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叶绿素荧光动力学曲线和快速叶绿素荧光诱导动...(二)

2020.7.20
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王辉

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JIP-测定所用的快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(O-J-I-P)的参数

Table 1  Formulae and glossary of terms used in the JIP-test in the analysis of the O-J-I-P fluorescence transient

从OJIP快速叶绿素荧光诱导动力学曲线上直接获得的参数


Ft

暗适应后照光t时间时的荧光强度

F50μs 或F20μs

用PEA在暗适应后照光50μs时或用Handy-PEA在暗适应后照光20μs时测定的荧光强度

F100μs

在暗适应后照光100μs时的荧光强度

F300μs

在暗适应后照光300μs时的荧光强度

FJ≡F2ms

在O-J-I-P荧光诱导曲线(图1B)J点处(2ms)的荧光强度

FI≡F30ms

在O-J-I-P荧光诱导曲线(图1B)I点处(30ms)的荧光强度

FP

在O-J-I-P荧光诱导曲线(图1B)的最大荧光处(P点)的荧光强度

tFM

从暗适应后照光到到达最大荧光所需时间

Area

O-J-I-P荧光诱导曲线(图1B)、荧光强度F=FM及y轴之间的面积

从直接获得参数导出的其它参数


FO≌F50μs 或≌F20μs

当所有反应中心完全开放时的荧光,即暗适应后的最小荧光强度

FM= FP

当所有反应中心完全关闭时的荧光,即暗适应后的最大荧光强度

FV≡Ft - FO

在t时的可变荧光强度

Vt≡(Ft - FO)/( FM - FO)

在t时的相对可变荧光强度

VJ≡(FJ - FO)/( FM - FO)

在J点的相对可变荧光强度

MO≡4(F300μs- FO)/( FM- FO)

O-J-I-P荧光诱导曲线(图1B)的初始斜率

Sm≡(Area)/( FM- FO)

标准化后的O-J-I-P荧光诱导曲线(图1B)、荧光强度F=FM及y轴之间的面积

SS= VJ/MO

用O-J相标准化的荧光上升互补面积

N≡Sm/ SS= Sm•MO•(1/ VJ)

从开始照光到到达FM的时间段内QA被还原的次数

比活性参数(QA处在可还原态时,单位PSⅡ反应中心的活性)


ABS/RC= MO•(1/ VJ)•(1/φPo)

单位反应中心吸收的光能

TRO/RC= MO•(1/ VJ)

单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(在t=0时)

ETO/RC= MO•(1/ VJ)•ψO

单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(在t=0时)

DIO/RC= (ABS/RC)- (TRO/RC)

单位反应中心耗散掉的能量(在t=0时)

量子产额或能量分配比率


φPo≡TRO/ABS= [ 1-(FO/FM)]

最大光化学效率(在t=0时)

ψO≡ETO/TRO= (1-VJ)

反应中心捕获的激子中用来推动电子传递到电子传递链中超过QA的其它电子受体的激子占用来推动QA还原激子的比率(在t=0时)

φEo≡ETO/ABS= [1-(FO/FM)]•ψO

用于电子传递的量子产额(在t=0时)

φDo≡1-φPo = (FO/FM)

用于热耗散的量子比率(在t=0时)

比活性参数(照光材料单位横截面积的活性)


ABS/CSO≈FO

单位面积吸收的光能(在t=0时)

ABS/CSM≈FM

单位面积吸收的光能(在t=tFM时)

TRO/CSO= φPo•(ABS/CSO)

TRO/CSM= φPo•(ABS/CSM)

单位面积捕获的光能(在t=0时)

单位面积捕获的光能(在t=tFM时)

ETO/CSO= φEo•(ABS/CSO)

ETO/CSM= φEo•(ABS/CSM)

单位面积电子传递的量子产额(在t=0时)

单位面积电子传递的量子产额(在t=tFM时)

DIO/CSO= (ABS/CSO) - (TRO/CSO)

DIO/CSM= (ABS/CSM) - (TRO/CSM)

单位面积的热耗散(在t=0时)

单位面积的热耗散(在t=tFM时)

反应中心的密度


RC/CSO= φPo•(VJ/MO)•(ABS/CSO)

RC/CSM= φPo•(VJ/MO)•(ABS/CSM)

单位面积内反应中心的数量(在t=0时)

单位面积内反应中心的数量(在t=tFM时)

性能指数


PIABS≡(RC/ABS)•[φPo/(1-φPo)]•[ψO/(1-ψO)]

以吸收光能为基础的性能指数

PICS≡(RC/CSO)•[φPo/(1-φPo)]•[ψO/(1-ψO)]

PICS≡(RC/CSM)•[φPo/(1-φPo)]•[ψO/(1-ψO)]

以单位面积为基础的性能指数(在t=0时)

以单位面积为基础的性能指数(在t=tFM时)

推动力(性能指数的对数)


DFABS≡log(PIABS)

以吸收光能为基础的推动力

DFCS≡log(PICS)

以单位材料面积为基础的推动力

 

参考文献:

Appenroth KJ, Stöckel J, Srivastava A, Strasser RJ (2001). Multiple effects of chromate on the photosynthetic apparatus of Spirodela polyrhiza as probed by OJIP chlorophyll a fluorescence measurements. Environ Pollut, 115: 49-64

Bueno M, Fillat MF, Strasser RJ, Maldonado-Rodriguez R, Marina N, Smienk H, Gómez-Moreno C, Barja F (2004). Effects of lindane on the photosynthetic apparatus of the cyanobacterium Anabaena. Environ Sci Pollut Res, 11: 98-106

Maldonado-Rodriguez R, Pavlov S, Gonzalez A, Oukarroum A, Strasser RJ (2003). Can machines recognise stress in plants? Environ Chem Lett, 1: 201-205

Genty B, Briantais JM, Baker NR (1989). The relationship between the quantum yield of photosynthetic electron transport and quenching of chlorophyll fluorescence. Biochim Biophys Acta, 990: 87-92

Demmig-Adams B, Adams WWIII (1996). Xanthophyll cycle and light stress in nature: uniform response to excess direct sunlight among higher plant species. Planta, 198: 460-470

李鹏民, 高辉远, Strasser R J. 快速叶绿素荧光诱导动力学分析在光合作用研究中的应用. 植物生理与分子生物学学报, 2005, 31(6): 559-566

Li PM, Gao HY, Strasser RJ. Application of the chlorophyll fluorescence Induction dynamics in photosynthesis study. Journal of Plant Physiology and Molecular Biology, 2005, 31(6): 559-566

许大全. 光合作用效率. 上海: 上海科学技术出版社, 2002


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