最近在幫師門同學(xué)做植物熒光的實驗，也是相當(dāng)冷門了，用大白話總結(jié)了一些學(xué)習(xí)的知識辉饱，圖片上傳還不成功懈贺，回頭整理经窖。
1 名詞解釋與原理
1.1 光合作用
補充一點高中的生物與化學(xué)知識：
【氧化還原反應(yīng)】狹義的氧化反應(yīng)指物質(zhì)與氧化合；還原反應(yīng)指物質(zhì)失去氧的作用梭灿。廣義上來說画侣，失電子為氧化反應(yīng)，得電子為還原反應(yīng)堡妒。有機物反應(yīng)時把有機物引入氧或脫去氫的作用叫氧化配乱；引入氫或失去氧的作用叫還原。還原劑是在氧化還原反應(yīng)里，失去電子的物質(zhì)搬泥。對于同一種元素的一個電對來說桑寨，高價態(tài)是是氧化態(tài)，低價態(tài)的是還原態(tài)忿檩。**
【光合作用】如下圖所示尉尾，分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段，總表達式為:12H2O + 6CO2 ====> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
[圖片上傳失敗...(image-3a9eb6-1651938244693)]
【光反應(yīng)與暗反應(yīng)】
- 光反應(yīng)：物質(zhì)變化：2H2O→4H+ + O2 + 4e-（水的光解）燥透；NADP+ + e- + H+ → NADPH沙咏；能量變化：ADP+Pi+光能→ATP
- 暗反應(yīng)：物質(zhì)變化：CO2+C5化合物→2C3化合物。2C3化合物+4NADPH+ATP→（CH2O）+ C5化合物+H2O班套。ATP→ADP+PI（耗能）
①場所：光反應(yīng)在葉綠體基粒片層膜上肢藐，暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中
②條件：光反應(yīng)需要光、葉綠素等色素吱韭、酶,暗反應(yīng)需要許多有關(guān)的酶吆豹。
③物質(zhì)變化：光反應(yīng)發(fā)生水的光解和ATP的形成，暗反應(yīng)發(fā)生CO2的固定和C3化合物的還原杉女。
④能量變化：光反應(yīng)中光能→ATP中活躍的化學(xué)能瞻讽，在暗反應(yīng)中ATP中活躍的化學(xué)能→CH2O中穩(wěn)定的化學(xué)能。
⑤聯(lián)系：光反應(yīng)產(chǎn)物[H]是暗反應(yīng)中CO2的還原劑熏挎，ATP為暗反應(yīng)的進行提供了能量速勇，暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)形成ATP提供了原料。
【光反應(yīng)結(jié)構(gòu)路線圖】
[圖片上傳失敗...(image-caa35a-1651938244691)]
光合作用高效的吸能坎拐、傳能烦磁、轉(zhuǎn)能過程是在光合膜上具有一定分子排列空間構(gòu)象的色素蛋白復(fù)合體上進行的，并在10-15秒至10-7秒內(nèi)完成哼勇。整合于光合膜上的色素蛋白復(fù)合物根據(jù)功能通常分為：光系統(tǒng)I（PSI）都伪、光系統(tǒng)II（PSII）、Cytb6f復(fù)合物以及ATP合成酶復(fù)合物积担。在這4個色素蛋白復(fù)合體共同參與下陨晶，光合作用的光反應(yīng)完成電子從H2O到NADP+的傳遞并產(chǎn)生ATP和釋放O2。PSI和PSII是生物光能轉(zhuǎn)換的重要場所帝璧，涉及水裂解放氧反應(yīng)和原初電荷分離等關(guān)鍵步驟先誉，是決定光合作用效率的重要部位〉乃福【引自網(wǎng)頁https://www.chem17.com/tech_news/detail/2760204.html】
1.2 PSII
