FytoScope立式智能LED光源生長箱
FytoScope立式智能LED光源生長箱(FS130)能夠精準地為高等植物提供良好的生長環(huán)境,并實時監(jiān)控高等植物的生長。FS130配備能夠提供高強度光照的LED光源,光源的強度、波長可調(diào)。顯示屏可清晰顯示所選參數(shù)和實測值。用戶可直接調(diào)控多個參數(shù),包括:光強、光質(zhì)、溫度、濕度,并可通過葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測模塊實時監(jiān)測植物的生長狀況。
FytoScope全系列LED光源生長箱都可以加裝搖床用來培養(yǎng)藻類和藍細菌。
技術(shù)參數(shù)
§監(jiān)測參數(shù):溫度、光照、Ft、QY(需選配葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測模塊)
§外尺寸:100×55×62cm(H×W×D)
§內(nèi)尺寸:69×42×40cm(H×W×D)
§內(nèi)部體積:124L
§LED光源(兩種標準光模塊):
1.WIR 光源(白+遠紅光 LEDs;冷白光或暖白光),共112顆LED,光強0-99%精確可調(diào)
冷白光:0-1000µmol(photons)/m2.s
暖白光:0-500µmol(photons)/m2.s
光照可升級(可選):1500µmol(photons)/m2.s(冷白光)1000µmol(photons)/m2.s(暖白光)
2.RGBIR光源(紅光+綠光+藍光+遠紅光LEDs),共336顆LED
總光強:0-1000µmol(photons)/m2.s,
總光強可升級(可選):1500µmol(photons)/m2.s(每種單色光大約500µmol(photons)/m2.s)
*距光源30cm處測量
§LED光照板面積:25×35cm
§環(huán)境條件自動控制:精準控制光照模式、光照強度、溫度和時間
§溫度控制范圍:+15℃至+50℃,可自動模擬晝夜周期中氣溫的變化
§溫控升級(可選,不可同時選光源升級):+10℃至+50℃,可定制更高的溫度
§葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測模塊(可選):可自動監(jiān)測葉綠素?zé)晒鈪?shù)Ft、QY,用于光合活性研究、植物光合能力監(jiān)測、植物脅迫檢測、除草劑測試、植物生長情況監(jiān)測等
§高精度氣體混合系統(tǒng)(可選):可控制最多4種生長箱中的氣體濃度與流速,標配版可控制空氣/氮氣和CO2,氣源需用戶自備
§用戶自定義編程控制(可選):用戶可自定義光強及持續(xù)時間,設(shè)置多達224種光照的階段性變化,模擬晝夜周期變化、日升日落等自然界中光環(huán)境變化以及其他各種任意變化
§Daylight程序升級(可選):模擬多云天氣
§重量:55kg
§冷凝劑:R134a
§通風(fēng)速度:250L/h
§供電:220-240V,50Hz
§功率:500W
應(yīng)用案例
1.植物對氣候變化的響應(yīng)機制
Duarte使用FytoScope模擬晝夜變化研究了C3植物Halimione portulacoides 和C4植物海岸米草Spartina maritima在不同溶解CO2條件下的生理變化,探討鹽沼植物對氣候變化的響應(yīng)。一方面FytoScope可以調(diào)控溫度、光照及晝夜變化;另一方面FytoScope也能夠精確控制CO2濃度(Duarte,2014)。
圖1.不同CO2和光照條件下兩種植物氧氣的生產(chǎn)和消耗
Duarte使用溶解氧測量儀測量兩種植物在不同CO2和光照條件下的放氧速率(圖1);同時通過FytoScope中的葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測儀來測量OJIP曲線、Fv、QY、ABS/CS、TR0/CS、ET0/CS等十余項熒光參數(shù)來分析對光合系統(tǒng)的影響(圖2)。
圖2.兩種植物在不同CO2條件下的OJIP動力學(xué)曲線
最后,Duarte認為鹽沼會通過水體的氧化作用與吸收過量CO2的酸化緩沖作用,在氣候變化的補償效應(yīng)中扮演重要的角色。
2.重金屬脅迫
Santos則使用FytoScope來研究Zn在燈心草屬模式種Juncus acutus中的超積累(Santos,2014)。通過設(shè)置一系列不同濃度的Zn脅迫梯度來培養(yǎng)J. acutus,測量發(fā)芽率、干重等生長指標(圖3)。又用FP100葉綠素?zé)晒鉁y量儀來分析Zn對其光合系統(tǒng)的損傷(圖4)。
圖3. J. acutus在不同濃度Zn中的發(fā)芽情況
圖4. J. acutus在不同濃度Zn中的OJIP動力學(xué)曲線
Santos最終的結(jié)論是J. acutus表現(xiàn)出了對高濃度Zn的高耐受性,同時能夠抵御Zn對葉綠體膜造成的過量氧化物積累的傷害。因此,J. acutus可以用于對陸地和水體的重金屬污染生態(tài)修復(fù)。
3.高光脅迫
Domingues研究了硅藻Phaeodactylum tricornutum對高光照造成的光氧化脅迫的響應(yīng)機制(Domingues,2012)。發(fā)現(xiàn)將低光適應(yīng)(40µmol(photons)/m2.s)后的硅藻進行高光(1250µmol(photons)/m2.s)照射,會產(chǎn)生非光化學(xué)淬滅(NPQ)的快速響應(yīng)(圖5)。而且高光照對量子產(chǎn)額(Fv/Fm)造成了和相同的效果,即活性PSII反應(yīng)中心的顯著減少。
