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FluorCam多光谱荧光成像系统

FluorCam多光谱荧光成像系统
  • 发布时间: 2020-02-17 19:02
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FluorCam植物多光谱荧光成像系统

FluorCam多光谱荧光成像系统是国际知名FluorCam叶绿素荧光成像技术的高级扩展产品,可用于叶绿素荧光动态成像分析、多激发光光合效率成像分析、紫外光激发多光谱荧光成像分析、PAR吸收与NDVI(植物光谱反射指数)成像分析、GFP/YFP稳态荧光成像等,全面、非接触、高灵敏度反映植物生理生态、胁迫生理与抗性、光合效率等,广泛应用于植物表型成像分析、植物胁迫与抗性检测、植物病害与病例检测研究、遗传育种高通量筛选、植物生理生态学、植物初级代谢与刺激代谢研究、污染生态学研究检测/生物检测等。

1.jpg

主要功能特点:

ü叶绿素荧光成像分析:植物光合效率、荧光淬灭热散失、光响应曲线、植物胁迫与抗性等生理功能测量检测

ü多光谱荧光成像分析:反映多酚与黄酮类等次级代谢产物动态变化、叶绿素动态变化、植物衰老、植物病虫害胁迫及非生物胁迫等

üGFP/YFP稳态荧光成像:遗传育种、基因标记

üNDVI成像分析:N素营养状态、植物胁迫等

ü  2.jpgUV紫外光激发多光谱荧光成像技术: UV紫外光对植物叶片激发,可以产生具有4个特征性波峰的荧光光谱,4个波峰的波长为蓝光440nm(F440)、绿光520nm(F520)、红光690nm(F690)和远红外740nm(F740),其中F440和F520统称为BGF,由表皮及叶肉细胞壁和叶脉发出,F690和F740为叶绿素荧光Chl-F。紫外光激发多光谱荧光可以用来灵敏、特异性地评估植物生理状态包括受胁迫状态,包括干旱、病虫害、环境污染、氮胁迫等

ü多激发光、多光谱荧光成像技术:通过光学滤波器技术,仅使特定波长的光(激发光)到达样品以激发荧光,同时仅使特定波长的激发荧光到达检测器。不同的荧光发色团(如叶绿素或GFP绿色荧光蛋白等)对不同波长的激发光“敏感”并吸收后激发出不同波长的荧光,根据此原理可以选配2个或2个以上的激发光源、滤波轮及相应滤波器,对不同波长荧光(多光谱荧光)进行成像分析。如选配红光和蓝光及相应滤波器,可以对GFP和叶绿素荧光成像分析,还可选配绿色光源及相应滤波器,以对YFP进行荧光成像分析等;

ü  3.jpg可选配不同规格型号,以实现不同均一植物荧光成像面积:13x13cm、20x20cm及35x35cm,可对叶片或整株植物甚至多株植物进行实验成像分析

ü可进行自动重复成像测量和无人值守监测,可设置两个实验程序(Protocols)自动循环成像测量,成像测量数据自动按时间日期存入计算机(带时间戳)

ü带有Kautsky诱导效应、荧光淬灭分析、GFP稳态荧光成像及紫外光激发多光谱荧光成像分析等各种通用实验程序(protocols),测量分析参数达60多个

ü可选配RGB成像、红外热成像及高光谱成像,以便与叶绿素荧光成像融合分析,全面研究分析形态结构、颜色、气孔导度、植物光谱特征、WUE(水分利用效率)、CWSI(水分胁迫指数)、植物生理生化等

ü测量样品包括叶片、花卉、果实、根系、植物其它组织及整株植物、藻类、小型动物等

配置规格:

1)一体式:可进行叶绿素荧光成像分析及UV紫外光源激发4个波段的荧光成像分析,成像面积13 x 13cm,系统高度集成(整体配置于一个一体式暗适用操作箱内)、方便使用,具备7位滤波轮及多光谱荧光成像滤波器组、高分辨率CCD镜头、UV紫外光激发多光谱荧光成像功能模块及程序软件等;具体又有如下几种功能配置:

a)FluorCam多光谱荧光成像(标准配置)

b)FluorCam多光谱荧光成像+GFP荧光成像

c)FluorCam多光谱荧光成像+QA再氧化+OJIP成像分析系统

d)FluorCam多光谱荧光成像+GFP荧光+QA再氧化+OJIP成像分析系统

2)模块式:模块式结构,具备高度可扩展性,不仅可进行叶绿素荧光成像分析及UV紫外光源激发4个波段的荧光成像分析,还可进行PAR吸收及NDVI成像分析、GFP绿色荧光蛋白等稳态荧光成像分析(选配),可根据客户需求选配不同的激发光源和滤波器组合,标配成像面积13 x 13cm,大型版成像面积20x20cm;