光系統(tǒng)II（PSII）是類囊體膜中的一種光合作用單位褐耳，由外周捕光(天線)色素蛋白復(fù)合體(LHCII)、內(nèi)周捕光(天線)色素蛋白復(fù)合體(CP43和CP47等) 渴庆、反應(yīng)中心色素蛋白復(fù)合體(PSII-RC)和錳簇合物铃芦，以及外周蛋白33kDa和17kDa等組成雅镊。PSII-RC由D1蛋白，D2蛋白刃滓，細胞色素b559(Cyt b559)的α亞基和β亞基以及Psb I基因產(chǎn)物五種蛋白質(zhì)及其結(jié)合的葉綠素a(Chl-a)仁烹、脫鎂葉綠素(Pheo)和β-類胡蘿卜素(Car)組成。在一個PSII-RC中注盈，只有兩個Chl-a具有光敏化性質(zhì)晃危，它們組成特殊的“分子對”叙赚，在光催化的原初光化學(xué)反應(yīng)中起著原初電子供體的作用老客，而它們的原初電子受體為Pheo。由于這一特殊的“Chl-a 分子對”在其氧化還原吸收光譜的680 nm 處有一明顯的高峰震叮，故稱為P680 胧砰。PSII行使功能的前提是吸收光能，PSII將LCHII吸收的光能傳遞給PSII反應(yīng)中心苇瓣，使中心色素產(chǎn)生一個高能電子尉间，并傳遞給原初電子受體。這一過程產(chǎn)生了帶正電荷的供體（P680+）和一個帶負電荷的原初電子受體（Pheo-）击罪，這一對相反帶電性物質(zhì)的形成非常重要哲嘲，它們能夠引發(fā)進一步的反應(yīng)。因為P680+可以作為氧化劑媳禁，接受電子眠副，引發(fā)水的光解，導(dǎo)致水氧化釋放的電子向PSII的傳遞竣稽； 而Pheo-可以作為還原劑囱怕，丟失一個電子，引起電子向質(zhì)體醌的傳遞毫别，轉(zhuǎn)移到質(zhì)體醌的電子最終用于將NADP+還原成NADPH或用于非循環(huán)光合磷酸化娃弓。【引自網(wǎng)頁https://www.chem17.com/tech_news/detail/2760204.html】
植物的光合 機構(gòu)包括光系統(tǒng) II (PSII)和光系統(tǒng) I (PSI)岛宦，植物 被照光后台丛，PSII 的捕光色素將捕獲的光量子傳遞 給反應(yīng)中心(P680)，使 P680 受激發(fā)處于第一激發(fā)單 線態(tài)(P680 * )砾肺，P680 * 很不穩(wěn)定挽霉，將受激發(fā)產(chǎn)生的電 子傳遞給 P680 受體側(cè)的去鎂葉綠素(Pheo)，生成 P680 + Pheo- 债沮，然后 Pheo- 將電子傳遞給 PSII 的電子 受體：初級醌受體(QA)炼吴、次級醌受體(QB)及質(zhì)體 醌(PQ)等，最后經(jīng)質(zhì)蘭素(PC)傳遞到 PSI 的反應(yīng) 中心(P700)疫衩，生成的 P680 + 可以從 P680 的供體側(cè)奪取 電子硅蹦，并最終導(dǎo)致 H2O 的裂解。與 P680 一樣，P700 受光激發(fā)后童芹，生成 P700 * 涮瞻，P700 * 將受激發(fā)產(chǎn)生的電 子傳遞給鐵氧還蛋白，生成 P700 + 假褪，并最終由鐵氧 還蛋白 -NADP+ 還原酶把 NADP+ 還原為 NADPH署咽， 用于光合碳的還原，P700 + 又可以接受從 PSII 傳來 的電子生音，形成可持續(xù)的電子傳遞宁否。電子傳遞的過 程伴隨著質(zhì)子的傳遞和跨膜質(zhì)子梯度的生成，并 最終偶聯(lián) ATP 的生成缀遍∧浇常【引自論文-快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動力學(xué)分析在光合作用研究中的應(yīng)用】
大白話總結(jié)一下以上引文的含義：植物的光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)的主要任務(wù)是分解水域醇，而暗反應(yīng)的主要任務(wù)是固定碳台谊，前者為后者的發(fā)生提供了H+、催化酶譬挚。