叶绿素荧光新技术及其在藻类研究中的应用-北京易科泰生态技术有限.PDFVIP

叶绿素荧光新技术及其在藻类 研究中的应用 李川 易科泰生态技术公司EcoLab生态实验室 叶绿素荧光技术的发展历程 • Kautsky effect: Kautsky and Hirsch (1931) 首次用肉眼发现 叶绿素荧光现象并发表论文“CO 同化新实验”：经过暗 2 适应的植物材料照光后，叶绿素荧光先迅速上升到一个最 大值，然后逐渐下降，最后达到一个稳定值（这种现象后 被称作“Kautsky effect”即Kautsky诱导效应），荧光强度 的变化与CO2 同化速率呈负相关后被称作“Kautsky effect” 。 • Butler于1978年提出PSII光化学反应、叶绿素荧光及热散失 三者的能量竞争模型，认为PSII反应中心将电子传递给原 初电子受体QA，导致Kautsky诱导效应中的叶绿素荧光降 低（“叶绿素荧光淬灭”），称为光化学淬灭（ photochemical quenching），而由于热散失导致的叶绿素 荧光淬灭则称为非光化淬灭（nonphotochemical quenching of fluorescence ）。 • PAM (Pulse Amplitude Modulated Fluorometer): Schreiber （1986）等发明了PAM脉冲调制技术，论文发表在 Photosynthesis Research 。 典型荧光淬灭分析动力学曲线 • 引自Baker，2008 叶绿素荧光技术在藻类研究 中的作用 • 海洋初级生产力估算 • 升温/CO 浓度升高对藻类的影响 2 • 污染/富营养化对藻类的影响 • 藻类密度及生理状态监测（赤潮） • 海洋水产研究 • 突变体/转基因藻类筛选及研究 • 新能源——产油微藻/产氢微藻 Photon Systems Instruments —PSI • 1995年研制生产世界上首款FL100双调制叶绿素荧光仪（ Trtilek等，1997；Koblizek等，1997；Nedbal等，1999），目 前FL100的升级换代产品FL3500系列仍是世界上时间分辨率 最高的叶绿素荧光技术仪器 • 1996年在世界上首次研制生产出叶绿素荧光成像系统 FluorCam （Heck等，1999；Nedbal等，2000 ） • 2000年研制生产出FKM显微荧光成像系统，FKM 目前已成为 世界上功能最强大的多光谱荧光光谱动态显微成像系统（ Kupper等，2000 ） • 2002年研制生产出TL200/PMT植物光合热释光测量系统 • 2003年研制生产出FluorCam便携式叶绿素荧光成像仪 • 2006年在世界上首次研制生产出集光合培养与叶绿素荧光在 线监测的FMT150光养生物反应器（Nedbal等，2008 ） • 2006年研制生产出世界上集成度最高、功能强大、性价比最 高的FluorPen手持式叶绿素荧光仪 • 2007年研制生产出世界上灵敏度最高的FL5000超高灵敏度叶 绿素荧光在线监测仪，最低检测限达到0.1ngChl/L，可用于 海洋藻类及细菌叶绿素的监测（双通道） • 2007年研制生产出世界上集成度最高、功能最全、性价比最 高的手持式水体藻类测量仪器AquaPen藻类荧光仪 • 2008年研制生产出流通式浮游植物／藻类在线监测仪器AOM • 2010年设计生产出大型集藻类培养与在线监测技术的光养生 物反应器（25L、100L等） • 2011年研制生产出MC1000 8通道藻类培养系统 • 2013年研制生产了可持续监测各种水体藻类初级生产力的 FFL-40 FRRF 藻类在线监测系统 • 2014年研制生产了PlanTherm PT 100 植物热耐受性测量仪 FL3500叶绿素荧光仪—— 功能最为强大的商业化叶绿素荧光仪 智能手持式荧光仪—AP100 AOM藻类荧光在线监测系统 大洋藻类监测—— FL5000超高灵敏度叶绿素荧光监测仪 • 世界上