Evaluación de comportamientos fotosintéticos mediante mediciones simultáneas de la reflectancia de la hoja y análisis de fluorescencia de clorofila

La medición simultánea de la reflectancia de la hoja con el análisis de fluorescencia de clorofila utilizando el modelo de planta mutante ya conocido facilita el establecimiento de nuevos parámetros de reflectancia. La construcción de nuevos parámetros de reflectancia de la hoja por nuestro método permite el monitoreo en tiempo real de los comportamientos cambiantes de la planta en condiciones ambientales naturales. Antes de comenzar un experimento, configure un sistema de medición como se muestra en este esquema.

Con una etapa de muestra, fuente de luz, fluorómetro PAM y radiómetro espectral. A continuación, conecte una placa de acero cuadrada de 10 cm con un orificio de un cm de diámetro a la etapa de muestra hecha a medida. Y encaja dos sondas de fibra delgada firmemente juntas.

Envuelva las sondas con cinta de plástico. A continuación, utilice un soporte para sujetar las sondas grabadas en la etapa de muestra. Coloque las sondas verticalmente en la etapa de muestra.

Y adjunte una guía de luz biforked hecha de fibras de vidrio a la fuente de luz halógena. A continuación, borre la etapa de la muestra desde ambas direcciones en ángulos de aproximadamente 45 grados. Ajuste de la fuente de luz para que la luz ilumine uniformemente el escenario de la muestra sin proyectar sombras.

Para la medición simultánea de la reflectancia izquierda y el análisis de florescencia de clorofila establecido, en una habitación oscura con luz de celofán verde colocar una planta de prueba en el soporte de la hoja de la etapa de la muestra y tocar la hoja contra el agujero de placa de acero en el escenario. Después de apagar la luz verde débil, encienda el fluorómetro PAM y borre la muestra de la hoja con una luz de medición. Mueva el ajustador de modo que la intensidad de la florescencia mida aproximadamente 100 y mida la distancia entre la sonda y la hoja.

Fije el ajustador en su lugar y registre el valor de la distancia en el ajustador. A continuación, apague la luz de medición y retire la planta de ensayo. Para la medición de la intensidad de la luz actínica, coloque un cuantificador de luz en la posición donde se colocará la hoja de la muestra.

E irradiar luz de la fuente de luz halógena para medir la intensidad de la fuente de luz. Determine qué posiciones de la esfera de fuente de luz generan intensidades de 30, 60, 120, 240 y 480 protones micromolares por metro cuadrado por segundo. Coloque una placa blanca como estándar reflectante en la posición de la muestra de la hoja.

Y encienda un radiómetro espectral. Ajuste la reflectancia espectral entre 350 y 850 nanómetros. No hay datos espectrales en este momento, ya que no hay luz irradiante.

Encienda la lámpara halógena para irradiar con 480 fotones micromolares por metro cuadrado por segundo. La mayor intensidad de irradiación en esta prueba y ajustar la fuerza de detección del radiómetro para evitar la saturación. A continuación, registre la reflectancia espectral bajo iluminación con 30, 60, 120, 240 y 480 fotones micromolares por metro cuadrado por segundo.

Para la medición simultánea de la reflectancia de la hoja y el análisis de la florescencia de clorofila transferir la planta de la cámara de crecimiento a cuarto oscuro con la misma temperatura y humedad. Después de una hora coloque una planta de Arabidopsis en la posición de la muestra de la hoja. Y fije la hoja de muestra a la hoja para que la superficie de la hoja sea perpendicular a las sondas de detección.

Encienda el fluorómetro PAM e inicie la grabación de la curva. Este valor se denomina cero. Encienda la luz de medición y espere aproximadamente 30 segundos para que la curva responda.

Este valor se llamaba F cero. Proporcione un pulso saturado de 4.000 fotones micromolares por metro cuadrado por segundo durante 0,8 segundos desde el PAM y obtenga el valor más alto del pico en la curva con una mayor intensidad de fluorescencia. Este valor se llama Fm.Then use la fórmula para calcular el rendimiento cuántico máximo del sistema fotográfico dos en la oscuridad.

Para medir los comportamientos fotosintéticos en estado estacionario, después de grabar Fm irradiar la muestra de hoja con los 30 fotones micromolares por metro cuadrado por segundo. Al encender el radiómetro espectral para monitorear la reflectancia de la hoja. Espere al menos 20 minutos para que la reacción fotosintética alcance un estado estable.

Durante este período de reacción, el pulso de saturación se suministrará a intervalos de un minuto. La intensidad de la florescencia del estado estacionario se llama Fs.El valor máximo de la florescencia alcanzado después de 20 minutos de luz pulsada se llama Fm prime. Registre la reflectancia espectral en este punto.

Para calcular la actividad de fotosíntesis en estado estacionario calcular los rendimientos cuánticos del sistema fotográfico dos que se pueden estimar irradiando con pulsos saturados bajo luz actínica. Estimar el flujo de electrones lineales desde el sistema fotográfico dos centros de reacción. A continuación, calcule el temple no fotoquímico y calcule el índice de reflectancia fotoquímica a partir de 531 y 570 nanómetros.

Después de adquirir Fs y la reflectancia de la hoja apague la luz actínica y proporcione un pulso saturante a intervalos de un minuto durante la relajación oscura. El valor máximo de florescencia inducido por el pulso de saturación bajo la oscuridad se llama Fm double prime. Y guarde los datos de doble prima Fm en dos y 10 minutos después de apagar la luz actínica.

Para calcular los parámetros del temple no fotoquímico de los conexores de relajación, estime el qE con los dos minutos de adaptación oscura Fm dobles datos primo. Calcule el temple dependiente de zanthoxylum, qZ, con los datos de doble prima Fm de adaptación oscura de 10 minutos. A continuación, calcule el estado inhibidor de la foto.

Como siguiente medición, encienda la luz actínica a 60 fotones micromolares por metro cuadrado por segundo y repita la misma medición. En este experimento representativo, se compararon plantas de tipo salvaje y arabidopsis mutante. El cambio en el índice de reflectancia fotoquímica, PRI, calculado a partir de la reflectancia de la hoja, se planteó contra el flujo de electrones lineales dependiente de la luz del sistema fotográfico dos según lo estimado por el fluorómetro PAM.

En este experimento, el cambio en el PRI se correlacionó negativamente con el flujo lineal de electrones en plantas de tipo salvaje, pero no en plantas mutantes. qZ que representa el ciclo de xantofila fue fraccionado de la relajación oscura connectics de temple no fotoquímico y también fue trazado contra el cambio en el PRI. En este análisis, el qZ también se correlacionó fuertemente con el cambio en PRI para ambas cepas vegetales, lo que implica que el PRI refleja el ciclo de xantofila.

Para la medición simultánea de la misma área de la hoja utilizando la misma fuente de luz o intensidad, utilice la misma fibra de detección en el dispositivo de fijación para colocar la hoja verticalmente. La espectroscopia de reflectancia tiene un potencial para ser utilizada en el análisis de una variedad de fenotipos, en plantas de tipo silvestre y mutadas para dilucidar los mecanismos moleculares de las plantas.