FluorCam叶绿素荧光成像技术应用于西瓜幼苗盐度、温度及干旱胁迫研究检测

FluorCam叶绿素荧光成像技术应用于西瓜幼苗盐度、温度及干旱胁迫研究检测 

全北国立大学（JEONBUK NATIONAL UNIVERSITY）在《Frontiers in Plant Science》发表了题为“Monitoring of Salinity, Temperature, and Drought Stress in Grafted Watermelon Seedlings Using Chlorophyll Fluorescence” 1的文章，这是近期Yu Kyeong Shin²研究团队利用易科泰FluorCam开放式叶绿素荧光成像系统发表的第二篇非生物胁迫相关的文章。本次研究主要是将韩国传统西瓜品种‘Seo Tae Ja’嫁接到耐高温西瓜品种‘Seol Jung Mae’上，采用单子叶嫁接的方法并培养至三叶期，试验监测和探讨了嫁接西瓜幼苗面对盐度、温度和干旱胁迫影响时的生理状态。

图1 实验处理方案

图2  不同盐度（a）/温度（b）/干旱（c）处理下西瓜幼苗叶绿素荧光参数变化

图3  各胁迫下西瓜幼苗的NPQ叶绿素荧光成像图

如图1所示，研究人员分别在设置了盐胁迫、温度胁迫和干旱胁迫3种不同的试验条件，并使用叶绿素荧光成像监测(图2、图3)各种非生物胁迫中不同嫁接方式的西瓜幼苗的生长潜力。实验结果表明：盐度胁迫中大多数叶绿素荧光参数只在较高的盐度胁迫(>50 mm)下受到影响，其中影响最大的参数是Fv/Fm、NPQ、Rfd和Y(NO)；与高温胁迫相比，低温对几乎所有的叶绿素荧光参数都有显著影响，说明低温对光合作用的光抑制作用比高温更严重；干旱胁迫对叶绿素荧光参数的影响与高温胁迫相似，仅在Rfd和NPQ上表现出显著变化。总体而言NPQ和Rfd在三种非生物胁迫中都有灵敏且显著的变化，有助于在西瓜嫁接苗生产过程中有效地监测和预警各种胁迫。

叶绿素荧光技术可因其对胁迫逆境的敏感性被广泛应用于盐度、温度、干旱等各类非生物胁迫以及真菌、病毒、虫害等生物胁迫研究³，而易科泰FluorCam的出现使叶绿素荧光从单点检测扩展到二维平面的高通量检测，大大提高了检测的速度和面积，如论文中便采用了易科泰FluorCam开放式叶绿素荧光成像系统对完整的西瓜幼苗植株进行了测量，并借助其可自动执行的测量程序，轻松获取了众多叶绿素荧光参数，综合考察了PSII状态、光化学效率及对过量光能调控。想快速了解叶绿素荧光应用相关文献和叶绿素荧光主流应用仪器设备的可以通过我们的官网（北京易科泰生态技术有限公司http://www.eco-tech.com.cn/）快速查找，北京易科泰生态技术有限公司提供从开放式到封闭式、从手持式到野外移动大型叶绿素荧光成像系统等全系列全方位的叶绿素荧光技术解决方案。

1.      Shin, Yu Kyeong et al. “Monitoring of Salinity, Temperature, and Drought Stress in Grafted Watermelon Seedlings Using Chlorophyll Fluorescence.” Frontiers in Plant Science 12 (2021): n. pag.

2.      Shin, Yu Kyeong et al. “Effect of Drought Stress on Chlorophyll Fluorescence Parameters, Phytochemical Contents, and Antioxidant Activities in Lettuce Seedlings.” Horticulturae (2021): n. pag.

3.      Roháček, Karel. “Chlorophyll Fluorescence Parameters: The Definitions, Photosynthetic Meaning, and Mutual Relationships.” Photosynthetica 40 (2004): 13-29.