FluorCam封闭式叶绿素荧光成像系统

PSI公司科学家Nedbal教授与Trtilek博士等将PAM叶绿素荧光技术与CCD技术结合在一起，于1996年在世界上成功研制生产出FluorCam叶绿素荧光成像系统（Heck等，1999；Nedbal等，2000；Govindjee and Nedbal, 2000）。FluorCam叶绿素荧光成像技术成为上世纪90年代叶绿素荧光技术的重要突破，使科学家们对光合作用与叶绿素荧光的研究一下子进入二维世界和显微世界。目前PSI公司已成为、使用、种类面、发表论文最多的叶绿素荧光成像专业生产厂商。

上上图为上世纪90年代Nedbal等设计的FluorCam叶绿素荧光成像技术（Photosynthesis Research, 66: 3-12, 2000），上图为柠檬彩色图及叶绿素荧光成像图（Photosynthetica, 38: 571-579, 2000）

FluorCam封闭式叶绿素荧光成像系统是一款高度集成、高度创新、使用方便、应用广泛的叶绿素荧光技术设备，高灵敏度CCD镜头、4个固定的LED光源板及控制系统等集成于一个暗适应操作箱内，植物样品放置在暗适应操作箱内的隔板上，隔板7级高度可调；光源由高稳定性供电单元提供电源，4个高能、高稳定性LED光源板均一性照在植物样品上，成像面积可达13×13 cm；控制系统通过USB与计算机相联，并通过FluorCam软件程序控制和采集分析数据。适用于植物叶片及果实等其它植物组织、整株植物或培养的多株植物、苔藓地衣等低等植物、藻类等，广泛应用于植物包括藻类光合生理生态、植物逆境胁迫生理与易感性、气孔功能、植物环境如土壤重金属污染响应与生物检测、植物抗性检测与筛选、作物育种、Phenotyping等研究。

主要功能特点:
• 系统集成于暗适应操作箱内，操作简便、便于移动，既可在实验室内也可在室外进行暗适应成像测量分析
• 高灵敏度CCD镜头，时间分辨率达50张每秒，快速捕捉叶绿素荧光瞬变，成像面积达13x13cm
• 是世界上可进行OJIP快速荧光动力学成像分析的叶绿素荧光技术设备，可得到OJIP快速叶绿素荧光动态曲线及Mo（OJIP曲线初始斜率）、OJIP固定面积、Sm（对关闭所有光反应中心所需能量的量度）、QY、PI（Performance Index）等26个参数
• 是世界上可进行QA再氧化动力学成像分析的叶绿素荧光技术设备，可运行单周转饱和光闪（STF）叶绿素荧光诱导动态，光强在100µs内可达到120,000 µmol(photons)/m².s
• 具备功能的、可编辑的叶绿素荧光实验程序（Protocols），包括快照模式、Fv/Fm、Kautsky诱导效应、2个叶绿素荧光淬灭分析（NPQ）protocolas（2套定制给光方案）、LC光响应曲线、PAR吸收与NDVI成像分析、QA再氧化动力学分析、OJIP快速荧光动力学分析及GFP绿色荧光蛋白成像等
• 可进行自动重复成像测量分析，预设一个实验程序（Protocols）、测量次数及间隔，系统将自动循环运行成像测量，并自动将数据按时间日期存入计算机（带时间戳）；还可预设两个实验程序（Protocols）；比如使系统白天自动运行Fv/Fm，夜间自动运行NPQ分析等
• 具备双色光化学光激发光源，标准配置为红色和白色，可选配红色与蓝色等双波段光化学光，双色光化学光可按不同比例搭配使用，以便实验不同光质对作物／植物的光合效益

左图A为100％红色光源条件下黄瓜叶片的Fv/Fm，左图B为30%蓝色光源条件下黄瓜叶片的Fv/Fm；右上图为光合作用强度随光照强度（不同比例蓝色光）的关系，右下图为气孔导度随光照强度（不同比例蓝色光）的关系

• 可选配TetraCam彩色成像模块，成像面积20×25cm，用于叶片或植物形态成像分析和叶绿素荧光成像对比分析