FluorCam葉綠素?zé)晒庀到y(tǒng)發(fā)表文獻(xiàn)選錄（十五）
——銅積累植物沼澤景天的顯微光合特性
重金屬對(duì)植物的毒害效應(yīng)尤其是對(duì)光合系統(tǒng)的損傷一直是植物生理、生態(tài)毒理、作物育種、環(huán)境修復(fù)等研究都非常關(guān)注的問(wèn)題。而因?yàn)檠芯抗ぞ叩南拗?，這方面研究一直只能在相對(duì)宏觀的層次展開(kāi)，研究者一直難以直接在微觀層次觀測(cè)單個(gè)細(xì)胞乃至單個(gè)葉綠體的重金屬損傷。
德國(guó)康斯坦茨大學(xué)Kupper教授和他的團(tuán)隊(duì)以沼澤景天Crassulahelmsii為研究對(duì)象，分析了銅在高等植物中的絡(luò)合作用與毒性。
沼澤景天是一種原產(chǎn)澳大利亞的入侵兩棲水生植物，也已經(jīng)入侵我國(guó)。同時(shí)，研究證明，沼澤景天也是一種新發(fā)現(xiàn)的超積累植物。在一定培養(yǎng)條件下，它的莖稈中可以積累超過(guò)9000ppm Cu。在這一研究中，通過(guò)FKM多光譜熒光動(dòng)態(tài)顯微成像系統(tǒng)進(jìn)行的顯微葉綠素?zé)晒獬上窠Y(jié)果表明，沼澤景天葉綠體的光系統(tǒng)II反應(yīng)中心對(duì)銅毒害具有相當(dāng)?shù)目剐裕憩F(xiàn)出與一般植物不同的特性。
Kupper教授一直致力于葉綠素?zé)晒怙@微成像技術(shù)的應(yīng)用工作。他與PSI公司合作在2000年最先推出了實(shí)用化的調(diào)制式葉綠素?zé)晒怙@微成像系統(tǒng)Micro-FluorCam。
在2007年，他們繼續(xù)合作，將其升級(jí)為FKM多光譜熒光動(dòng)態(tài)顯微成像系統(tǒng)，同時(shí)將應(yīng)用領(lǐng)域從原來(lái)單純用于藻類(lèi)研究，擴(kuò)展到高等植物細(xì)胞與葉綠體?，F(xiàn)在的FKM系統(tǒng)具備以下功能：
• 內(nèi)置現(xiàn)今葉綠素?zé)晒庋芯康娜砍绦?，如Fv/Fm、Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)、熒光淬滅、OJIP快速熒光響應(yīng)曲線、QA再氧化等，可獲得70余項(xiàng)參數(shù)。
• 配備10倍、20倍、40倍、63倍和100倍專用生物熒光物鏡，可以清晰觀測(cè)到葉綠體及其發(fā)出的熒光。
• 激發(fā)光源組中包括紅光、藍(lán)光、綠光、白光、紫外光和遠(yuǎn)紅光等，通過(guò)紅藍(lán)綠三色光還可以調(diào)出可見(jiàn)光譜中的任何一種色光，能夠研究植物/藻類(lèi)中任何一種色素分子或發(fā)色團(tuán)。
• 可進(jìn)行GFP、DAPI、DiBAC4、SYTOX、CTC等熒光蛋白、熒光染料的成像分析
• 高靈敏度CCD鏡頭，時(shí)間分辨率最高達(dá)50張每秒，可快速捕捉葉綠素?zé)晒馑沧儭?/p>
• 高分辨率光譜儀能夠深入解析各種熒光的光譜圖。
• 控溫系統(tǒng)可以保證實(shí)驗(yàn)樣品在同等溫度條件下進(jìn)行測(cè)量，提高實(shí)驗(yàn)精度，也可以進(jìn)行高溫/低溫脅迫研究。
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藻類(lèi)病害(Gachon C, et al. 2006) | 藻類(lèi)異形胞光合生理與變化過(guò)程 (Ferimazova N, et al. 2013) |
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藍(lán)藻光合與固氮的時(shí)空隔離(Berman-Frank I, et al. 2001) | 植物/藻類(lèi)光合作用機(jī)制的深入研究(Vacha F, et al. 2007.) |
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單個(gè)細(xì)胞\葉綠體熒光動(dòng)力學(xué)與表型分析（Jacobs M, et al. 2016.） | OJIP快速熒光曲線和QA再氧化動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)量 |
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C4植物（玉米）花環(huán)結(jié)構(gòu)光合特性分析 | 熒光蛋白與熒光染料顯微成像 |
參考文獻(xiàn)：
Küpper, H., Götz, B., Mijovilovich, A., Küpper, F. C. & Meyer–Klaucke, W. 2009. Complexation and toxicity of copper in higher plants. I. Characterization of copper accumulation, speciation, and toxicity in Crassulahelmsii as a new copper accumulator. Plant physiology 151, 702–714
文獻(xiàn)使用儀器：FKM多光譜熒光動(dòng)態(tài)顯微成像系統(tǒng)（Micro-FluorCam）