圖5. P. tricornutum NPQ和Fv/Fm的變化
Domingues認為P. tricornutum在高光下會將總蛋白更多的分配給光抑制靶蛋白D1,并激活D1修復(fù)循環(huán)來限制光抑制。
產(chǎn)地:捷克
參考文獻:
1.Siddiqui H, et. al, 2016, FHY3 and FAR1 Act Downstream of Light Stable Phytochromes, Front Plant Sci. 7, doi: 10.3389/fpls.2016.00175
2.Bielczynski LW, et. al, 2016, Effect of Light Acclimation on the Organization of Photosystem II Super- and Sub-Complexes in Arabidopsis thaliana, Front Plant Sci. 7, doi: 10.3389/fpls.2016.00105
3.Szymańska R, et. al, 2016, Titanium dioxide nanoparticles (100–1000 mg/l) can affect vitamin E response in Arabidopsis thaliana, Environmental Pollution, 213:957–965
4.Sztatelman O, et. al, 2016, Fine tuning chloroplast movements through physical interactions between phototropins, J. Exp. Bot. 67 (17): 4963-4978
5.D?u?ewska J, et. al, 2015, New prenyllipid metabolites identified in Arabidopsis during photo-oxidative stress, Plant, Cell & Environment, DOI: 10.1111/pce.12580
6.Hlavá?ová M, et. al, 2015, The poplar clone (Populus maximowiczii a. Henry × P. nigra l.) growth under the controlled environment of growth chambers, TOWARDS CLIMATIC SERVICES, Nitra, Slovakia, 15th – 18th September 2015
7.Santos D, et. al, 2015, Biochemical and photochemical feedbacks of acute Cd toxicity in Juncus acutus seedlings: The role of non-functional Cd-chlorophylls, Estuarine, Coastal and Shelf Science, doi:10.1016/j.ecss.2015.10.005
8.Duarte B, et. al, 2014, Photochemical and biophysical feedbacks of C3 and C4 Mediterranean halophytes to atmospheric CO2 enrichment confirmed by their stable isotope signatures, Plant Physiology and Biochemistry, 80:10-22
9.Duarte B, et. al, 2014, Light–dark O2 dynamics in submerged leaves of C3 and C4 halophytes under increased dissolved CO2: clues for saltmarsh response to climate change, AoB PLANTS, doi: 10.1093/aobpla/plu067
10.Santos D, et. al, 2014, Unveiling Zn hyperaccumulation in Juncus acutus: Implications on the electronic energy fluxes and on oxidative stress with emphasis on non-functional Zn-chlorophylls, Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 140:228-239
11.Painter SC, et. al, 2014, Picoeukaryote distribution in relation to nitrate uptake in the oceanic nitracline, Aquatic Microbial Ecology, 72(3):195-213
12.Zhang B, et. al, 2014, Characterization of a Native Algae Species Chlamydomonas debaryana: Strain Selection, Bioremediation Ability, and Lipid Characterization, BioResources, 9(4):6130-6140