叶绿素a荧光(ChlF)一直是了解植物光化学的关键工具,可深入了解叶绿体内的能量转移过程和光系统II(PSII)的效率。研究人员依靠在各种光照条件下通过F0、Fm和Fv等特定测量来量化ChlF,以评估光合作用活动。

环境胁迫下叶绿素a荧光测量的新方法

尽管如此,由于测量ChlF绝对量值的内在不确定性以及受环境条件影响的基线水平波动,该技术遇到了障碍。这使得ChlF数据的解释及其与光合效率的相关性变得复杂。

植物表型学发表了题为“强光化照明期间叶绿素荧光响应时变激发的动态分析及其在探测植物失水中的应用”的研究。

在这项研究中,研究人员采用动态方法测量植物中的叶绿素a荧光(ChlF),使用伪随机二进制序列(PRBS)作为强光化光下的时变多频照明激发。该方法不仅可以在时域观察ChlF响应,更重要的是,可以在频域观察ChlF响应,强调不同频率下的幅度增益变化。

通过分析不同湿度条件下的这些响应,该研究揭示了非光化学猝灭(NPQ)和水分损失如何影响ChlF动力学的重要见解。结果表明,NPQ活动在ChlF响应中引入了非线性和非平稳性,特别是影响低于0.03rad/s的低频响应,其与NPQ水平呈线性相关。

这种相关性表明低频增益可以作为ChlF测量中遇到的变异性的补偿措施。此外,研究表明,虽然低频振幅增益与NPQ直接相关,但高频增益与植物水分损失的相关性更密切,这表明NPQ和水分状态都以非线性方式显着影响ChlF动力学。

总之,这项研究不仅强调了不同环境条件下ChlF响应的复杂性,而且提出了一种新颖的方法框架,利用ChlF的动态特性来提高植物生理研究中ChlF测量的准确性和实用性。

研究结果主张使用频域分析来更好地解释强光化照明引起的ChlF测量变化,为减轻这些变化和提高ChlF作为评估植物健康和胁迫反应工具的可靠性提供了一条途径。