FluorCam臺式植物多光譜熒光成像系統(tǒng) 北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司

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土壤與植物生理生態(tài)研究監(jiān)測、環(huán)境氣象監(jiān)測、水文水質(zhì)及地下水監(jiān)測、水土保持研究監(jiān)測、荒漠化監(jiān)測、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)以及動物生態(tài)研究等國外先進儀器技術(shù)的引進推廣和系統(tǒng)集成,并為生態(tài)環(huán)境實驗研究和規(guī)劃設(shè)計提供技術(shù)方案和分析測量。

   北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司成立于2002年，是從事于生態(tài)研究監(jiān)測與技術(shù)推廣的高科技專業(yè)公司，主要致力于植物科學(xué)、土壤科學(xué)、動物科學(xué)、水體與藻類、及地球科學(xué)等領(lǐng)域國外先進科學(xué)研究監(jiān)測技術(shù)的引進推廣和技術(shù)研發(fā)集成，并為生態(tài)環(huán)境實驗研究與監(jiān)測、植物表型分析、動物呼吸代謝、土壤呼吸測量監(jiān)測、藻類培養(yǎng)與在線監(jiān)測、生態(tài)修復(fù)與生態(tài)保護等提供規(guī)劃設(shè)計、技術(shù)方案與系統(tǒng)集成、分析測量和咨詢；業(yè)務(wù)范圍涵蓋（生態(tài)技術(shù)）開發(fā)咨詢服務(wù)、進出口，自然科學(xué)及農(nóng)業(yè)科學(xué)研究與試驗發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測，及醫(yī)療器械等。公司技術(shù)團隊80％以上具備碩士或碩士以上學(xué)位，并與中國科學(xué)院研究生院、中科院植物研究所、中科院地理科學(xué)與資源研究所、中國農(nóng)科院、中國林科院、中國環(huán)科院、中國水科院、清華大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、北京大學(xué)等建立了長期的技術(shù)合作交流關(guān)系。

    公司下設(shè)市場營銷部、技術(shù)服務(wù)部、商務(wù)部等，并專門成立易科泰EcoLab 實驗室及昌平上莊實驗站、阿拉善騰格里沙漠生態(tài)監(jiān)測站，Ecolab實驗室擁有葉綠素?zé)晒獬上?、葉綠素?zé)晒鈨x、水體藻類熒光儀、EasyChem全自動化學(xué)分析儀、MicroMac1000水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)、FMT150藻類培養(yǎng)與在線監(jiān)測系統(tǒng)、RF-O2熒光光纖氧氣測量監(jiān)測系統(tǒng)、ACE土壤呼吸自動監(jiān)測系統(tǒng)、SoilBox便攜式土壤氣體通量測量系統(tǒng)、動物呼吸測量系統(tǒng)、LCpro 光合作用測量儀、Hood土壤入滲儀、TRIM-PICO土壤水分測量儀、年輪分析儀等各種儀器設(shè)備，可以進行實驗研究分析、實驗培訓(xùn)等，歡迎與易科泰Ecolab實驗室開展合作研究。

   易科泰生態(tài)技術(shù)公司與歐洲PSI公司、ADC公司、Pyro-Science公司、Systea公司、Loligo公司、Atomtrace公司、ITRAX公司、UGT公司、Pessl公司等，及北美Sable公司、Bartz公司、VERIS公司、Regent公司等國際著名生態(tài)儀器技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)機構(gòu)和廠商建立了密切的合作關(guān)系。公司代理和自主研發(fā)的FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)、SoilTron 多功能小型蒸滲儀技術(shù)、德國UGT土壤侵蝕監(jiān)測技術(shù)、土壤／濕地呼吸與碳通量研究監(jiān)測、BTC -100微根窗根系監(jiān)測技術(shù)、PlantScreen植物表型成像分析技術(shù)（for high-through pant phenotyping）、光合作用與植物生理生態(tài)研究監(jiān)測、Sable動物呼吸代謝測量、Promethion動物呼吸代謝與行為觀測系統(tǒng)（for experiment animal phenotyping）、水質(zhì)分析與藻類研究監(jiān)測等生態(tài)儀器技術(shù)及其集成系統(tǒng)，成為我國農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水資源管理、生態(tài)環(huán)境研究等領(lǐng)域科技進步的有力工具。

    工欲善其事，必先利其器 ，易科泰公司將秉承 利其器，善其事 的經(jīng)營理念，為國內(nèi)生態(tài)環(huán)境研究監(jiān)測領(lǐng)域的同行提供Z優(yōu)的生態(tài)技術(shù)方案。

易科泰十大重點產(chǎn)品：

EcoDrone無人機遙測技術(shù)
Sable動物呼吸代謝測量技術(shù)
FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)
BTC-100微根窗根系動態(tài)監(jiān)測技術(shù)
PlantScreen 植物表型成像分析技術(shù)
Sci-Trace LIBS元素分析技術(shù)及其應(yīng)用
PSI藻類培養(yǎng)與葉綠素?zé)晒庠诰€監(jiān)測技術(shù)
Promethion動物行為與能量代謝監(jiān)測系統(tǒng)
智能LED光源與FytoScope智能LED光源培養(yǎng)室
CoreScanner芯體密度X光掃描成像與XRF元素分析

