光合探針熒光測量技術(shù)MPF--準確獲取Fm的新方法
準確測量光下最大熒光產(chǎn)額Fm’是植物葉片熒光參數(shù)測量的重點和難點。Fm’的測量不準確將導(dǎo)致一系列相關(guān)熒光參數(shù)的錯誤計算，如非光化學(xué)淬滅系數(shù)NPQ和葉肉導(dǎo)度gm等。
許多研究表明Fm’會隨“飽和閃光”強度的增加而增大。PSII具有快速周轉(zhuǎn)能力，傳統(tǒng)“飽和閃光”技術(shù)無法將PSII反應(yīng)中心受體側(cè)完全還原，因此容易造成對于光下最大熒光產(chǎn)額Fm’的低估。解決方案是首先測量多個不同“飽和閃光”梯度下的表觀AFm’， 進而建立“飽和閃光”強度的倒數(shù)與它的線性方程關(guān)系，求算當(dāng)“飽和閃光”趨向于無窮大時對應(yīng)的熒光產(chǎn)額Fm’（文獻參考：Earl,H. And Ennahli, S. Estimating photosynthetic electron transport via chlorophyll fluorometry without Photosystem II light saturation. Photosynthesis Research, 2004,82 : 177~186.）。這種方法非常耗時，因此限制了其在實際測量中的應(yīng)用。
不僅如此，在運用傳統(tǒng)“飽和閃光”技術(shù)測量時還需要假設(shè)過程速率常數(shù)（如kF, kD等）維持不變且沒有觸發(fā)副反應(yīng)，而很多研究表明上述假設(shè)在高強度“飽和閃光”下不成立。
針對傳統(tǒng)“飽和閃光”存在的這些不足，美國LI-COR公司的技術(shù)團隊于2009年推出一項新技術(shù)Multiphase FlashTM，詳情請見：
Multiphase FlashTM多相閃光技術(shù)可以在一次短暫閃光過程中（～1s）快速測量多個閃光強度以及與之相對應(yīng)的熒光產(chǎn)額AFm’，通過線性擬合準確推算EFm’。實驗結(jié)果表明：
（1）在不同“飽和閃光”強度下，通過Multiphase FlashTM方法推算得到的EFm’差異不顯著且總是高于傳統(tǒng)方法測量所得結(jié)果。通過EFm’計算得到的ΦPSII能比傳統(tǒng)“飽和閃光”技術(shù)測量結(jié)果高15-30%；
（2）將EFm’計算得到的電子傳遞速率J與凈光合速率AG建立線性方程，其斜率為4.7±0.2，即大約4.7個電子固定1個CO2，與理論值相符，文獻請參考LI-COR專家組于2013年發(fā)表于Plant Cell & Environment的文章：“Loriaux S.D., Avenson T.J., Welles J.M., etc. Closing in on maximum yield of chlorophyll fluorescence using a single multiphase flash of sub-saturating intensity. Plant, Cell & Environment, 2013, 36(10) ：1755 ~1770.”。
傳統(tǒng)“飽和閃光”與Multiphase FlashTM多相閃光技術(shù)的設(shè)計區(qū)別，見下圖：
傳統(tǒng)“飽和閃光”，也叫矩形閃光（RF）測量方法：打一個飽和閃光（Q），持續(xù)大約400〜1200 毫秒，期間持續(xù)記錄熒光值，選取最高熒光值為AFm’。
Multiphase FlashTM多相閃光技術(shù)分三階段：（1）先打一個飽和閃光（Q），持續(xù)時間大約為300毫秒，用以還原QA-PQ庫;（2）勻速降低Q值大約300毫秒;（3）回到最初的高Q值，保持約300毫秒，檢查閃光引起的非光化學(xué)淬滅（QN）
根據(jù)第二階段獲得的Fm’值與1E4/ Q做回歸分析來估算光強無限大時的最大熒光值。
Multiphase FlashTM多相閃光技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)“飽和閃光”的其他證據(jù)：
使用Multiphase FlashTM多相閃光技術(shù)，即曲線擬合獲取截距方法（intercept method）估算出最大的、真實的EFm’，由EFm’計算得到的電子傳遞速率J和總CO2同化速率之間的效率關(guān)系是真實的，滿足理論要求的，而使用傳統(tǒng)飽和閃光單一飽和閃光（single pulse method）得到的表觀最大熒光產(chǎn)額AFm’,由AFm’計算得到的電子傳遞速率和總CO2同化速率之間的關(guān)系是背離理論的，明顯小于4，如下圖所示，左圖為Loriaux S.D.于2013年發(fā)表于Plant Cell & Environment上的文章所述；右圖為Earl H.于2004年發(fā)表于Photosynthesisi Research上的實驗結(jié)論。
電子傳遞速率J和CO2總同化速率之間的量化關(guān)系
（理論最大效率：4個電子固定1個CO2）
使用Multiphase FlashTM多相閃光技術(shù)得到的EFm’計算出葉肉導(dǎo)度gm比傳統(tǒng)“飽和閃光”方法得到的AFm’計算出的葉肉導(dǎo)度gm更真實合理，見下圖：
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