LI–6400光合作用分析仪在科研中的应用基因有限公司农业环境部北京力高泰科技有限公司2007年4月光合仪测量气体交换参数的原理CO2+H2O(CH2O)+O2光叶绿体酸度法、碱吸收法、C14标记法、微气象法、红外气体分析法氧电极法气体流程图Match时的气体流程图测量状态匹配状态LI–6400光合荧光仪测定的参数之气体交换参数•表观净光合速率(Pn)•最大净光合速率(Pmax)•光饱和点(LSP)•光补偿点(LCP)•表观量子效率(α/AQY)•暗呼吸速率(Rd)•最大羧化速率(Amax)•CO2补偿点(Γ*)•表观羧化效率(CE)标准叶室测定气体交换参数1.表观光合速率(Pn)2.暗呼吸速率(Rd)3.蒸腾速率(Tr)4.胞间CO2浓度(Ci)红蓝光源和CO2注入系统同时使用测定的气体交换参数•光响应曲线•CO2响应曲线光响应曲线(PPFD–Pn)最大净光合速率(Pmax)暗呼吸速率(Rd)表观量子效率(AQY)光饱和点(LSP)光补偿点(LCP)aAQY=a/bbRdPnPmaxPFDLSPLCPCO2响应曲线(A–Ci)最大羧化速率(Amax)CO2补偿点(Γ*)羧化效率(CE)表观呼吸速率(Rday)AaAmaxb*RdayCiCE=a/b参考文献1.FarquarG.D.andvonCammererS.andBerryJ.A.1980.AbiochemicalmodelofphototsyntheticCO2assimilationinleavesofC3species.Planta,181:399–4052.vanCaemmererS.&FarquarGD.1980.Somerelationshipsbetweenthebiochemicalofphotosynthesisandthegasexchangeofleaves.Planta,153:376–3873.OlssonJandLeverenzJW.1994.Non-uniformstomatalclosureandtheapparentconvexityofthephotosyntheticphotonfluxdensityresponsecurve.Plant,CellandEnvironment,17:701–7104.NiinemettÜ.&TenhunenJ.D.1997.Amodelseperatingleafstructuralandphysiologicalcarbongainalonglightgradientsfortheshade-tolerantspeciesAcersaccharum.Plant,CellandEnvironment,20:845–8665.EthierG.J.&LivingstonN.J.2004.OntheneedtoincorporatesensitivitytoCO2transferconductanceintotheFarquhar-vonCaemmerer-Berryleafphotosynthesismodel.Plant,CellandEnvironment,27:137–153注意事项之叶片•叶片生长环境一致,且能代表满足实验目的需要的叶片生长微环境。主要针对光环境。•叶龄一致。避免使用衰老和不成熟叶片,例如,在叶芽状态时标记一批叶片。•叶片之间无相互遮荫的叶片。•生长状况良好叶片,包括无病虫害、无损伤、水份和营养状况良好。•测定过程中尽量保持叶片原来状态,包括位置,角度等等。注意事项之时间•最适测量时间为上午9:00~11:00,即双峰植株第一个光合状况最佳时间,如果是单峰植株,则可以适当延长测定时间。•光下平衡时间。不同植株的净光合速率(Pn)稳定时间可能不同,为了准确测定不同植株之间的光合能力差异,需要提前摸索光下稳定时间。注意事项之诱导•测定光响应和CO2响应曲线之前,进行光诱导。在饱和光强下诱导至稳定的最大净光合速率(Pmax)。此饱和光强不能太大,否则可能产生光抑制。提前确定最适光合诱导光强和诱导时间。•饱和光强需要进行预备实验确定。主要针对CO2响应曲线。注意事项之梯度设置1.测定表观量子产量(AQY)时应注意:I)高CO2和低O2的条件下测定,以消除光呼吸的影响;ii)植株无光抑制和光破坏的情况,否则AQY大大降低;iii)在用光响应曲线计算时注意取点数和取点范围,一般取点数为5~8最适宜,取点范围在20μmolm-2s-1PPFD100μmolm-2s-1为最佳。尽量保持Ci恒定。2.测定光响应曲线时,在20μmolm-2s-1PPFD100μmolm-2s-1范围内,设定较多的点。荫生植物或叶片至少设定5个点,阳生植物或叶片在20μmolm-2s-1PPFD150μmolm-2s-1范围内至少设定5个点。其他注意事项•同一天测定光响应和CO2响应曲线时,尽量使用不同叶片。这两个叶片要求叶龄、生长状况、生长环境尽可能的一致。•进行同一个实验时,为了增加对比性,需要把不同叶片的外部控制环境设置相同。如流速、叶温、湿度等等。•用于其他实验的取样叶片应为测定叶片,测定完成后,立即取下,在液氮中冷冻,-70℃低温保存。用于色素含量和种类、矿质元素、同工酶以及生物化学和分子生物学方面的分析。•每个测定需要重复,至少3个,具体重复次数应使用统计学的方法来确定。应用范围农学生态学植物生理学植物学林业园艺生物技术气象学海洋学等等领域联系方式网址:电话:010–51665551传真:010–66001652地址:北京西城区西直门南大街2号成铭大厦A座22F邮编:100035