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德國WALZ隆重推出最新款多激發(fā)波長調(diào)制葉綠素熒光儀

瀏覽次數(shù):5867 發(fā)布日期:2010-9-28  來源:本站 本站原創(chuàng),轉(zhuǎn)載請注明出處
WALZ隆重推出"多激發(fā)波長調(diào)制葉綠素熒光儀 Multi-Color-PAM"

在2010年8月22-27日舉辦的第15屆國際光合作用大會上,國際光合作用儀器制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者——德國WALZ公司隆重推出了一款“多激發(fā)波長調(diào)制葉綠素熒光儀 Multi-Color-PAM”。該儀器是在綜合了著名的PAM-100(即PAM-101/102/103)、XE-PAM、PHYTO-PAM、DUAL-PAM-100和PAM-2500的優(yōu)點基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,是藻類光合作用測量功能最強大的儀器,是葉綠素熒光分析的終極解決方案。

它采用的光學(xué)單元ED-101US在XE-PAM(Schreiber et al. 1993)、PAM-100(Schreiber et al. 1994, 1995)、PHYTO-PAM(Kolbowski & Schreiber 1994, Jakob et al. 2005)和DUAL-PAM-100上都得到了非常成功的應(yīng)用。

MULTI-COLOR-PAM將上述所有儀器和配件的優(yōu)點集于一身:
* 高靈敏度的測量光
* 可變的測量光頻率
* 不同波段的激發(fā)光
* 超高的時間分辨率

它的用戶界面采用了與PAM-2500相同的PamWin軟件,但增加了控制不同波長的測量光、光化光、單周轉(zhuǎn)飽和閃光與多周轉(zhuǎn)飽和閃光的界面,以及復(fù)雜的曲線擬合功能。

PAM-2500主要設(shè)計用于高等植物研究(也可用于高濃度藻類),而MULTI-COLOR-PAM主要設(shè)計用于懸浮液研究,如單細胞藻類(包括藍藻)和離體葉綠體等。我們提供一個特制的葉圓片支架,用于將葉圓片固定住測量,激發(fā)和檢測光路呈45度角。

 
 
光合大會現(xiàn)場,向Schreiber教授學(xué)習MULTI-COLOR-PAM

MULTI-COLOR-PAM的主要特點:

* 7種不同波段的激發(fā)光用于提供測量光、光化光、飽和脈沖、單周轉(zhuǎn)飽和閃光 與 多周轉(zhuǎn)飽和閃光
* 采用了獨創(chuàng)的板載芯片LED陣列技術(shù)
* 最優(yōu)化設(shè)計用于很稀的懸浮液(藻液、葉綠體懸浮液)測量
* 特制附件可用于高等植物葉圓片測量
* 標準的PAM測量功能、復(fù)雜的多相熒光上升動力學(xué)擬合分析、馳豫動力學(xué)分析
* 可用于測量光系統(tǒng)II的光學(xué)截面積(optical cross section)
* 程序化測量,操作簡單
* 專業(yè)的操作軟件,用于復(fù)雜的擬合分析

與PAM-2500相比,MULTI-COLOR-PAM的主要優(yōu)點:
* MULTI-COLOR-PAM提供7種不同波段的測量光、光化光、單周轉(zhuǎn)飽和閃光、和多周轉(zhuǎn)飽和閃光,為具有不同類型捕光色素的藻類提供最適的激發(fā)波長。

* 7波段光中,除了6個波段(440、500、520、550、590和625 nm)用于激發(fā)光合色素外,還有一個UV-A波段(400 nm)用于激發(fā)自然水樣中的"黃色物質(zhì)"(溶解態(tài)有機質(zhì))。UV-A波段也可用于測量藻類的UV-A保護色素。

* 多波段的測量光、光化光、單周轉(zhuǎn)飽和閃光、多周轉(zhuǎn)飽和閃光不僅可用于綠藻(440、500、625 nm)、硅藻/甲藻(440、500 nm)和藍藻(625、590 nm)的葉綠素熒光測量,也可用于隱藻(550、590 nm)的葉綠素熒光測量。

* PIN-光電二極管檢測器帶有一個濾光片盒,允許測量不同波長范圍的葉綠素熒光。

* MULTI-COLOR-PAM的靈敏度是PAM-2500(與專業(yè)懸浮液檢測附件KS-2500結(jié)合)的100倍!

* 由于靈敏度高,即使樣品的葉綠素濃度很低也可以測量。藻液濃度較低的優(yōu)點,一是所有細胞可以獲得比較均勻的光照,二是將暗適應(yīng)時(細胞呼吸耗氧造成的)無氧環(huán)境的產(chǎn)生對熒光測量的影響降到最低。

* 采用飽和光化光,測量的熒光多相上升動力學(xué)空前精確!

