二球悬铃木秋季光合荧光特性实验研究

EcoLab^?生态实验室利用FluorCam叶绿素荧光成像与植物光合-呼吸测量联用技术，对秋季二球悬铃木（Platanushispanica）球果的光合作用与荧光特性进行了实验研究，以发展实验室的叶绿素荧光成像与植物光合-呼吸同步测量集成技术、进一步开展叶绿素荧光成像与植物光合--呼吸测量综合全面研究，拓宽植物光合生理测量分析技术。

图1.?悬铃木球果叶绿素荧光成像：左图为Fp，右图为Rfd

研究方法：选取健康的悬铃木球果，放入一密闭透明呼吸室内，呼吸室一段通过进气口连通室外新鲜空气，另一端通过气体抽样单元与FMS气体分析仪（北京易科泰生态技术有限公司EcoLab实验室提供）相联以分析O2和CO2含量，气体流量设置为149ml/min；透明呼吸室置于便携式荧光成像仪（北京易科泰生态技术有限公司EcoLab实验室提供）视野下，同步进行叶绿素荧光成像测量和气体分析。实验测量程序为：暗适应10分钟，然后在不同持续光化学光照条件下（光适应300秒）进行Kaustky荧光成像测量，在整个暗适应和光适应（同时进行Kaustky效应荧光成像测量）过程中同步分析呼吸室O2和CO2动态变化。Kaustky效应荧光成像可以得到QY_max和Rfd_Lss，其计算公式分别为：

QY_max＝（Fp－Fo）/Fp；Rfd_Lss＝（Fp－Ft_Lss）/Ft_Lss

其中Fo为暗适应后的初始荧光（最小荧光），Fp为给予持续光化学光后的最大荧光，Ft_Lss为在光适应条件下的稳态荧光。

研究结果：

整个过程中O2和CO2浓度动态变化见图1，图中CO2曲线的波峰为暗适应过程中由于球果进行呼吸导致CO2浓度升高到一个稳态，波谷为由于光照条件下球果进行光合作用导致CO2浓度下降至一稳态，两者之差与流速的乘积即为球果的总光合强度（图2）。可以看出，随着光照强度的增加，总光合速率、QY_max及Rfd_Lss随之增大，与光照强度呈显著的对数相关关系。总光合速率与QY_max及Rfd_Lss也呈显著的相关关系。

图1. ?悬铃木球果在暗适应和不同光照强度光适应条件下的CO2浓度和O2浓度变化

图2. ?不同光照强度条件下悬铃木球果总光合（μl/min）、QY_max、Rfd_Lss的变化

图3. ?悬铃木球果总光合与QY_max及Rfd_Lss的关系