PSII作為植物光合器官結(jié)構(gòu)的其中一個組成部分锅铅，主要在光反應(yīng)中發(fā)揮作用，PSII有一個結(jié)構(gòu)叫反應(yīng)中心减宣，是一個包含了很多色素的蛋白復(fù)合體盐须，而這個反應(yīng)中心里，只有兩個Chl-a具有光敏化性質(zhì)蚪腋，這一對分子很重要丰歌，被稱為P680，這個物質(zhì)（P680+）就相當(dāng)于氧化劑一樣奪取電子屉凯，引發(fā)水的電解立帖，因此在PSII中的光合作用階段可以簡單概括為：2H2O ===> O2 + 4H+ + 4e-。奪取到手的電子需要傳遞出去悠砚，進行下一步反應(yīng)晓勇。<ins class="jop-noMdConv">電子在PSII內(nèi)的傳遞路徑為：P680+從水中奪電子變成P680，傳遞給 Pheo灌旧，Pheo變成Pheo-绑咱，Pheo-傳遞給QA，QA變成QA-枢泰，QA-傳遞給QB描融，QB變成QB-，最后傳遞給PQ（這里只解釋了“一道電門”）衡蚂，此時就已經(jīng)離開了PSII結(jié)構(gòu)窿克，此時還會經(jīng)過一個中間結(jié)構(gòu)骏庸，叫做Cytb6f復(fù)合物，也會有一系列反應(yīng)年叮，直至最終電子到達了PSI具被，被PSI的P700+給奪取，P700+變成P700只损，最后NADP+ + e- + H+ → NADPH（NADPH為暗反應(yīng)做準備）一姿，至此完成了一個電子的從PSII到PSI的傳遞路徑</ins>，這個電子傳播路徑很重要跃惫，因為這個路徑中每一環(huán)節(jié)的時間是不一樣的叮叹，而這個時間差，正是光抑制現(xiàn)象與Kautsky效應(yīng)產(chǎn)生的條件辈挂。
1.3 光抑制與Kautsky效應(yīng)
【光抑制】植物的光合機構(gòu)所接受的光能超過光合作用所能利用的數(shù)量時衬横，光合功能便降低裹粤， 這就是所謂的光合作用的光抑制终蒂。 陰生植物被轉(zhuǎn)移到強光下幾分鐘之內(nèi)便可以發(fā)生光抑制。
【Kautsky效應(yīng)】將暗適應(yīng)的綠色植物或含有葉綠素的部分組織突然暴露在可見光下之后就會觀察到遥诉，植物綠色組織發(fā)出一種強度不斷變化的暗紅色熒光拇泣，熒光隨時間變化的曲線稱為葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動力學(xué)曲線。這一現(xiàn)象最早是由 Kautsky 發(fā)現(xiàn)的矮锈，因此也稱為Kautsky效應(yīng)霉翔。
這兩個名詞實際上描述的是同一個反應(yīng)的不同表現(xiàn)。事實上苞笨，在上一小節(jié)中描述的電子傳遞發(fā)生的同時债朵，還有一部分能量以熱和熒光的形式耗散掉。這三者之間是互相競爭的關(guān)系瀑凝，任何一者的改變都會導(dǎo)致其它二者發(fā)生變化序芦，也就是說：
植物吸收的總光能=植物光合作用消耗的光能+熱耗散+熒光
通常還會假設(shè)熒光與耗散的總能量（熱耗散+熒光）近似成正比，假設(shè)是比例系數(shù)為k粤咪，則上面的等式變?yōu)椋?/p>
植物吸收的總光能=植物光合作用消耗的光能+k熒光*
這個等式很重要谚中，因為它將熒光與光合作用聯(lián)系起來，即寥枝，在同樣的光強下宪塔，熒光越強，則反映出此時植物的光合作用能力越弱囊拜∧晨穑【光抑制】描述的正是光合作用的能力變?nèi)酰綤autsky效應(yīng)】描述的正是植物發(fā)散的熒光變強冠跷。
注意到【光抑制】和【Kautsky效應(yīng)】發(fā)生的一個共同條件——植物從暗光被移動到強光下南誊，這種光源的變化是如何影響光合作用的過程敢辩，從而使得【光抑制】和【Kautsky效應(yīng)】現(xiàn)象的發(fā)生呢？
