LI6400基本测量原理介绍课件

1、LI-6400基本测量原理介绍基因有限公司北京力高泰科技有限公司2019年5月16日 成都第1页，共41页。内容介绍光合作用测量方法红外线气体分析法(IRGA)LI-6400 气体交换测量系统LI-6400气体交换测量系统使用功能与应用第2页，共41页。酶CO2H2OO2(CH2O)光量子Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第3页，共41页。Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第4页，共41页。光合作用测定方法有机物的积累速率:半叶法、植物

2、生长分析法 叶片放O2的速率:瓦氏呼吸、吉尔森呼吸、化学滴定法和氧电极法叶片吸收CO2的速率:化学滴定法、pH法、同位素法和红外线气体分析法 测定任一反应物的消耗速率或产物的生成速率(包括物质的交换和能量的贮藏)都可以用来计算光合速率(Pn)Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第5页，共41页。凡振动频率与气体分子的振动频率相同的红外光，在透过气体时均可形成共震而被气体吸收，使透过的红外光能量减少由异原子组成的具有偶极矩的气体分子如CO2、CO 、H2O、SO2、CH4、NH4、NO等，在波长2.525m的红外线光区

3、都有特异的吸收带CO2在中段红外区的吸收带有4处，且以4.26m的吸收带最强，而且不与H2O相互干扰被吸收的红外光能量多少与被测气体对红外光的吸收系数(K)、气体的密度(C)和气层的厚度(L)有关，并服从比尔-兰伯特定律(E=Eoe-KCI)红外线气体分析法(IRGA)Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第6页，共41页。灵敏度高反应速度快、响应时间短，可快速测出CO2瞬间变化不破坏样品易实现自动化、智能化。可实现CO2及有关环境因子的自动监测、记录、数据储存、计算及环境条件的控制现已成为测定光合的最主要方法。优 点

4、Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第7页，共41页。红外线CO2分析原理辐射源 气 室 滤光片 检测器 信号输出Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第8页，共41页。依据CO2变化测定的基本原理CO2CO2Pn = CO2S t光Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第9页，共41页。光合作用:重要的环境因子是什么?光强度 叶片温度CO2 水蒸气不仅要测量这些因子

5、，而且要控制这些因子Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第10页，共41页。光合作用:研究者想测量什么?净 CO2 流量 (同化作用或呼吸作用) 气孔导度 (gs)胞间 CO2 浓度 (Ci)电子传递植物胁迫指示Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第11页，共41页。LI-6400 气体交换测量系统Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第12页，共41页。红外气体分

6、析的原理是LI-COR公司生产的第三代气体交换测量系统分析器位于传感器头部具有两组完全独立的、非扩散性的、开路的红外分析器同时测量CO2和H2O的绝对浓度可连续测量参比室和样品室的CO2和H2O绝对浓度，达到实时测量叶片的动态指标LI-6400 的测量原理Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第13页，共41页。Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第14页，共41页。Gene Company LimitedAgricultural & Env

7、ironmental Division第15页，共41页。Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第16页，共41页。Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第17页，共41页。开路式系统中的变量A 蒸腾作用 (E) 和光合作用 (A) 改变了叶室空气中水蒸气和CO2 浓度 蒸腾作用造成出室空气流量(uo )大于入室空气流量(ui )Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第

8、18页，共41页。方 程TranspirationE u(wo-wi)/s mol s-1(mmol mol-1)/m2 mmol m-2 s-1Photosynthesis (CO2 Assimilation)A u(ci-co)/s mol s-1 (mol mol-1)/m2 mol m-2 s-1Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第19页，共41页。方 程Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第20页，共41页。方 程Gene Co

9、mpany LimitedAgricultural & Environmental Division第21页，共41页。挑战: 快速、精确测量H2O问题: 气路管壁会缓慢吸收和释放水蒸气 水吸收 = 误差 蒸腾误差 (E) 气孔导度误差 (g s) 胞间 CO2 误差(Ci)Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第22页，共41页。开路式或稳态气体交换系统Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第23页，共41页。问题:传统光合仪H2O测量时滞壁

10、吸收管吸收精确测量和控制叶室湿度是不可能的Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第24页，共41页。LI-6400系统H2O的测量和控制图表浏览功能最小吸收，精确测量或控制叶室H2O 准确测量最小时滞 LI-6400在进气湿度突然发生较大变化时维持H2O 在 0.1 mmol/mol之内Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第25页，共41页。新颖独特的系统设计 开放式气路 分析器定位传感器头部各种环境因子的控制光、CO2、温度和湿度等在野外现

11、场检查数据自动测量程序自带程序、用户定义程序LI-6400光合仪的特点1Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第26页，共41页。回算功能以便回到实验室作校准程序的升级文件记录模式文件名、标记数据交换仪器与电脑之间的数据交换荧光测量与光合作用测量同步进行LI-6400光合仪的特点2Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第27页，共41页。LI-6400的使用功能11、测量参数包括： 净光合速率（Pn） 气孔导度（Gs） 蒸腾速率（Ts） 细胞间

12、隙CO2浓度（Ci） 大气CO2浓度（Ca） 光量子通量密度（PFD） 叶温(TL) 气温 （Ta） 相对空气湿度(RH) 饱和蒸气压亏缺（VPD）Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第28页，共41页。Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division2、计算参数包括： 表观量子效率(AQY) 羧化效率(CE) 气孔限制值(Ls) 光呼吸速率 CO2利用率(CUE) 总光合速率(Pgross) 净光合速率(Pnet) 暗呼吸速率LI-6400的使用功能

13、2第29页，共41页。光响应曲线： 光饱和点 光补偿点 CO2响应曲线： CO2饱和点 CO2补偿点 RuBP最大再生速率（Vrubsico） 温合补偿点水合补偿点LI-6400的应用1Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第30页，共41页。光合作用的动态变化 日变化 季节变化 年变化植物光合作用比较 生境条件 发育阶段 不同植物光合作用与环境因子关系 光照强度 CO2浓度 温度 水分 养分 交互作用全球气候变化 Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Div

14、isionLI-6400的应用2第31页，共41页。逆境条件植物光合作用变化 高温和低温 强光 紫外辐射 盐分胁迫 水分胁迫 大气污染 抗逆植物的筛选转基因植物引种植物航天育种光合作用机理研究Gene Company LimitedAgricultural & Environmental DivisionLI-6400的应用3第32页，共41页。土壤呼吸Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第33页，共41页。群落光合测量Gene Company LimitedAgricultural & Environmental

15、Division第34页，共41页。群落光合测量Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第35页，共41页。果实、种子等呼吸测量Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第36页，共41页。6400-40 荧光叶室Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第37页，共41页。最大荧光（Fm） 光下最大荧光（Fm） 初始荧光（Fo） 光下最小荧光（Fo）最小荧光相对变化（q0） 实

16、时荧光（F）稳态荧光（Fs） 可变荧光（Fv）PS光化学效率（Fv/Fm） 能量转换的有效量子产率（F/Fm）有效量子产率( Fv/Fm） 光化学猝灭（qP）非化学猝灭（qN） 非化学猝灭（NPQ）电子传递速率（ETR） 叶绿素荧光降低比例（Rfd）荧光仪测量参数Gene Company LimitedAgricultural & Environmental Division第38页，共41页。 经过11年多的不断软硬件改进与升级更新，LI-6400以其野外优越的质量、可靠的产品性能、强大的功能和良好的售后服务，已成为: Gene Company LimitedAgricultural & Environmenta