2016年，北京易科泰生態(tài)技術有限公司工程師為浙江大學生物系統(tǒng)工程與食品科學學院、西北農林科技大學園藝學院、上海大學生命科學學院分別安裝了FluorCam開放式多光譜熒光成像系統(tǒng)、FluorCam開放式大型版多光譜熒光成像系統(tǒng)、FluorCam封閉式多光譜熒光成像系統(tǒng)，是全國首三例正真的多光譜熒光成像系統(tǒng)。

圖1 浙江大學生物系統(tǒng)工程與食品科學學院FluorCam開放式多光譜熒光成像系統(tǒng)

圖2 西北農林科技大學園藝學院FluorCam開放式大型版多光譜熒光成像系統(tǒng)

圖2 上海大學生命科學學院FluorCam封閉式多光譜熒光成像系統(tǒng)

Multi-color FluorCam 多光譜熒光成像技術由全球著名的PSI 公司在葉綠素熒光成像的基礎上研制開發(fā)的，該技術是利用長波段UV 紫外光（320nm－400nm）對植物葉片激發(fā)，產生具有4 個特征性波峰的熒光光譜，4 個波峰的波長為藍光440nm（F440）、綠光520nm（F520）、紅光690nm（ F690 ） 和遠紅外740nm（F740）；F440 和F520統(tǒng)稱為BGF，由表皮及葉肉細胞壁中共價結合的阿魏酸（由夜跑中的肉桂酸和類黃酮調控）和葉脈發(fā)出，受脅迫的情況下，F(xiàn)440/F690和F440/F740會增加或減少，某些植物的F520會增加。另外藍光440nm（F440）和綠光520nm（F520）與類胡蘿卜素、花青素等次級代謝產物的含量成正比；F690 和F740為葉綠素熒光Chl-F。F740與葉綠素濃度成相關，F(xiàn)680與葉綠素a和葉綠素b的比值變化有關。F690/F740是原位葉綠素含量的反向指標。脅迫會引起葉綠素含量減少，F(xiàn)690/F740會增加。紫外光激發(fā)多光譜熒光（UV-MCF）可以用來靈敏、特異性地評估植物生理狀態(tài)包括受脅迫狀態(tài)，包括干旱、病蟲害、環(huán)境污染、氮脅迫等。

表1 藍綠熒光的特征

圖4. 煙草花葉病毒感染前和感染24-49小時的煙草葉片熒光成像圖。
F440：UV激發(fā)的440nm藍色熒光；F550：UV激發(fā)的550nm綠色熒光；F690.：藍光激發(fā)的690nm葉綠素熒光；RGB：通過RGB相機獲取的可視圖像（Chaerle，2006）

FluorCam多光譜熒光成像系統(tǒng)具備紫外光作為多光譜的激發(fā)光；還具備紅藍光源，作為葉綠素熒光成像的激發(fā)光；浙江大學和西北農林科技大學開放式多光譜熒光成像還選配了紅光/紅外雙色光，作為PAR吸收系數(shù)的光源；西北農林科技大學大型版開放式多光譜還選配了GFP模塊、選配了青色光源和綠色光源進行YFP/CFP/EGFP以及各種熒光染料成像分析模塊；還選配白色光源作為模擬自然光使用；除具備激發(fā)光源，多光譜熒光成像技術都具備相應的濾波器技術，以檢測到相應波段的熒光。

浙江大學FluorCam開放式多光譜熒光成像系統(tǒng)可進行葉綠素熒光成像分析（Fv/Fm、Kautsky誘導效應、熒光淬滅）、PAR吸收系數(shù)、多光譜成像，調試重點進行多光譜熒光成像分析，使用材料為辦公室盆栽。運行Fv/Fm、Kautsky誘導效應、熒光淬滅程序，運行正常，但是實驗材料未進行暗適應，而且基本是在室內生長，室內陽光不充足已經對該室內盆栽形成了一定的脅迫，所以QY值在0.77，沒有達到0.8。PAR吸收系數(shù)：同樣選擇盆栽進行PAR吸收測量，正常植物的PAR吸收系數(shù)為0.8-0.84，實驗材料為長期在室內培養(yǎng)，其值在0.57左右。

利用浙江大學FluorCam開放式多光譜熒光成像系統(tǒng)進行多光譜熒光成像分析，實驗材料還是選擇室內盆栽，剛離體后進行一次多光譜實驗，離體后3個小時之后進行一次多光譜實驗，18個小時之后進行一次多光譜，多光譜熒光成像所能測的數(shù)據(jù)如下：

1）F740與葉綠素濃度成反比，隨著離體時間越長逐漸變小，葉綠素濃度降低

2）離體脅迫的情況下，F(xiàn)440/F740增大。

FluorCam多光譜熒光成像系統(tǒng)為真正的多光譜熒光成像，可以反映早期病蟲害等脅迫的情況，也可以反映次級代謝，通過多光譜熒光特別是F440、F520、F680及其比率F440/F680、F520/F680，可以分析植物次級代謝產物酚類化合物的積累過程。FluorCam多光譜熒光成像系統(tǒng)將為浙江大學、西北農林科技大學、上海大學的科研工作貢獻一份力量。