植物綠色器官在經(jīng)充分暗適應(yīng)后弟疆，PSII 的電 子受體：QA戚长、QB 及 PQ 等均完全失去電子而被氧 化(Krause和Weis 1991; Strasser等1995)。這時的PSII受體側(cè)接受電子的能力最大怠苔，PSII 反應(yīng)中心可 最大限度地接受光量子同廉，即處于“完全開放”狀 態(tài)，此時樣品受光后發(fā)射的熒光最小柑司，處于初始 相“O”(Fo)迫肖。當(dāng)對樣品照以強光時，PSII 反應(yīng) 中心被激發(fā)后產(chǎn)生的電子經(jīng)由 Pheo 傳給 QA攒驰，將 其還原蟆湖，生成 QA - 。此時玻粪，由于 QB 不能及時從 QA - 接受電子將它氧化[P680 * → Pheo- 需要 3 ps隅津，Pheo- → QA 需要 250~300 ps，而 QA - → QB 需要 100~200 μs (Krause 和 Weis 1991)]劲室，造成 QA - 的大量積累伦仍， 熒光迅速上升至 J 點(Govi- ndjee 1995; Strasser 等 1995, 2000, 2004)。QB 能夠從 QA - 接受電子很洋，形成 QB 2- 充蓝，導(dǎo)致 QA 和 Pheo 完全進入還原狀態(tài)。此時 PSII 反應(yīng)中心完全關(guān)閉喉磁，不再接受光量子谓苟，熒光產(chǎn)量最高，出現(xiàn) P 點协怒。在電子從 QA - 向 QB 傳遞過 程中出現(xiàn)的 I 點(圖 1B) 反映了 P Q 庫的異質(zhì)性 (Strasser 等 1995; Govindjee 1995)涝焙，即電子傳遞過 程中快還原型 PQ 庫先被完全還原(J-I)，隨后才是 慢還原型 PQ 庫被還原(I-P)斤讥。但是纱皆，也有學(xué)者不 認同這種觀點，而且目前對于I-P熒光上升的過程 還存在其它一些解釋芭商，所以I點出現(xiàn)的原因需要進 一步研究派草。【引自論文-快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動力學(xué)分析在光合作用研究中的應(yīng)用】
大白話總結(jié)一下以上引文的含義：在昏暗的環(huán)境下铛楣，光能很弱或者沒有近迁，也就意味著此時植被光合作用的光反應(yīng)階段中的PSII中的：2H2O ===> O2 + 4H+ + 4e-反應(yīng)過程很弱，根據(jù)前文的電子傳遞路徑可知簸州，此時有大量的滯留的P680+鉴竭，這些P680+對電子求之若渴歧譬，植物被強光照射，這些P680+就會迅速開始奪取電子搏存，但是前文也提到過瑰步，電子傳遞路徑每一個環(huán)節(jié)的傳遞速度是不一致的，在這個環(huán)節(jié)【QA-傳遞給QB】璧眠，速度非常慢缩焦，以至于大量的QA-被滯留堆積，正是由于這種堆積责静，使得熒光迅速上升袁滥，并到達一個特征點，我們稱之為J點灾螃。而由于QB-能夠保持非常長的生存時間题翻，能夠繼續(xù)從QA-處奪取電子，變?yōu)镼B2-腰鬼，這兩個電子被薄膜中的PQ給奪走嵌赠，結(jié)合兩個H+變?yōu)镻QH2（這是第二道電門），至此電子被傳播離開PSII垃喊。具體J點之后I點和P點出現(xiàn)的原因猾普，筆者還未能很好理解（似乎與這兩道電門以及PQ庫的活躍程度有關(guān)），但可以肯定的一點是本谜，當(dāng)QA-大量堆積時，反應(yīng)中心會關(guān)閉偎窘，當(dāng)QA大量存在時乌助，反應(yīng)中心會活躍。
這就是【光抑制】和【Kautsky效應(yīng)】的成因陌知，事實上就是植物的一種對于強光變換的自我保護機制他托。熒光強度變化的整個過程會形成一條曲線，被稱為【熒光誘導(dǎo)動力學(xué)曲線】仆葡。注意赏参，這里總結(jié)的電子傳輸路徑是非常籠統(tǒng)形式的簡單表達沿盅，關(guān)于整個光合的詳細過程把篓，建議參考這篇，寫的非常詳細：【Sixty-three years since Kautsky: Chlorophyll a fluorescence. 】
1.4 熒光誘導(dǎo)動力學(xué)曲線
以上從光合作用的機理出發(fā)腰涧，揭示了熒光動力曲線的成因韧掩，熒光強度（fluorescence intensity）我們簡稱為F，顯然F是隨時間變化的窖铡，是關(guān)于時間的函數(shù)疗锐，典型的Ft曲線如下圖所示坊谁，AB是同一條熒光曲線，區(qū)別在于B的橫坐標刻度是對數(shù)形式滑臊。
[圖片上傳失敗...(image-655c5e-1651938244692)]
