SpectraPen/PolyPen手持式光譜儀應(yīng)用案例—光合機(jī)理研究

捷克科學(xué)院、捷克南波西米亞大學(xué)與英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院利用多種藍(lán)藻Synechocystis sp PCC 6803突變體進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在光系統(tǒng)II裝配初期，D1和D2蛋白的有效組合需要一種光合作用特殊紅素氧還蛋白R(shí)ubA。這一研究成果發(fā)表于2019年《The Plant Cell》。

研究者使用熒光燈對(duì)樣品進(jìn)行培養(yǎng)，并模擬光暗周期變化以激活光合功能。熒光燈光譜使用SpectraPen SP110手持式光譜儀進(jìn)行測(cè)量，以確保其符合實(shí)驗(yàn)要求。之后對(duì)樣品吸收光譜進(jìn)行的測(cè)量，展現(xiàn)了不同突變株對(duì)各個(gè)波段光的吸收率變化。其中679nm的吸收率可以反映葉綠素濃度的變化（圖1）。

圖1. 左：熒光燈光譜圖；中；野生型與突變株的吸收光譜圖；右：固體培養(yǎng)基上的野生型與突變株

對(duì)于研究光合作用機(jī)理來說，葉綠素?zé)晒鈨x是*的。研究者使用Aquapen手持式藻類葉綠素?zé)晒鈨x測(cè)量了強(qiáng)光下的可變熒光，結(jié)果表明突變株對(duì)于光抑制更加敏感。FL6000雙調(diào)制式葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行的QA-再氧化動(dòng)力學(xué)分析則表明了突變株在光系統(tǒng)II電子傳遞中的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)突變株的光系統(tǒng)II功能完整但活性降低，這正是因?yàn)楣庀到y(tǒng)II累積降低造成的（圖2）。

圖2. 左：高光處理下可變熒光變化曲線；右：添加DCMU前后的QA-再氧化動(dòng)力學(xué)曲線
 

Aquapen手持式藻類葉綠素?zé)晒鈨x是一款性價(jià)比*的藻類葉綠素?zé)晒鈨x，具備測(cè)量脈沖調(diào)制式熒光淬滅曲線和OJIP快速熒光動(dòng)力學(xué)曲線的功能，配備探頭式和試管式兩種型號(hào)。FL6000雙調(diào)制式葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量系統(tǒng)則是目前*份一款使用雙調(diào)制熒光測(cè)量技術(shù)的儀器，也是深入解釋光合機(jī)理的*工具之一。QA-再氧化動(dòng)力學(xué)分析就是其*功能之一（圖3）。
 

圖3. 左：Aquapen手持式藻類葉綠素?zé)晒鈨x；右：FL6000雙調(diào)制式葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量系統(tǒng)
 

參考文獻(xiàn)：
1. Kiss, E., Knoppova, J., Pascual Aznar, G., et al. 2019. A Photosynthesis-Specific Rubredoxin-like Protein Is Required for Efficient Association of the D1 and D2 Proteins during the Initial Steps of Photosystem II Assembly. The Plant Cell 31: 2241-2258
 
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