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LI-6800应用案例 |【Plant Cell Environ.】远红光和传统光合有效辐射具同等效能——光合有效辐射的重定义

内容节点
概述
实验/设备条件
样品提取
实验/操作方法
实验结果/结论
仪器/耗材清单

原文以 Far-red photons have equivalent efficiency to traditional photosynthetic photons: Implications for redefining photosynthetically active radiation 为标题发表在Plant Cell Environ.(IF=6.362)上。
作者 |  Shuyang Zhen,Bruce Bugbee 
翻译 | 子毅

远红光(701-750nm)谱段在太阳光谱中占比不小。通常,该谱段被认为不会引发光合作用,因此常被排除在光合有效辐射(PAR,400-700nm)范围之外。

而最近的一些研究发现,远红光和与波长更短的光照具协同作用,可增加叶片的光化学效率。

为了解远红光(701-750nm)在植物光合作用中的作用,研究者选择了14种作物,分别在叶片和冠层尺度上进行了相关实验。

结果发现,在背景光中增加远红光,会促进冠层的光合作用。这与在背景光中增加400-700nm的光强 效果一致。

当远红光(701-750nm)和传统光合有效辐射(PAR,400-700nm)协同作用时,具备了促进植物光合作用的能力。

峰值分别为711、723和746的远红光实验数据显示,随波长增加,该效能会减弱。

不同物种上的实验结果一致,这说明对高等植物来说,这一效应具普遍意义。因此,波长为701-750nm的远红光应该被纳入光合有效辐射范围。

LI-6800高级光合荧光测量系统在本研究中的作用


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6800-12A(顶部透明)叶室


使用LI-6800高级光合荧光测量系统(LI-COR, Lincoln, NE),测量作物顶部完全展开叶片的光合作用。叶室为6800-12A(顶部透明),取样面积3cm*3cm。光源为冷白光和远红光。使用SS-110(Apogee Instruments)测量光源的透射率,结合光源的输出计算照射到叶片表面的光强。首先,将叶片在400 μmol m-2s-1(±1%)的白光下适应大约90min,直到叶片净光合速率A 和气孔导度gsw 达到稳定。接下来,将60 μmol m-2s-1的远红光(701-750nm,含15%的白光)添加到白光中,适应约60min,等待叶片净光合速率和气孔导度达再次稳定。之后关闭远红光,叶片再次回到400 μmol m-2s-1(±1%)的白光条件下,适应约60min。此后,白光增加至460 μmol m-2s-1,光适应约60min。在此期间,每30s记录一次光合气体交换参数。叶室中CO2浓度一直维持在400 μmol mol-1,饱和水汽压亏缺VPD维持在1.0kPa,流速为800 μmol s-1,整个实验在4种植物上重复测量4次。


原文中的部分数据图


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