當(dāng) PSII 的供體側(cè)受到傷害時口芍，經(jīng)過極短的時 間(在 J 點之前)，葉綠素?zé)晒鈴姸染蜁仙途恚?現(xiàn) K 點(照光后大約 300 μs 處的特征位點)阶界，多相 熒光 O-J-I-P 變?yōu)?O-K-J-I-P(Guissé 等 1995; Strivastava和Strasser 1996; Srivastava等1997; Chen 等 2004b)，甚至有更多的拐點出現(xiàn)聋庵，變?yōu)?O-L-KJ-I-H-G-P (Strasser等2004)膘融。如高溫脅迫導(dǎo)致K點 (300 μs)出現(xiàn)，K 點的出現(xiàn)是由于水裂解系統(tǒng)被抑 制和QA之前受體側(cè)的部分被抑制所造成的(Guissé 等 1995; Strasser 等 2000, 2004)祭玉⊙跤常【引自論文-快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動力學(xué)分析在光合作用研究中的應(yīng)用】（這部分看不懂可以看1.6）
這里對F0、FJ脱货、FI岛都、FP、FM振峻、FS做一個解釋臼疫。【F0】也叫FO扣孟，就是在植被原始光環(huán)境中烫堤，穩(wěn)定進行光合作用時散發(fā)的熒光強度；【FJ】就是植物在光環(huán)境發(fā)生變化時凤价，快速散發(fā)熒光的一個時間節(jié)點鸽斟，通常被認為發(fā)生在光環(huán)境發(fā)生變化后的大約2ms時，且被認為與QA-的大量滯留有關(guān)利诺；【FI】則是另一個特征點富蓄，通常被認為發(fā)生在光環(huán)境發(fā)生變化后的大約60ms時，具體產(chǎn)生機理還有爭議慢逾；【FP】則是PSII停止接受光量子后立倍，熒光值達到的最高峰，不同的光源下侣滩，F(xiàn)P不同口注，在飽和脈沖光的照射下得到的FP就是【FM】；【FS】則是當(dāng)植物在適應(yīng)新光源后進入穩(wěn)態(tài)后的熒光強度胜卤。
在介紹OJIP曲線的特征提取之前先回答一個問題疆导，既然我們已經(jīng)有了上面那個重要的公式（植物吸收的總光能=植物光合作用消耗的光能+k*熒光），已經(jīng)說明熒光能反應(yīng)光合能力，為什么還要改變植株的光環(huán)境澈段，用熒光誘導(dǎo)動力學(xué)曲線去計算一些特征點呢悠菜？筆者猜測原因有幾個，1.不同植株之間直接使用穩(wěn)態(tài)下的Ft比較败富，存在個體間的差異悔醋，而熒光誘導(dǎo)動力學(xué)曲線能夠?qū)⑦M行歸一化計算；2.在穩(wěn)態(tài)下兽叮，很多光合作用具體值通過單一的Ft是無法表達的芬骄，而改變狀態(tài)，有點像設(shè)置了不同的方程鹦聪，從而可以求解更多的未知量账阻。
1.5 能量流動模型與JIP測定
光譜曲線可以用VI進行特征提取，同樣的泽本，熒光動力曲線也有一些顯而易見的特殊時刻的經(jīng)驗值淘太，但這些經(jīng)驗值往往缺乏生物學(xué)意義，因此我們引出一種針對快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)曲線的數(shù)據(jù)析和處理方法 ——JIP測定规丽，為深入研究光合作用原初反應(yīng)提供了有力而便捷的工具蒲牧。在具體介紹JIP測定之前，我們必須要先介紹能量流動模型赌莺，能量流動模型描述的是前文中所介紹的光能從被捕獲到被植物用于電子傳播路徑中發(fā)生的各種能量損失或變化的一種簡化的表達冰抢，JIP測定正是在能量流動模型基礎(chǔ)之上，將各種能量變化進行了具體化的定量描述艘狭。
首先挎扰，能量流動模型對前文中的PSII內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)結(jié)構(gòu)進行了簡化：
- PSII各個組件I包含的所有色素，Chl*缓升；
- 反應(yīng)中心鼓鲁，RC；
- 反應(yīng)中心內(nèi)的醌電子受體港谊，QA；
- 除QA外的所有電子載流體橙弱。
