SpectraPen/PolyPen手持式光谱仪应用案例——光合机理研究

SpectraPen/PolyPen手持式光谱仪应用案例——光合机理研究

捷克科学院、捷克南波西米亚大学与英国帝国理工学院利用多种蓝藻Synechocystis sp PCC 6803突变体进行研究，发现在光系统II装配初期，D1和D2蛋白的有效组合需要一种光合作用特殊红素氧还蛋白RubA。这一研究成果发表于2019年《The Plant Cell》。

研究者使用荧光灯对样品进行培养，并模拟光暗周期变化以激活光合功能。荧光灯光谱使用SpectraPen SP110手持式光谱仪进行测量，以确保其符合实验要求。之后对样品吸收光谱进行的测量，展现了不同突变株对各个波段光的吸收率变化。其中679nm的吸收率可以反映叶绿素浓度的变化（图1）。

图1. 左：荧光灯光谱图；中；野生型与突变株的吸收光谱图；右：固体培养基上的野生型与突变株

对于研究光合作用机理来说，叶绿素荧光仪是必不可少的。研究者使用Aquapen手持式藻类叶绿素荧光仪测量了强光下的可变荧光，结果表明突变株对于光YZ更加敏感。FL6000双调制式叶绿素荧光测量系统进行的QA-再氧化动力学分析则表明了突变株在光系统II电子传递中的变化。结果发现突变株的光系统II功能完整但活性降低，这正是因为光系统II累积降低造成的（图2）。

图2. 左：高光处理下可变荧光变化曲线；右：添加DCMU前后的QA-再氧化动力学曲线

Aquapen手持式藻类叶绿素荧光仪是一款性价比极高的藻类叶绿素荧光仪，具备测量脉冲调制式荧光淬灭曲线和OJIP快速荧光动力学曲线的功能，配备探头式和试管式两种型号。FL6000双调制式叶绿素荧光测量系统则是目前一款使用双调制荧光测量技术的仪器，也是深入解释光合机理的必备工具之一。QA-再氧化动力学分析就是其特有功能之一（图3）。

图3. 左：Aquapen手持式藻类叶绿素荧光仪；右：FL6000双调制式叶绿素荧光测量系统

参考文献：

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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