植物体叶绿素荧光测定仪的原理与使用方法

植物体叶绿素荧光测定仪的原理与使用方法

【实验目的】

? 了解目前在光合作用研究中先进的叶绿素荧光技术，了解便携式叶绿素荧光仪测定

植物光合作用叶绿素荧光参数的基本原理和仪器的使用方法。

? 老师演示和学生分组利用便携式叶绿素荧光仪(PAM2100)测定实验植物的叶绿素荧

光基本参数 (Fo, Fm, Fv/Fm, Fm’, Fo’, Yield, ETR, PAR, qP, qN等)。 ? 了解荧光仪的广泛应用 【实验原理】

仪器介绍和工作原理

叶绿素荧光（Chlorophyll Fluorescence）的产生

? 传统的光合作用测定是通过测量植物光合作用时CO2的消耗或干物质积累计算出

来。叶绿素荧光分析技术通过测量叶绿素荧光量准确获得光合作用量及相关的植物生长潜能数据。

? 叶绿素荧光动力学技术在测定叶片光合作用过程中光系统对光能的吸收、传递、耗

散、分配等方面具有独特的作用，与“表观性”的气体交换指标相比，叶绿素荧光参数更具有反映“内在性”特点。

? 本实验以调制式叶绿素荧光仪PAM-2100（WALZ）为例，测定植物叶绿素荧光主

要参数。植物叶片的生长状况不同，所处位置的不同，光照不同，叶绿素荧光参数数值也会有所不同，所以不同叶片之间叶绿素荧光产量存在着一定的差异。

【实验内容与步骤】 一、仪器使用步骤讲解 1. 仪器安装连接

将光纤和主控单元和叶夹2030-8相连接。光纤的一端必须通过位于前面板的三孔光纤连接器连接到主控单元，光纤的另一端固定到叶夹2030-B上。同时，叶夹2030-B还应通过LEAF CLIP插孔连接到主控单元。 2. 开机

按“POWER ON”键打开内置电脑后，绿色指示灯开始闪烁，说明仪器工作正常。随后在主控单元的显示器中会出现PAM-2100的表示。从仪器启动到进入主控单元界面大概要40秒。 3. PAM-2100的键盘

PAM-2100主控单元上有20个按键，现分别简要介绍主要按键的功能。

Esc：退出菜单或报告文件 Edit：打开报告文件

Pulse：打开/停止固定时间间隔的饱和脉冲

Fm：叶片暗适应后打开饱和脉冲测量Fo、Fm和Fv/Fm Menu：打开动力学窗口的主菜单

Shift：该键只有和其它键结合时才能起作用 ＋：增加选定区的数值（参数）设置 －：减少选定区的数值（参数）设置 Store：存储记录的动力学曲线 Com：打开命令菜单 ＜：指针左移 ＞：指针右移 ∧：指针上移 ∨：指针下移 Act：打开光化光

Yield：打开一个饱和脉冲以测定照光状态的光系统II有效量子产量△F/Fm′。 4．开始测量

（1）通过选择合适的测量光强、增益和样品与光纤的距离来调节Fo在200-400 mV之间。同时，为了避免人为误差，得到最好的结果，建议通过检查饱和脉冲时得到的荧光动力学变化曲线来设置合理的饱和脉冲强度和持续时间，通过按Com菜单的Pulse kinetics功能来实现。

（2）Fo、Fm和Fv/Fm的获得：

可以通过按“shift + return”键调出菜单执行Fo-determination来测定Fo，也可以通过按外接键盘的“Z”键来测量Fo。

可以通过按“Fm”键或按外接键盘的“M”键来测量Fm，Fv/Fm也会自动获得。 （3）量子产量Yield的获得： 只需按“Yield”键即可。或者将指针移到“RUN”处，激活“RUN 1”，只需按叶夹2030-B上的红色遥控按钮即可。 5. 数据输出

（1）将RS-232数据线和PAM-2100主控单元连接好

（2）进入动力学窗口，按“Menu”键，进入Data子菜单，选择Transfer Files并按回车键。 （3）打开一个窗口选择RS-232数据线的Com-Port，选择并激活Com-Port后，出现另一个窗口，其中示出了PAM-2100中存储的数据文件。双击该文件就可进行传输。 6. 关闭仪器

按“Com”键，会出现一个命令选择菜单，通过按“∨”，选择“Quit program”，并按回车键即可关闭仪器。将光纤和叶夹2030-B卸下并整理好，放入荧光仪专用箱子中。 7．仪器充电

当PAM-2100电力不足时，需进行充电。关闭主机，连接充电器2120-N对内置锂电池进行充电。 8．注意事项

禁止在开机的情况下连接外接电源！ 禁止过度弯曲光导纤维！

二、植物叶片叶绿素荧光主要参数的测定 （实验报告）

1．叶片Fo、Fm和Fv/Fm的测定

在校园内，选取两个树种成熟叶片测定Fo、Fm和Fv/Fm，试比较不同植物之间的异同。 2．叶片量子产量Yield的测定

在校园内，选取2-3种实验植物成熟叶片测定Yield，试比较不同植物之间的异同。 【思考题】

? (1)影响叶绿素荧光参数的主要环境因子有哪些？

? (2)在一天的不同时间段，叶绿素荧光主要参数是否会出现变化？如果会，主要是什

么原因引起的？

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