接下來介紹能量流動模型的具體過程歧寺，如下圖所示：Chl吸收的所有光子通量，稱為ABS棘脐；ABS一部分通量在RC中被光合作用所利用斜筐，到達RC并被利用的通量稱為TR；另一部分被耗散的光子通量蛀缝，稱為DI顷链，也就是ABS=TR+DI；DI中包含一部分變成熒光發(fā)散出去的通量屈梁，稱為F嗤练；TR具體指使得QA被還原成為QA-的全部能量榛了，但QA-所捕獲的電子并不都能進入電子傳輸鏈路（前文中解釋過滯留的原因，那兩道電門）煞抬，因此霜大，能夠進入電子傳輸鏈路的能量被稱為ET，ET在后續(xù)反應(yīng)中流入暗反應(yīng)階段革答，進行碳固定战坤，這就是一個簡化的能量流動模型，我們感興趣的正是在這個能量流動過程中残拐，各級能量的利用效率途茫，以及能量傳輸?shù)乃俾?/em>*，這就是JIP-測定的基礎(chǔ)依據(jù)溪食。（注意下圖中的RC并不是一個值囊卜，而是代表單個RC的通量，例如ABS/RC代表單個RC吸收的全部ABS）
[圖片上傳失敗...(image-321088-1651938244692)]
JIP-測定涉及到的全部參數(shù)如下表所示眠菇，具體的推導(dǎo)過程還是相當(dāng)晦澀繁瑣的边败，建議查看論文【The fluorescence transient as a tool to characterize and screen photosynthetic samples】中的小節(jié)【Conceptual processing of data】的全部詳細推導(dǎo)過程。但所有推導(dǎo)的物理量都具有較為明確的物理意義的捎废，接下來根據(jù)筆者自己的理解用大白話對關(guān)鍵參數(shù)進行介紹：
【A. 一些基礎(chǔ)參量】
- Fo：暗適應(yīng)環(huán)境中笑窜，植物所散發(fā)的最小熒光，此時認為植物所有的RC處于打開狀態(tài)登疗，光合作用最大排截；
- Fm：飽和光環(huán)境中，植物所散發(fā)的最大熒光辐益，此時認為植物所有的RC處于關(guān)閉狀態(tài)断傲，光合作用最小智政；
- VJ：反映了照光 2 ms 時有活性的反應(yīng)中心的關(guān)閉程度认罩；
- Sm：熒光動力曲線Fo到Fm段與橫坐標之間所夾的面積，物理含義是關(guān)閉植物所有反應(yīng)中心所需能量的量度续捂，反映了使 QA 完全被還原（變成QA-）所需要的能量垦垂，電子從QA - 進入電子傳遞鏈越多，則 到達 Fm 所需要的時間就越長牙瓢，Sm 的值也越大劫拗。舉個例子，QA-將電子傳給QB矾克，但當(dāng)植物被損失页慷，QB減少時，QA-沒辦法傳遞電子，QA-完全被還原的速度變快酒繁，Sm的值越凶艺谩；
- tFm：從Fo到達Fm所需要的時間欲逃；
- Mo：反映了 QA 被還原的最大速率找蜜。
【B. 代表量子效率的參量】
- φPo ：反映了暗適應(yīng)后的最大光化學(xué)效率TR0/ABS，其意義與調(diào)制脈沖式熒光儀（后文介紹）測定的參數(shù) Fv/Fm 相同稳析；
- ψo ：就是ET0/TR0洗做，含義就是RC中吸收的所有用于捕獲電子的能量中，被傳遞到后續(xù)反應(yīng)中能量的比值彰居，也就是照光 2 ms 時有活性的反應(yīng)中心的開放程度诚纸，為什么是2ms，這個前文也介紹過陈惰，不需要詳細去理解畦徘；
- φEo ：就是ET0/ABS，代表的含義就是植被捕獲的所有光能中抬闯，最終被用于碳固定的能量的比率井辆。
【C. 單位受光面積（CS）的各種量子效率的參量】