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PSI公司首席科學(xué)家Nedbal教授與公司總裁Trtilek博士等首次將PAM葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)與CCD技術(shù)結(jié)合在一起，于1996年在世界上成功研制生產(chǎn)出FluorCam葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)（Heck等，1999；Nedbal等，2000；Govindjee and Nedbal, 2000）。FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)成為上世紀(jì)90年代葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)的重要突破，使科學(xué)家們對光合作用與葉綠素?zé)晒獾难芯恳幌伦舆M入二維世界和顯微世界。目前PSI公司已成為世界上最權(quán)威、使用最廣、種類最全面、發(fā)表論文最多的葉綠素?zé)晒獬上駥I(yè)生產(chǎn)廠商。

 

上左圖為上世紀(jì)90年代Nedbal等設(shè)計的FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)（Photosynthesis Research, 66: 3-12, 2000），右圖為檸檬彩色圖及葉綠素?zé)晒獬上駡D（Photosynthetica, 38: 571-579, 2000）

FluorCam臺式植物多光譜熒光成像系統(tǒng)是一款高度集成、高度創(chuàng)新、使用方便、應(yīng)用廣泛的高端植物活體成像技術(shù)設(shè)備，高靈敏度CCD鏡頭、4個固定的LED光源板及控制系統(tǒng)等集成于一個暗適應(yīng)操作箱內(nèi)（還可根據(jù)需求選配第五個光源板置于頂部），植物樣品放置在暗適應(yīng)操作箱內(nèi)的隔板上，隔板7級高度可調(diào)；光源由高穩(wěn)定性供電單元提供電源，4個高能、高穩(wěn)定性LED光源板均一性照在植物樣品上，成像面積可達13 13 cm；控制系統(tǒng)通過USB與計算機相聯(lián)，并通過FluorCam軟件程序控制和采集分析數(shù)據(jù)。適用于植物葉片及果實等其它植物組織、整株植物或培養(yǎng)的多株植物、苔蘚地衣等低等植物、藻類等，F(xiàn)luorCam臺式植物多光譜熒光成像系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于植物包括藻類光合生理生態(tài)、植物逆境脅迫生理與易感性、氣孔功能、植物環(huán)境如土壤重金屬污染響應(yīng)與生物檢測、植物抗性檢測與篩選、作物育種、Phenotyping等研究。

 

主要功能特點:

 系統(tǒng)集成于暗適應(yīng)操作箱內(nèi)，操作簡便、便于移動，既可在實驗室內(nèi)也可在室外進行暗適應(yīng)成像測量分析

 高靈敏度CCD鏡頭，時間分辨率達50張每秒，快速捕捉葉綠素?zé)晒馑沧儯上衩娣e達13x13cm

 是世界上獨一可進行OJIP快速熒光動力學(xué)成像分析的高端葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)設(shè)備，可得到OJIP快速葉綠素?zé)晒鈩討B(tài)曲線及Mo（OJIP曲線初始斜率）、OJIP固定面積、Sm（對關(guān)閉所有光反應(yīng)中心所需能量的量度）、QY、PI（Performance Index）等20多個參數(shù)

 

 是世界上獨一可進行QA再氧化動力學(xué)成像分析的高端葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)設(shè)備，可運行單周轉(zhuǎn)飽和光閃（STF）葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動態(tài)，光強在100 s內(nèi)可達到120,000 mol(photons)/m .s

 具備功能最全的、可編輯的葉綠素?zé)晒鈱嶒灣绦颍≒rotocols），包括快照模式、Fv/Fm、Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)、2個葉綠素?zé)晒獯銣绶治觯∟PQ）protocolas（2套定制給光方案）、LC光響應(yīng)曲線、PAR吸收與NDVI成像分析、QA再氧化動力學(xué)分析（選配）、OJIP快速熒光動力學(xué)分析（選配）及GFP綠色熒光蛋白成像（選配）等

 可進行自動重復(fù)成像測量分析，預(yù)設(shè)一個實驗程序（Protocols）、測量次數(shù)及間隔，系統(tǒng)將自動循環(huán)運行成像測量，并自動將數(shù)據(jù)按時間日期存入計算機（帶時間戳）；還可預(yù)設(shè)兩個實驗程序（Protocols）；比如使系統(tǒng)白天自動運行Fv/Fm，夜間自動運行NPQ分析等

 具備雙色光化學(xué)光激發(fā)光源，標(biāo)準(zhǔn)配置為紅色和白色，可選配紅色與藍色等雙波段光化學(xué)光，雙色光化學(xué)光可按不同比例搭配使用，以便實驗不同光質(zhì)對作物／植物的光合效益

左圖A為100％紅色光源條件下黃瓜葉片的Fv/Fm，左圖B為30%藍色光源條件下黃瓜葉片的Fv/Fm；右上圖為光合作用強度隨光照強度（不同比例藍色光）的關(guān)系，右下圖為氣孔導(dǎo)度隨光照強度（不同比例藍色光）的關(guān)系

