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荷兰PhenoVation

         PhenoVation 是革新性的植物叶绿素荧光成像系统制造商,专业生产对整个植株成像的相机系统,成像方式为远程成像,高分辨率和高速成像。生成图像提供了光合作用性能信息。用通过最新研发的相机系统CropReporter,用户可选择用于研究或工业应用不同模式。

        CropReporter有两种版本: CropReporter高分辨率版本和 CropReporter高速版本。 CropReporter同时配有分析软件,可为科学研究和工业应用提供独特的解决方案。

所依据的原理是基于持续激发成像荧光计,用以测量Kautskyis 响应曲线。采用了高能红灯来使光合作用饱和,通过使用敏感相机, 在不同时间点对相应曲线成像以测量F0和 Fm。依赖于所拍摄图像的有效信号/噪音比,相机积分时间是从20 µs -1 ms。红光灯的典型照射强度是1000-5000 µmol/(m2s)。

 

CropReporter 2个版本

1.    CropReporter 高分辨率版

此版本特点是高分辨率,成像可达1.4 Mp, 14 bit A/D 模数转化生成 16384灰度值/像素以及 15帧/秒。距离在80cm时,成像面积直径达到50cm 。相机可以用于单株植物详细成像或对拟南芥植物的多个小植株成像在一起。

2.    CropReporter 高速版

此版本专为在高帧速拍摄响应曲线设计。每秒可拍摄380帧图想,分辨率可达320×240像素,14 bit 的A/D模数转化。

应用

CropReporter 可应用于不同领域:

高通量筛查:  在此类应用中, CropReporter安装在植物传送带上方  (顶视) 或侧面(侧视) 。 CropReporter 拍摄图像需要400 ms,计算光合性能。这意味着其可以典型的每小时4000株植物的速度来筛查植物 。

多荧光成像:研究上, CropReporter 可配备拓展滤波轮,于不同荧光波段成像。客户可指定滤波轮 。有15种滤波轮供备选 (1英寸光学滤波)

多光谱成像: 另外应用是光谱成像。这样可使用用于荧光成像的相同相机拍摄光谱图像。 第二滤波轮利用白灯可使用15个不同光谱波段。除了光谱图像, 也可拍摄彩色图像 (RGB)。

多荧光和光谱成像:光谱和荧光多波段成像可集成在一个相机系统中。此CropReporter系统可在例如12个波段测量多荧光图像,3彩滤波 (RGB) 以及 15 种不同光谱波段。总共可达30个滤波轮。依据客户要求,还可提供其它滤波组合。

 

红掌植物 Fv/Fm图


红掌植物彩图

红掌植物叶绿素荧光图

科研背景介绍

植物生长、活力以及品质主要依赖于其水分吸收、营养、二氧化碳以及光合作用中光的作用。光合作用中,生成了糖和淀粉。光在此过程中作用非常关键,因光吸收累积了化学能,是植物生长的能量来源。胁迫条件,如干旱,恶劣温度、病害,害虫、除草剂以及营养缺乏会降低其生长速度。

光合作用

通过测量光合作用中的光吸收利用程度,植物的监控,活力以及品质可以数字表述:光合作用效率。

该数字指示了多少百分百的光转化到生长当中。植物可达到83%的光合效率。只意味着达83%的叶绿素捕获光真正用于光合作用,用于糖和淀粉生产。当光合作用不起作用时,光合效率为零,没有光被吸收用于光合作用。

叶绿素荧光

植物体内的叶绿素在光照射时发出荧光。这意味着一旦植物被红光照射,植物发射出更深颜色的红彩色。 使用镜头中的光学滤波轮,可以拍摄荧光图片。采用特殊测量程序,可从这些荧光信号计算光合效率。

荧兴叶绿素


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