SpectraPen/PolyPen手持式光譜儀應用案例——光合機理研究
捷克科學院、捷克南波西米亞大學與英國帝國理工學院利用多種藍藻Synechocystis sp PCC 6803突變體進行研究，發現在光系統II裝配初期，D1和D2蛋白的有效組合需要一種光合作用特殊紅素氧還蛋白RubA。這一研究成果發表于2019年《The Plant Cell》。
研究者使用熒光燈對樣品進行培養，并模擬光暗周期變化以激活光合功能。熒光燈光譜使用SpectraPen SP110手持式光譜儀進行測量，以確保其符合實驗要求。之后對樣品吸收光譜進行的測量，展現了不同突變株對各個波段光的吸收率變化。其中679nm的吸收率可以反映葉綠素濃度的變化（圖1）。
對于研究光合作用機理來說，葉綠素熒光儀是必不可少的。研究者使用Aquapen手持式藻類葉綠素熒光儀測量了強光下的可變熒光，結果表明突變株對于光抑制更加敏感。FL6000雙調制式葉綠素熒光測量系統進行的QA-再氧化動力學分析則表明了突變株在光系統II電子傳遞中的變化。結果發現突變株的光系統II功能完整但活性降低，這正是因為光系統II累積降低造成的（圖2）。
1. Kiss, E., Knoppova, J., Pascual Aznar, G., et al. 2019. A Photosynthesis-Specific Rubredoxin-like Protein Is Required for Efficient Association of the D1 and D2 Proteins during the Initial Steps of Photosystem II Assembly. The Plant Cell 31: 2241-2258
北京易科泰生態技術公司提供光合作用研究全面技術方案：
l FluorPen/AquaPen手持儀葉綠素熒光儀
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研究者使用熒光燈對樣品進行培養，并模擬光暗周期變化以激活光合功能。熒光燈光譜使用SpectraPen SP110手持式光譜儀進行測量，以確保其符合實驗要求。之后對樣品吸收光譜進行的測量，展現了不同突變株對各個波段光的吸收率變化。其中679nm的吸收率可以反映葉綠素濃度的變化（圖1）。
圖1. 左：熒光燈光譜圖；中；野生型與突變株的吸收光譜圖；右：固體培養基上的野生型與突變株
對于研究光合作用機理來說，葉綠素熒光儀是必不可少的。研究者使用Aquapen手持式藻類葉綠素熒光儀測量了強光下的可變熒光，結果表明突變株對于光抑制更加敏感。FL6000雙調制式葉綠素熒光測量系統進行的QA-再氧化動力學分析則表明了突變株在光系統II電子傳遞中的變化。結果發現突變株的光系統II功能完整但活性降低，這正是因為光系統II累積降低造成的（圖2）。
圖2. 左：高光處理下可變熒光變化曲線；右：添加DCMU前后的QA-再氧化動力學曲線
Aquapen手持式藻類葉綠素熒光儀是一款性價比極高的藻類葉綠素熒光儀，具備測量脈沖調制式熒光淬滅曲線和OJIP快速熒光動力學曲線的功能，配備探頭式和試管式兩種型號。FL6000雙調制式葉綠素熒光測量系統則是目前唯一一款使用雙調制熒光測量技術的儀器，也是深入解釋光合機理的必備工具之一。QA-再氧化動力學分析就是其特有功能之一（圖3）。圖3. 左：Aquapen手持式藻類葉綠素熒光儀；右：FL6000雙調制式葉綠素熒光測量系統
參考文獻：1. Kiss, E., Knoppova, J., Pascual Aznar, G., et al. 2019. A Photosynthesis-Specific Rubredoxin-like Protein Is Required for Efficient Association of the D1 and D2 Proteins during the Initial Steps of Photosystem II Assembly. The Plant Cell 31: 2241-2258
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