——解決了非常小的葉片以及難以測定的樣品中葉綠素含量的測量
研究者通常使用化學(xué)分析法或吸收法計算葉綠素的含量。近年來，作為快速、非破壞性測量方法的吸收法得到了廣泛的應(yīng)用，但該方法仍然受到諸多的限制，尤其是對非常小的葉片，以及針葉、地衣等樣品的測定非常困難。Opti-sciences根據(jù)Gitelson等的研究結(jié)果，研制的CCM-300葉綠素測量儀可很好的解決上述問題。
1、 材料和方法
對三個不同的物種：山毛櫸 (Fagus sylvatica L.)，榆樹 (Ulmus minor Miller) 和地錦 (Parthenocissus tricuspidata L.) 進(jìn)行葉綠素含量和熒光的測量，研究葉片發(fā)射熒光的比率和葉綠素含量間的關(guān)系。
2、 結(jié)果
2.1 不同波長與不同物種葉綠素含量的關(guān)系
當(dāng)波長大于735nm時，吸收光和反射光均對葉綠素含量不敏感；在700nm~710nm范圍內(nèi)吸收和反射光均對葉綠素含量敏感（圖1）。葉片對685nm波長的發(fā)射熒光吸收最強(qiáng)。
圖1 不同波長的紅外和近紅外光同葉綠素含量的關(guān)系，A)吸收光 B)反射光。
實線表示該波長下最合適的線性模型。研究中使用的激發(fā)光為430nm（Gitelson, et al., 1999）。
2.2 不同波長的熒光比率與反射熒光的關(guān)系
不同波長的熒光與F735的比值同葉綠素反射應(yīng)具有相近的線性關(guān)系，其中F700/F735同葉片對熒光的反射相關(guān)性最強(qiáng)（圖2）。
圖 2 發(fā)射熒光從685nm到720nm與735nm的比值（Fi/F735）同680~720nm范圍內(nèi)反射熒光（Ri）的關(guān)系；
插入的圖為Fi/F735 vs. Ri對應(yīng)的決定系數(shù)。研究中使用的激發(fā)光為430nm（Gitelson, et al., 1999）。
2.3 不同物種葉綠素含量與熒光比率的關(guān)系
根據(jù)2.2的結(jié)果，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)葉綠素含量在41 mg·m-2到675 mg·m-2間時，F(xiàn)735/F700的比值與其呈顯著的線性關(guān)系（圖3）。
圖 3 A) 測量的F735/F700熒光比率與總?cè)~綠素含量間的關(guān)系；B) 使用F735/F700的比率預(yù)測的葉綠素含量與化學(xué)分析的葉綠素含量間的關(guān)系；研究中使用的激發(fā)光為430nm，結(jié)果表明葉綠含量與F735/F700間存在著如下關(guān)系：Chl=634*F735/F700-391（Gitelson, et al., 1999）。
2.4 CCM-300對葉綠素含量的測定
CCM-300使用調(diào)制光（具有15nm半峰寬的430nm二極管），在很低的光強(qiáng)水平下利用F735/F700比率進(jìn)行葉綠素測量，顯著降低了葉片對葉綠素?zé)晒獾闹匚眨岣吡藴y量精度。
3、結(jié)論
結(jié)果表明，F(xiàn)735/F700可以很好的作為葉綠素含量測量的指標(biāo)。因此，CCM-300利用該技術(shù)測量葉綠素的含量，可將Kautsky效應(yīng)將至最小。同時設(shè)備采用了調(diào)制光技術(shù)，可將背景光的影響降至最低，并具有溫度補償和發(fā)射熒光強(qiáng)度顯示功能，可以獲得精確可靠的測量結(jié)果。
相對于傳統(tǒng)的吸收技術(shù)，該設(shè)備提高了葉綠含量的測量范圍（41 mg·m-2到675 mg·m-2），并且不受測量室的大小、葉片厚度及均一性的限制，可對針葉、未成熟的水稻葉、生于巖石上的絲狀藻、地衣、草皮草、仙人掌、龍舌蘭屬植物、菠蘿、擬南芥、水果、苔蘚、葉莖、葉柄等的葉綠素含量。
4、參考文獻(xiàn)
Gitelson A. A., Buschmann C., Lichtenthaler H. K. The Chlorophyll Fluorescence Ratio F735/F700 as an Accurate Measure of Chlorophyll Content in Plants. Remote Sens. Enviro, 1999, 69: 296-302.
Buschmann C. Variability and application of the chlorophyll fluorescence emission ratio red/far-red of leaves. Photosynthesis Res, 2007, 92: 261-271.
