由于要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的炎熱夏季以及未來(lái)全球變暖的預(yù)期，植物熱脅迫成為科學(xué)界普遍關(guān)注的課題。已經(jīng)使用許多不同類型的測(cè)量來(lái)研究植物熱脅迫，包括NPQ，F(xiàn)v / Fm，OJIP和量子光合產(chǎn)量Y(II)的葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量。 本應(yīng)用指南討論了哪些協(xié)議是最有效，最快和最容易測(cè)量的。

　　NPQ：

　　盡管NPQ可用于測(cè)量熱脅迫（Schreiber U.2004），（Tang Y.，Wen X.，Lu Q.Yang Z.，Cheng Z.，＆Lu C. 2007）（Haldiman P，＆Feller U 。2004），這是一個(gè)耗時(shí)的測(cè)量，需要非常細(xì)致。在田間推薦的暗??適應(yīng)時(shí)間范圍為8到12小時(shí)，或者整晚。在實(shí)驗(yàn)室推薦的暗適應(yīng)時(shí)間范圍為12到24小時(shí)不等。 （Maxwell and Johnson 2000）。在田間，NPQ不會(huì)在一夜之間完全弛豫，因?yàn)閺墓庖种苹謴?fù)需要長(zhǎng)達(dá)六十個(gè)小時(shí)（Lichtenthaler 2004）。因此，總有一些殘余NPQ未被測(cè)量和接受。用于測(cè)量NPQ的標(biāo)準(zhǔn)是Fv / Fm中的Fm的高度（Baker 2008）。因此，僅比較具有相同或非常相似的Fv / Fm值的樣品是極其重要的。否則，就會(huì)像對(duì)用不同的非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的標(biāo)尺的測(cè)量進(jìn)行比較。除了長(zhǎng)時(shí)間的暗適應(yīng)時(shí)間之外，NPQ還必須在葉片達(dá)到穩(wěn)態(tài)光合作用后才能測(cè)量，穩(wěn)態(tài)光合作用通常使用人造光源，在穩(wěn)定光照水平下，需要15到20分鐘的時(shí)間（Maxwell和Johnson 2000）。NPQ可以在約35℃和更高溫度檢測(cè)熱脅迫（Haldiman P，＆Feller U.2004）。 NPQ飽和脈沖圖是研究植物從熱脅迫恢復(fù)的好方法，因?yàn)镹PQ隨著時(shí)間的推移而減少，量子光合產(chǎn)量增加（Schreiber U.2004）。

　　上圖描繪了熱脅迫的恢復(fù)。將樣品加熱到35℃，5分鐘，在20℃時(shí)發(fā)生恢復(fù)

　　Fv/Fm和OJIP：

　　可以通過(guò)暗適應(yīng)，對(duì)Fv/Fm和OJIP進(jìn)行更快速地測(cè)量；然而，研究表明它們對(duì)熱脅迫測(cè)量的價(jià)值非常有限。 暗適應(yīng)時(shí)間通常從二十分鐘到整夜或黎明前。 對(duì)已發(fā)表文獻(xiàn)的一項(xiàng)調(diào)查表明，F(xiàn)v / Fm只能檢測(cè)約45℃時(shí)的熱脅迫（Haldiman P，＆Feller U. 2004），（Crafts-Brander and Law 2000），OJIP只能檢測(cè)到約44℃或更高溫度的熱脅迫（Strasser 2004）。

　　量子光合產(chǎn)量（△F/Fm’）：

　　最后，也可能是最好的選擇是使用量子光合產(chǎn)量（△F / Fm'）來(lái)檢測(cè)和測(cè)量熱脅迫?！鱂 / Fm'是一種在穩(wěn)態(tài)光合作用或者在長(zhǎng)達(dá)15至20分鐘沒(méi)有改變的光水平下進(jìn)行的光適應(yīng)測(cè)量（(Maxwell and Johnson2000）。但是，由于大多數(shù)研究人員使用環(huán)境光，葉片通常處于穩(wěn)定狀態(tài)而無(wú)需額外的等待。測(cè)量只需兩到五秒鐘，而且可以在短時(shí)間內(nèi)測(cè)試大量的葉子，△F / Fm'隨著光水平的變化而變化，所以控制比較的樣本的光照水平，或者用PAR葉夾測(cè)量光水平，并且將具有相似光水平的樣品進(jìn)行比較是很重要的。晴間多云的天氣可能會(huì)導(dǎo)致在田間測(cè)量出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)榉€(wěn)態(tài)光合作用并不能一直保持。另外，在田間測(cè)量冠層頂部的葉子是很常見(jiàn)的，因?yàn)樘?yáng)斑點(diǎn)和由風(fēng)引起的植被移動(dòng)，阻止葉子達(dá)到穩(wěn)態(tài)光合作用。文獻(xiàn)顯示△F / Fm'在約35℃或更高溫度檢測(cè)熱脅迫（Haldiman P，＆Feller U. 2004），（Dascaliuc A.，Ralea t.，Cuza P. 2007）。這種測(cè)量在幾秒鐘內(nèi)提供NPQ對(duì)熱脅迫的敏感性。