3)落地式:为大型多光谱荧光成像平台,均一植物荧光成像面积可达35x35cm,可进行叶绿素荧光成像、BGF成像、PAR吸收率成像、NDVI成像、GFP成像等

技术指标:

Ø标准版成像面积达13x13cm,大型版成像面积达20x20cm或35x35cm,红外热成像、高光谱成像面积以物距大小而定,小到植物叶片、大到植物冠层乃至大片植物冠层成像分析

Ø标准配置含滤波轮、ChlF.滤波器及高分辨率镜头,测量参数包括Fo, Fo’, Fs, Fm, Fm’, Fp, FtDn, FtLn, Fv, NPQ_Dn, NPQ_Ln, Qp_Dn, Qp_Ln, qN, QY, QY_Ln, PARabs, Rfd,BGF,UV-Chl.F等60多个叶绿素荧光参数和稳态荧光

Ø紫外光激发多光谱荧光参数包括F440、F520、F690、F740

Ø高分辨率CCD镜头

n最高图像分辨率:1360×1024像素

n时间分辨率:在最高图像分辨率下可达每秒20帧

nA/D 转换分辨率:16位(65536灰度色阶)

n像元尺寸:6.45µm×6.45µm

Ø配置有通用叶绿素荧光成像测量实验程序(protocols)和稳态荧光测量程序(选配),包括Fv/Fm Protocol,Kautsky诱导效应Protocol,荧光淬灭分析 Protocol,MCF多光谱荧光,稳态荧光测量,光响应曲线及PAR吸收成像测量等

Ø4个13x13cm LED光源板(大型版为4个20x20cm光源板,大型平台为整体式70x70cm光源板),双色光源(2红橙光+2蓝光),双色光化学光(Actinic light1和Actinic light2)

Ø标配Actinic1光强300µmol(photons)/m².s ,Actinic2光强2000µmol(photons)/m².s,饱和光闪4000µmol(photons)/m².s

Ø标配测量光为617nm红光,其它波段可选,持续时间10µs - 100µs可调;

ØUV紫外光源板:380nm紫外LED光源板,配备专用光源滤波片,用于激发植物样品多光谱荧光

Ø7位滤波轮及滤波器,用于成像测量叶绿素荧光、F440、F520、F690、F740及GFP等稳态荧光(GFP荧光需选配相应功能模块)

Ø可选配远红光735nm(FAR)与650nm双色LEDs光源板及相应滤波器和功能程序模块,用于测量Fo’、PARabs及NDVI

Ø可选配1对青色LEDs光源板及相应滤波器等,可用于气孔功能测量研究

Ø可选配1对绿色LEDs光源板用于测量YFG(须选配相应滤波器等)

Ø如测量其它荧光参数,须选配相应滤波器等(请咨询EcoLab实验室),以下为选配参考:

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ØFluorCam叶绿素荧光成像分析软件功能:具Live(实况测试)、Protocols(实验程序选择定制)、Pre–processing(成像预处理)、Result(成像分析结果)等功能菜单

Ø客户定制实验程序协议(protocols):可设定时间(如测量光持续时间、光化学光持续时间、测量时间等)、光强(如不同光质光化学光强度、饱和光闪强度、调制测量光等),具备专用实验程序语言和脚本,用户也可利用Protocol菜单中的向导程序模版自由创建新的实验程序

Ø自动测量分析功能:可设置一个实验程序(Protocol)自动无人值守循环成像测量,重复次数及间隔时间客户自定义,成像测量数据自动按时间日期存入计算机(带时间戳)

Ø快照(snapshot)模式:通过快照成像模式,可以自由调节光强、快门时间及灵敏度得到清晰突出的植物样本稳态荧光和瞬时荧光图片

Ø成像预处理:程序软件可自动识别多个植物样品或多个区域,也可手动选择区域(Region of interest,ROI)。手动选区的形状可以是方形、圆形、任意多边形或扇形。软件可自动测量分析每个样品和选定区域的荧光动力学曲线及相应参数,样品或区域数量不受限制(>1000)

Ø数据分析模式:具备“信号计算再平均”模式(算数平均值)和“信号平均再计算”模式,在高信噪比的情况下选用“信号计算再平均”模式,在低信噪比的情况下选择“信号平均再计算”模式以过滤掉噪音带来的误差

Ø给光制度:静态或动态

ØBios固件可升级

Ø通讯方式:千兆以太网

Ø供电电压:90 – 240 V

下图为植物接种病毒(PMMoV-I为意大利菌株,PMMoV-S为西班牙菌株)后(dpi为接种后的侵染天数)的紫外光激发多光谱荧光成像,其中Abaxial为叶片背面成像,Adaxial为叶片正面成像(引自Monica Pineda等,2008)

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产地:欧洲

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