大家期待已久的《葉綠素?zé)晒馀c光合作用能量轉(zhuǎn)換葉綠素?zé)晒鈨x基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程》終于要與各位讀者見面啦！
1996年11月，PAM熒光儀的發(fā)明人Ulrich Schreiber教授出版了一本名為“Chlorophyll fluorescence and photosynthetic energy conversion: Simple introductory experiments with the TEACHING-PAM Chlorophyll Fluorometer”的小冊(cè)子。小冊(cè)子不僅對(duì)TEACHING-PAM的原理和基本操作進(jìn)行了介紹，還設(shè)計(jì)了一系列的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)不僅有助于用戶了解葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)和儀器的操作，而且也可能會(huì)為用戶的科研工作提供幫助。
第一版的英文封面和中文封面，目錄及實(shí)驗(yàn)列表
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指南實(shí)際上是一個(gè)簡(jiǎn)短的實(shí)驗(yàn)教程，闡明了在進(jìn)行葉綠素(Chla)熒光測(cè)量時(shí)應(yīng)考慮的重要因素，并以簡(jiǎn)短實(shí)驗(yàn)的形式說(shuō)明了幾種葉綠素?zé)晒猬F(xiàn)象。作為葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量的重要參考文本，入門指南深受光合作用研究人員的歡迎，被廣泛引用和傳播，對(duì)廣大WALZ產(chǎn)品，PAM葉綠素?zé)晒鈨x的用戶幫助良多，意義深遠(yuǎn)！
技術(shù)升級(jí)，TEACHING-PAM在2008年停產(chǎn)，取而代之的是JUNIOR-PAM。出于對(duì)新型號(hào)PAM葉綠素?zé)晒鈨x使用方法介紹的需要，WALZ修訂和更新了上述實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教程。新版實(shí)驗(yàn)教程使用的葉綠素?zé)晒鈨x是JUNIOR-PAM，其中的一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也有更新。
JUNIOR-PAM是德國(guó)WALZ生產(chǎn)的基礎(chǔ)葉綠素?zé)晒鈨x，實(shí)驗(yàn)教程中的所有以JUNIOR-PAM描述的實(shí)驗(yàn)也可以用WALZ其它型號(hào)的熒光儀進(jìn)行。在一些實(shí)驗(yàn)中，建議對(duì)綠藻或藍(lán)藻進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。雖然JUNIOR-PAM沒(méi)有比色皿版本，但是，其光纖可以插入懸浮液，或者指向裝滿懸浮液的比色皿頂部也可以測(cè)量。將比色皿外部用反光材料（鋁箔）包裹或者使用具有反光面的樣品架可以提高信號(hào)質(zhì)量。
我們希望新版葉綠素?zé)晒鈨x基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程作為教材式文件可以幫助讀者更加熟悉WALZ的葉綠素?zé)晒鈨x。仔細(xì)閱讀該入門指南，您就能夠自信地使用PAM進(jìn)行葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量，開展光合作用研究。
前言由兩部分內(nèi)容組成。首先是由托德·卡納(Todd Kana)撰寫的一篇文章，重點(diǎn)介紹了使用調(diào)制測(cè)量光和飽和脈沖進(jìn)行熒光測(cè)量的概念和參數(shù)。第二部分則更偏重于光合機(jī)理，它借助光合作用裝置的生理特性作為葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量討論的切入點(diǎn)，由WALZ應(yīng)用科學(xué)家 Gert Schansker博士撰寫。
葉綠素?zé)晒鈨x基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程封面及目錄
