1、植物的生长发育离不开光合作用，光合作用是生物界所有物质代谢的物质基础，它包括一系列光物理、光化学和生物化学转变的复杂过程，在光合作用的原初反应，将吸收光能传递，转换为电能的过程，有一部分光能损耗是以较长的荧光方式释放。自然条件下的叶绿素荧光和光合作用有着十分密切的关系。一方面，当植物被暴露在过强的光照条件下，荧光起着十分重要的保护作用，避免叶绿体吸收光能超过光合作用的消化能力，将强光灼伤的损失降低到最小；另一方面，一般来说，自然条件下叶绿素光合速度是相互关联的，光合速度高，荧光弱；反之，当光和合强度下降时，则荧光的放射就加强。自从 Kautsky 在 1931 年第一次用肉眼发现叶绿素光动力学
2、现象距今已有 71 余年的历史了，但把叶绿素光动力学作为一种技术应用于光合作用的研究中则是近 20 余年的事。叶绿素光动力学技术在测定叶片光合作用过程中光系统对光能的吸收、传递、耗散、分配等方面具有独特的作用，与表现性的气体交换指标相比，叶绿素荧光参数更具有反映内在性的特点，尤其是近年来随着叶绿素理论和测定技术的进步，大大推动了光合作用超快原始反应及其他有关光合机理的研究。因此，叶绿素荧光动力学技术被称为测定叶片光合功能快速、无损伤的探针。目前，叶绿素荧光分析技术应用于光合作用机理、植物抗逆生理和作物增产潜力预测等方面的研究以取得一定的进展。并且愈来愈多的研究表明植物体内发出的叶绿素光信号包含
3、了十分丰富是光合作用信息，其特性与植物的营养和受胁迫程度密切相关，可以快速，灵敏和无损伤地研究和探测完整植株在胁迫下光合作用的真实行为，经常被用于评价光合机构的功能和环境胁迫对其的影响，因此，通过植物光合过程中荧光特性的探测可以了解植物的生长、病害及受胁迫等生理状况。本文仅就叶绿素荧光分析技术作以总结，对叶绿素荧光技术的应用进展作以综述。光系统 II 的光化学效率光系统 II 的光化学效率，就是光系统 II 每吸收一个光量子反应中心发生电荷分离的次数或传递电子的个数，人们常常用叶绿素荧光参数来表示它。经过充分暗示后的叶片光系统 IIII 的光化学效率数值最大，常被称为潜在的光化学效率，可用变换
4、光强度与最大荧光强度的比值 Fv/Fm 来表示。在没有环境胁迫的条件下，多种植物叶片的这一参数都很相近，都在 0.85 左右。推动光合作用的作用光下光合作用已经达到稳定时叶片光系统 II 的光化学 常常被称为实际的光化学效率，用在作用光下测定的最大荧光强度与稳定荧光强度之差同最大荧光强度的比值 F/Fm 来表示。 Fv/Fm 不像 Fv/fm 那样相对恒定，很容易受多种内外因素的影响而波动。在1， 引言光合作用是地球上规模最大的太阳能转变为可贮存的化学能的过程，也是规模最大的无机物合成为有机物和释放氧气的过程。1 光合作用是生物界所有物质代谢和能量的物质基础。植物在光合作用的原初反映，将吸收光
5、能是以较大的荧光-方式释放的。叶绿素荧光还是光合作用有着十分密切的关系。2 叶绿素荧光的力学技术在测定叶片光合作用过程中光系统对光能的吸收、传递、耗散、分散等方面具有独特的作用，与表观性的气体交换指标相比，叶绿素荧光参数更具有反映内在性的特点，尤其是近年来随着叶绿素荧光理论和测定技术的进步，大大推动了光合作用超快原初反映及其它有关荧光合肌理的研究。因此，叶绿素荧光动力学技术被称为测定叶片光合功能快速无损伤的探针 3、4目前，利用调制荧光仪检测植物光合作用的变化，季节变化和年变化是研究植物对环境影响的常规手段，在测量中分别按适应后测量 fo 和 fm，随后利用仪器提供的光化学做诱导曲线并进行 猝
6、灭分析 5整个过程由于探头面积过小，仪器所提供的光合作用下不能覆盖整个叶面等因素的影响，不能真实反映样品的自然状态。为此，本研究小组提出利用可编程电源控制高亮度 LED 列阵为荧光检测提供光化光，增加叶面的受光面积，并能通过上位机程序，控制荧光参数-在设定值上。基于该方法研制了一种测量精确、工作稳定的发光二极管辅照光合能力检测与控制系统。2 检测系统原理及装置荧光参数主要分为光适应下的参数及暗适应下的相应参数两个部分，本检测控制系统主要针对光适应下的-值进行检测与控制的，而-值为作用光在 -的实际量子效率，那 -反映中心电离分离的实际的量子效应。2.1 原理及步骤-实际的电子传递的量子效率这个
7、参数 -不仅与碳同化有关也与光呼吸及依赖 O2 的电子流有关，其中-为光下最大荧光，在光适应下状态下全部-中心都关闭时的荧光强度- 受非光化学猝灭的影响，而不受光化学猝灭的影响。Fs 为光适应下的稳定荧光产量，同时 -是-光化学量子效率，所以利用它计算，非循环电子传递速率-以及体内的总光合电子传递，2.2-检测基本步骤打开可以引起叶片光合作用的作用光，一般为-为几百-可因植物生长条件，1李合生，主编 2002，现代植物生理学，m高等教育出版社，851382GENTY B.Briantais J M.Bater N R.The relationship between the quantum y
8、ield of photosyntheic electron transport and quenching of chlorophyll fluorescence JB.ochimica B.ophysia .1989.992.87-924Schreiber V.Bilger W.Neubaner C.Chlorophyll fluorescence as a non-destructive indicator for rapid assessment of in vivo photosynthesis JEcological Sstudres.1994.100.49-1705韩志国 .宵腊梅 . 韩博平.2005.利用调治荧光仪在线监视叶绿素荧光生态科学。23(3);246-249.