　　△F / Fm'可用于更先進(jìn)的葉綠素?zé)晒鈨x，如Opti-Sciences型號(hào); OS5p 和OS1p。 NPQ最好由OS5p處理，因?yàn)樗哂蟹浅７€(wěn)定的光化光源來(lái)驅(qū)動(dòng)光合作用。 為了進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)CO2氣體交換可以檢測(cè)和測(cè)量約30℃的熱脅迫（Haldiman P，＆Feller U. 2004）。 對(duì)于那些希望同時(shí)使用氣體交換和葉綠素?zé)晒獾娜藖?lái)說(shuō)，可以使用OS5p結(jié)合ADC LCpro CO2氣體交換系統(tǒng)進(jìn)行熒光和CO2氣體交換組合測(cè)量。

我們提供以下主題的其他應(yīng)用快訊：

　　?量子光合產(chǎn)量-其意義如何及其限制

　　?暗適應(yīng)-多長(zhǎng)時(shí)間為足夠長(zhǎng)

　　?PAR測(cè)量和ETR-其意義如何及其限制

　　?淬滅測(cè)量-其意義如何，目前的測(cè)量評(píng)估以及限制

　　?早期水脅迫測(cè)量

　　?氮脅迫測(cè)量

　　?狀態(tài)轉(zhuǎn)換如何影響熒光測(cè)量

　　?快速光曲線-其如何使用及其限制

　　?光曲線-其如何使用及其意義如何。

　　參考文獻(xiàn)：

　　Baker N.R, (2008) “Chlorophyll Fluorescence: A Probe of Photosynthesis In Vivo” Annu. Rev. Plant Biol.2008. 59:89–113

　　Crafts-Brandner S. J., Law R.D. (2000) Effects of heat stress on the inhibition and recovery of ribulase-1, 5-biphsphate carboxylase/ oxygenase activation state. Planta (2000) 212: 67-74

　　Dascaliuc A., Ralea t., Cuza P., (2007) Influence of heat shock on chlorophyll fluorescence of white oak

　　(Quercus pubescens Willd.) leaves. Photosynthetica 45 (3): 469-471, 2007

　　Haldimann P, & Feller U. (2004) Inhibition of photosynthesis by high temperature in oak

　　(Quercus pubescens L.) leaves grown under natural conditions closely correlates with a reversible heat

　　dependent reduction of the activation state of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase.

　　Lichtenthaler H. K., Burkart S., (1999) Photosynthesis and high light stress. Bulg. J. Plant Physiol., 1999,25(3-4), 3-16

　　Lichtenthaler H. K., Babani F. (2004) Light Adaption and Senescence of the Photosynthetic Apparatus.

　　Changes in Pigment Composition, Chlorophyll Fluorescence Parameters and Photosynthetic Activity. From Chapter 28, “Chlorophyll a Fluorescence a Signature of Photosynthesis”, edited by George Papaqeorgiou and Govindjee, published by Springer 2004, PO Box 17, 3300 AA Dordrecht, The Netherlands, page 716

　　Maxwell K., Johnson G. N, (2000) Chlorophyll fluorescence – a practical guide. Journal of Experimental

　　Botany Vol. 51, No. 345, pp. 659-668- April 2000

　　Schreiber U, (2004)Pulse-Amplitude-Modulation (PAM) Fluorometry and Saturation Pulse Method: An

　　Overview From Chapter 11, “Chlorophyll a Fluorescence a Signature of Photosynthesis”, edited by George Papaqeorgiou and Govindjee, published by Springer 2004, PO Box 17, 3300 AA Dordrecht, The Netherlands, page 279-319

　　Strasser R.J, Tsimilli-Michael M., and Srivastava A. (2004) - Analysis of Chlorophyll a Fluorescence

　　Transient. From Chapter 12, “Chlorophyll a Fluorescence a Signature of Photosynthesis”, edited by George Papaqeorgiou and Govindjee, published by Springer 2004, PO Box 17, 3300 AA Dordrecht, The Netherlands, page 340

　　Tang Y., Wen X., Lu Q., Yang Z., Cheng Z., Lu C., (2007) Heat stress induces an aggregation of the light-harvesting complex of photosystem II in spinach plants. Plant Physiology, Feb. 2007 Vol. 143, pp629-638