通過 JIP- 測定還可以分析光合機構(gòu)的比活性，即活躍的單位反應(yīng)中心(RC)或單位受光面積 (CS)的各種量子效率(ABS/RC溶握、TRo/RC杯缺、ETo/ RC、DI o/RC睡榆、ABS/CS萍肆、TRo/CS、ETo/CS胀屿、DI o/ CS 等塘揣，表 1)以及單位面積上的反應(yīng)中心的數(shù)量 (RC/CS)。比活性可以更確切地反映植物的光合器 官對光能的吸收宿崭、轉(zhuǎn)化和耗散等狀況亲铡。性能指數(shù) (PIABS、PICS)包含了 3 個參數(shù)[RC/ABS (或 RC/CS)葡兑、 φPo 和 ψo]奴愉，這 3 個參數(shù)相互獨立，所以性能指數(shù) 和推動力可以更準確地反映植物光合機構(gòu)的狀態(tài)铁孵， 它們對某些脅迫比 Fv/Fm更敏感，能更好地反映脅 迫對光合機構(gòu)的影響(Appenroth 等 2001; van Heerden 等 2003, 2004)房资⊥扇埃【引自論文-快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動力學(xué)分析在光合作用研究中的應(yīng)用】
[圖片上傳失敗...(image-a000e-1651938244692)]
1.6 調(diào)制式熒光測定和NPQ
既然發(fā)生光抑制的條件是植物從暗適應(yīng)到強光環(huán)境的轉(zhuǎn)換，那么光源的選定就變得格外重要。
調(diào)制式熒光測定方法通常使用主動熒光的方式岖沛，即測量儀器自己的光源暑始，有兩種光源，第一種高頻率的【脈沖光】婴削，第二種較為低頻柔和的背景光【光化光】廊镜。
調(diào)制式熒光測定最常見的一種特征值就是NPQ，該特征值的測量遵循NPQ協(xié)議唉俗，具體的測量方法結(jié)合下圖作出說明：
- 1. 將植物進行一定時間的暗適應(yīng)嗤朴；
- 2. 在暗適應(yīng)結(jié)束后，給一個持續(xù)時間很短（例如虫溜，1s左右）的飽和脈沖光（SL）雹姊，得到植物在暗適應(yīng)環(huán)境下的熒光動力曲線，此時的特征值使用d上標區(qū)分衡楞；
- 3. 在達到穩(wěn)態(tài)后吱雏，打開一個較弱的光化光（AL），持續(xù)一段較長的時間（例如瘾境，60s左右）歧杏，得到該段時間的植物熒光動力曲線；
- 4. 再次達到穩(wěn)態(tài)后迷守，再給一個持續(xù)時間很短（例如犬绒，1s左右）的飽和脈沖光（SL），得到植被在光適應(yīng)條件下的熒光動力曲線盒犹，此時的特征值使用I上標區(qū)分懂更；
- 5. 關(guān)閉光化光（AL）。
調(diào)制式熒光測定的最大特點就是時間采樣頻率很低急膀，由于F0-Fp過程時間迅速沮协，因此調(diào)制式熒光測定方法會漏掉這個過程中的所有細節(jié)。但本圖中為了說明卓嫂，并沒有忽略這些細節(jié)慷暂，而是采用了完整的曲線。真實的調(diào)制式熒光測定不應(yīng)當(dāng)?shù)玫紽I與FJ的值，同時在AL打開期間，還可以增加多次SL丹壕，本文為了說明踢代，僅僅只提出了兩次最關(guān)鍵的SL（暗適應(yīng)下和光適應(yīng)下）。
NPQ的計算公式為：NPQ = dFM / IFM – 1
[圖片上傳失敗...(image-bad829-1651938244692)]
如下圖所示耳幢，SL的頻率為10s中一次，每一列特征點都是一條單獨的SL脈沖光下的熒光動力曲線，而且在整個過程中氧吐，都有一個AL作為背景光源讹蘑，同時，小圖中給出了時刻為A和B的筑舅，時間刻度為對數(shù)形式的熒光動力曲線座慰。
[圖片上傳失敗...(image-8dcfbd-1651938244693)]
1.7 連續(xù)激發(fā)式熒光測定和OJIP
相比較調(diào)制式激光測定方法，連續(xù)激發(fā)式熒光測定則還原了更高的時間分辨率和熒光動力曲線細節(jié)（也就是完整的OJIP曲線）翠拣，是經(jīng)常使用的一種測量方法版仔。由于OJIP過程已經(jīng)在上文中反復(fù)解釋過了，因此此處不再贅述误墓。
2 熒光動力曲線的實際應(yīng)用
在前文中已經(jīng)介紹了熒光動力曲線的機理蛮粮、兩種常用的測定方法，然而從宏觀的角度上优烧，我們?nèi)匀徊恢罒晒鈩恿η€及其特征參數(shù)蝉揍，是如何與植物的具體表現(xiàn)（例如土壤水分脅迫、溫度濕度等）所聯(lián)系起來的畦娄，因此又沾，這部分結(jié)合一些已有的文獻，在前人的研究基礎(chǔ)上進行一些總結(jié)熙卡。