* 特別值得注意的是,MULTI-COLOR-PAM可以根據(jù)測量的O-I1相(即O-J相)擬合得出光系統(tǒng)II的光學(xué)截面積(Optical Cross Section)和光系統(tǒng)II光合單位的連接性(Connectivity)。利用多波長激發(fā),就可以得出不同波長激發(fā)下的光線截面積和光合單位連接性信息。

* 由于MULTI-COLOR-PAM的靈敏度高,就可以對光化光關(guān)閉后QA的馳豫動力學(xué)、"inactive PS II"的含量和特性等進行可靠分析。

MULTI-COLOR-PAM是唯一能用7種不同波長的光來激發(fā)葉綠素熒光的儀器,不同波長的光適合于激發(fā)不同色素類型的藻類和自然水體中的溶解態(tài)有機質(zhì)(黃色物質(zhì))。

例如(如下圖所示)藍藻集胞藻(Synechocystis)對620 nm光(藻藍蛋白吸收)的吸收要遠遠強于對440 nm光(葉綠素a吸收)的吸收。而對綠藻小球藻(Chlorella)和硅藻褐指藻(Phaeodactylum)而言,440 nm的光能激發(fā)獲得最強的應(yīng)該信號。


對隱藻(Cryptomonas)而言,520、550和590 nm(藻紅蛋白強烈吸收)的光能激發(fā)獲得很強的熒光信號。對河流水的過濾液而言,由于含有很多的溶解態(tài)有機質(zhì),因此非常喜歡吸收400、440和500 nm的激發(fā)光。

其它的PAM熒光儀(除了XE-PAM和PHYTO-PAM)一般只有藍光或紅光光源,用戶在購買儀器時必須要考慮清楚儀器主要用于測量綠藻和硅藻(喜歡藍光)還是主要用于測量藍藻(喜歡紅光)。與XE-PAM和PHYTO-PAM相比,MULTI-COLOR-PAM除了有更多波長的激發(fā)光外,其更大的優(yōu)點在于MULTI-COLOR-PAM具有更加強大的測量功能。

應(yīng)用一:狀態(tài)轉(zhuǎn)換研究


上圖示出了集胞藻PCC6803的可逆狀態(tài)1-狀態(tài)2轉(zhuǎn)換。圖中選擇了Ft、Fm'、Y(II)和qN的變化圖進行顯示。測量過程中用微型磁力攪拌器US-M對樣品進行連續(xù)攪拌。用溫度控制單元US-T控制樣品溶液的溫度為30 ℃。

應(yīng)用二:利用熒光動力學(xué)研究"非活性PSII"("Inactive PS II")


下層圖:連續(xù)記錄小球藻(Chlorella vulgaris)的熒光變化,整體曲線圖。
上層嵌套圖:將縱軸放大12倍后的局部曲線圖
測量步驟:測量應(yīng)用PamWin的腳步程序(Script file)(見3.4節(jié))自動進行。測量光采用550 nm的綠光,強度0.05 E m-2 s-1。在程序開始后第200 s,測量Fo和Fm。從第450 s開始,測量光強度分5步(每步持續(xù)60 s)逐漸升高,光強從0.05 E m-2 s-1上升到1 E m-2 s-1。在第870 s,測量光強度直接降低到0.05 E m-2 s-1。在第1300 s至1650 s照射遠紅光。在第90、750、1050、1530和1820 s分別照射飽和脈沖。

上述慢速熒光動力學(xué)變化是由極低的測量光強度下可以關(guān)閉的PS II反應(yīng)中心引起的。打開一個單周轉(zhuǎn)飽和脈沖后,觀察到熒光先衰減再上升。這個熒光上升的幅度與弱測量光和遠紅光引起的熒光變化有關(guān)。盡管這種熒光變化只占Fo的10左右,利用MULTI-COLOR-PAM也可以進行非?煽康牟⑶抑貜(fù)性很好的測量。這種測量可用于活體測量"非活性PS II反應(yīng)中心"。更多背景知識請參考Lavergne & Leci (1993)。

應(yīng)用三:O-I1相擬合分析


圖中示出了以小球藻為材料,用腳本程序Sigma1500_MT.FTM測量的O-I1相。多周轉(zhuǎn)飽和脈沖的強度為4070 E m-2 s-1。執(zhí)行Calc窗口的O-I1 Fit命令后,就可以確定O相和I1相并進行曲線擬合,得出PS II光合單位的連接性參數(shù)(p和J),速率常數(shù)(Tau)和兩種不同類型PS II(Type 1和Type 2)的光學(xué)截面積(Sigma)。圖中黑色線就是擬合線,擬合誤差非常低,說明采用的模型非常適合。

應(yīng)用四:快速熒光動力學(xué)的馳豫動力學(xué)擬合分析


圖中示出了小球藻的快速熒光動力學(xué)在500 s上升(由QA的還原引起)后的馳豫動力學(xué)(由QA的氧化引起),由腳本程序relax500_MT.FTM自動測量。多周轉(zhuǎn)飽和脈沖的強度為4070 E m-2 s-1。執(zhí)行Calc窗的Exp. Fit命令后,程序自動為馳豫動力學(xué)進行擬合,并區(qū)分成兩個相。

如果您希望了解更多有關(guān)MULTI-COLOR-PAM的信息,請與我們聯(lián)系:

上海澤泉科技有限公司
澤泉開放實驗室

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