PAM (Pulse Amplitude Modulation)是一種技術(shù)，為研究光合作用工作原理提供了可視化窗口。它的能力非常神奇和強(qiáng)大。通過(guò)將一束光照射到葉片上并測(cè)量葉片重新發(fā)射的熒光，不僅可以測(cè)量光合作用的活性，而且可以測(cè)量控制光合作用過(guò)程的幾種潛在的調(diào)控機(jī)制。PAM熒光法測(cè)量葉片內(nèi)部的光合作用活性，幾乎不受外界環(huán)境的影響。就像相機(jī)可以拍攝葉片的彩色圖像一樣，IMAGING-PAM相機(jī)也可以拍攝葉片內(nèi)部的光合作用照片。在短暫的強(qiáng)光脈沖(<1秒)下，PAM圖像被“顯影”，并產(chǎn)生光合電子傳遞速率(光合作用)的空間圖像。無(wú)論是通過(guò)成像還是通過(guò)更常見的光纖式測(cè)量(本指南重點(diǎn)討論的內(nèi)容)，用PAM技術(shù)獲得的信息已被證明對(duì)于理解光合作用的機(jī)制以及光合作用如何響應(yīng)環(huán)境條件和脅迫的變化是有效的。PAM熒光測(cè)定法使我們能夠監(jiān)測(cè)光合作用的動(dòng)態(tài)性能。
這本小冊(cè)子旨在介紹PAM熒光法，并提供一系列練習(xí)和實(shí)驗(yàn)，講授如何使用這項(xiàng)技術(shù)研究光合作用的行為和光合作用機(jī)理。在學(xué)習(xí)PAM熒光測(cè)定法時(shí)，可以從理解一些基本原理開始，并根據(jù)具有反饋效應(yīng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行思考。我們都知道光驅(qū)動(dòng)光合作用。陽(yáng)生的環(huán)境比陰生的環(huán)境具有更強(qiáng)的光合作用驅(qū)動(dòng)力。然而，情況要比這復(fù)雜得多。必須考慮陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)光合作用的有效性，這取決光合系統(tǒng)處理入射光線的能力。生長(zhǎng)在深蔭條件下的植物具有適應(yīng)能力，使它們能夠在低光強(qiáng)下非常有效地工作，但當(dāng)暴露在充足的陽(yáng)光下時(shí)，它們就會(huì)受到損害。經(jīng)常暴露在充分陽(yáng)光下的植物能夠處理高光強(qiáng)，但在處理低光強(qiáng)時(shí)往往效率不高。有效性，或效率，是由一系列調(diào)節(jié)和反饋機(jī)制決定的，這些機(jī)制改變了植物利用光的能力。
常用葉綠素?zé)晒鈪?shù)的意義，計(jì)算公式，參數(shù)范圍
不妨類比著來(lái)看。在陽(yáng)光明媚的日子里，更多的光子到達(dá)你的視網(wǎng)膜，你的眼睛就像一個(gè)測(cè)光儀，記錄著明亮的光線。光合作用可以類似地“看到”光，因?yàn)楣獾膹?qiáng)度(以下稱為輻照度)可以被光合作用裝置感受到。你的眼睛可以通過(guò)瞳孔的擴(kuò)張或收縮來(lái)調(diào)節(jié)到達(dá)視網(wǎng)膜的光量。試想在陽(yáng)光明媚的情況下進(jìn)入戶外。最初的致盲效應(yīng)(能量過(guò)載)，之后是調(diào)整和馴化。視覺(jué)的調(diào)節(jié)是通過(guò)生物反饋機(jī)制進(jìn)行的，感覺(jué)會(huì)時(shí)刻發(fā)生改變。同樣，光合作用裝置也通過(guò)反饋機(jī)制來(lái)響應(yīng)這種入射光強(qiáng)的能量過(guò)載，該反饋機(jī)制基于光合作用裝置的實(shí)際生理狀態(tài)來(lái)耗散多余的光能并改變光利用的效率。
葉綠素?zé)晒鈨x基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分類
生理狀態(tài)的概念對(duì)于理解PAM熒光測(cè)定法是很重要的。生理狀態(tài)通常與最近經(jīng)歷的環(huán)境條件(記憶效應(yīng))有關(guān)，特別是那些具有脅迫效應(yīng)的環(huán)境條件，以及它們是如何在生理上表現(xiàn)出來(lái)的。例如，干旱或高溫會(huì)引起光合作用裝置的變化，從而影響光的利用和光合作用速率，在脅迫緩解后，生理狀態(tài)可能會(huì)保持良好的恢復(fù)。如果脅迫對(duì)光合作用裝置造成了損害，就好比傷口需要時(shí)間才能愈合。即使環(huán)境中不太持久的脅迫，如陰天輻照度的快速變化，或與樹枝和樹木在風(fēng)中移動(dòng)(太陽(yáng)黑子)有關(guān)的森林中閃爍的光，也可能對(duì)光利用效率產(chǎn)生可衡量的影響。環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化在許多不同的時(shí)間尺度上發(fā)生，并且響應(yīng)于許多環(huán)境變量。植物感知這些變化，并通過(guò)反饋機(jī)制相應(yīng)地改變其生理狀態(tài)。正是這種狀態(tài)決定了光合作用對(duì)輻射瞬時(shí)響應(yīng)。這些變化可以通過(guò)PAM熒光儀進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)測(cè)。
葉綠素?zé)晒鈨x基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程附錄實(shí)驗(yàn)范例結(jié)果
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