 可運行葉綠素?zé)晒獬上?、多光譜熒光成像、GFP穩(wěn)態(tài)熒光成像

 可選配TetraCam彩色成像模塊，最大成像面積20x25cm，用于葉片或植物形態(tài)成像分析和葉綠素?zé)晒獬上駥Ρ确治?/p>

 可選配高光譜成像單元和紅外熱成像單元，植物性狀數(shù)字化、可視化，全面測量分析植物形態(tài)、光合效率、生化性狀、氣孔導(dǎo)度、脅迫與抗性等

 可選配大型版移動式植物成像分析系統(tǒng)，成像面積35x35cm，可運行葉綠素?zé)晒獬上瘛⒓t外熱成像及RGB成像分析

 

新應(yīng)用案例：

Hendrik Kupper與Zuzana Benedikty等，在2019年2月出版的《Plant Physiology》，發(fā)表了Analysis of OJIP Chlorophyll Fluorescence Kinetics and QA Reoxidation Kinetics by Direct Fast Imaging，該研究首次采用超高速成像傳感器FluorCam臺式植物葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)與FKM多光譜顯微熒光成像系統(tǒng)，成像速度可達4000fps@640x512，QA再氧化葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)成像測量單脈沖飽和光閃達150,000 mol/m2.s1。

 

 

附：OJIP快速熒光動力學(xué)測定分析參數(shù)包括：

a) Fo：初始熒光或稱最小熒光，50 s時的熒光

b) Fj：2ms時的熒光

c) Fi：60ms時的熒光

d) P或Fm：最大熒光

e) Vj＝(Fj-Fo)/(Fm-Fo):j階熒光相對變量

f) Vi＝(Fi-Fo)/(Fm-Fo)：i階熒光相對變量

g) Mo＝TRo/RC-ETo/RC=4(F300-Fo)/(Fm-Fo)：熒光瞬變初始斜率，或稱OJIP曲線初始斜率

h) Area：OJIP曲線與Fm之間的面積，可稱為補償面積（complementary area）為了對不同樣品進行比較，Area需要標(biāo)準(zhǔn)化為：Sm＝Area/(Fm-Fo)，Sm是對關(guān)閉所有光反應(yīng)中心所需能量的量度

i) Fix Area：OJIP固定面積，OJIP曲線40微妙時的F值至1秒時的F值下面的面積

j) Sm：標(biāo)準(zhǔn)化OJIP補償面積，反映QA還原多次周轉(zhuǎn)

k) Ss＝Vj/Mo：標(biāo)準(zhǔn)化OJ相補償面積，反映單周轉(zhuǎn)QA還原

l) N=Sm/Ss=Sm Mo(1/Vj)：OJIP QA還原周轉(zhuǎn)數(shù)量（between 0 and tFm）

m) Phi_Po＝QY＝ po＝TRo/ABS＝Fv/Fm，最大光量子產(chǎn)量，吸收光量子通量反應(yīng)中心初始捕獲比率

n) Psi_o＝ o＝ETo/TRo＝1-Vj，捕獲光量子通量中電子傳遞光量子通量比率

o) Phi_Eo＝ Eo=ETo/ABS=(1-(Fo/Fm))(1-Vj)，吸收光量子通量中電子傳遞光量子通量比率，或稱電子傳遞光量子產(chǎn)量（quantum yield of electron transport at t=0）

p) Phi_Do＝ Do＝1- po＝Fo/Fm，能量散失光量子產(chǎn)量（t＝0）

q) Phi_pav＝ pav＝ po（Sm/tFm），平均光量子產(chǎn)量，tFm為達到Fm所需時間（ms）

r) ABS/RC＝Mo(1/Vj)(1/QY)：為單位反應(yīng)中心的吸收光量子通量，這兒的反應(yīng)中心僅指the active (QA to QA reducing) centers（下同）。QY=TRo/ABS=Fv/Fm

s) TRo/RC＝Mo(1/Vj)：單位反應(yīng)中心初始（或稱最大）捕獲光量子通量（導(dǎo)致QA的還原，也即反應(yīng)中心關(guān)閉比率B的增加）

t) ETo/RC＝Mo(1/Vj)（1-Vj）：單位反應(yīng)中心初始電子傳遞光量子通量

u) DIo/RC＝（ABS/RC）－（TRo/RC）：單位反應(yīng)中心能量散失

v) ABS/CS：單位樣品截面的吸收光量子通量，CS stands for the excited cross-section of the tested sample（下同）。ABS/CSo＝Fo，ABS/CSm＝Fm，TRo/CSx＝QY(ABS/CSx) 單位截面捕獲能量或光量子通量

w) TRo/CSo＝QY.Fo；ETo/CSo＝ Eo.Fo ＝QY.(1-Vj).Fo

x) RC/CSx：反應(yīng)中心密度，RC / CS0 (active RCs per excited cross-section)

y) PIABS＝(RC/ABS)( po/ Do)( o/Vj)：基于吸收光量子通量的 性能 指數(shù)或稱生存指數(shù)

z) PIcs＝(RC/CSx)( po/ Do)( o/Vj)：基于截面的 性能 指數(shù)或稱生存指數(shù)