잎 샘플을 조사한다. 스펙트럼 방사능을 켜면서 잎 반사도를 모니터링합니다. 광합성 반응이 정상 상태에 도달할 때까지 적어도 20분 간 기다립니다.이 반응 기간 동안, 포화 펄스는 1 분 간격으로 공급될 것이다. 안정된 상태의 플로레시엔스 강도는 Fs.펄스 라이트 20분 후에 달성된 최대 꽃집 값인 Fm 프라임이라고 합니다. 이 시점에서 스펙트럼 반사도를 기록합니다.정상 상태에서 광합성 활성을 계산하기 위해 액티비티 라이트 하에서 포화 펄스를 조사하여 추정할 수 있는 사진 시스템 2의 양자 수율을 계산한다. 사진 시스템 2 반응 센터에서 선형 전자 플럭스를 추정한다. 그런 다음 비광화학 담금절을 계산하고 531 및 570 나노미터에서 광화학 반사도 지수를 계산합니다.FS와 리프 반사를 획득한 후 액티니믹 라이트를 끄고 어두운 이완 중에 1분 간격으로 포화 펄스를 제공합니다. 어둠 아래 포화 펄스에 의해 유도 된 최대 꽃 값은 Fm 더블 프라임이라고합니다. 그리고 Actinic 빛을 끄고 2 분 과 10 분에 Fm 더블 프라임 데이터를 저장합니다.이완 커넥터로부터 비광화학 담금질의 파라미터를 계산하려면, 2분 어두운 적응 Fm 이중 프라임 데이터로 qE를 추정한다. 잔톡시룸 의존적 담금질, qZ를 계산하여 10분 다크 적응 Fm 더블 프라임 데이터를 계산합니다. 그런 다음 사진 억제 상태를 계산합니다.다음 측정으로 미터당 60 마이크로 몰라 광자에서 작동 광을 켜고 동일한 측정을 반복합니다. 이 대표적인 실험에서는 야생형 및 돌연변이 아라비도시스 식물을 비교하였다. 잎 반사도에서 계산된 광화학 반사도 지수PRI의 변화는 PAM 불소계에 의해 추정된 사진 시스템 2의 빛 의존선형 전자 흐름에 대하여 플롯되었다.본 실험에서 PRI의 변화는 야생형 식물의 선형 전자 흐름과 부정적으로 상관관계가 있었지만 돌연변이 식물에서는 그렇지 않았다. xanthophyll 주기를 나타내는 qZ는 비 광화학 담금질의 어두운 이완 연결체로부터 분획되었고 PRI의 변화에 대해서도 플롯되었다. 이 분석에서 qZ는 또한 PRI가 xanthophyll 주기를 반사한다는 것을 암시하는 두 식물 균주에 대한 PRI의 변화와 강하게 상관관계가 있었다.동일한 광원 또는 강도를 사용하여 동일한 리프 영역을 동시에 측정하기 위해 고정 장치에서 동일한 검출 섬유를 사용하여 잎을 수직으로 배치합니다. 반사분광법은 야생형 및 돌연변이 식물에서 다양한 표현형을 분석하여 식물 분자 메커니즘을 해명할 가능성이 있다.

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Single-molecule microscopy is emerging as a powerful approach to analyze the behavior of signaling molecules, in particular concerning those aspect (e.g., ...

3D Orbital Tracking in a Modified Two-photon Microscope: An Application to the Tracking of Intracellular Vesicles

수정 된 두 개의 광자 현미경에서 3D 궤도 추적 : 세포 내 소포의 추적에 응용

The objective of this video protocol is to discuss how to perform and analyze a three-dimensional fluorescent orbital particle tracking experiment using a ...

Dissection, MicroCT Scanning and Morphometric Analyses of the Baculum

음경 골의 해부, MicroCT 스캔 및 형태 학적 분석

Modern morphometrics provides powerful methods to quantify size and shape variation. A basic requirement is a list of coordinates that define landmarks; ...

Construction and Setup of a Bench-scale Algal Photosynthetic Bioreactor with Temperature, Light, and pH Monitoring for Kinetic Growth Tests

키네 성장 시험을위한 온도, 빛 및 pH 모니터링을 갖춘 벤치 규모의 조류 광합성 생물 반응기의 건설 및 설치

The optimal design and operation of photosynthetic bioreactors (PBRs) for microalgal cultivation is essential for improving the environmental and economic ...

Engineering 'Golden' Fluorescence by Selective Pressure Incorporation of Non-canonical Amino Acids and Protein Analysis by Mass Spectrometry and Fluorescence