探讨叶绿素荧光分析技术在果树研究中的应用

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【摘要】本文介绍了叶绿素荧光分析的基本参数，并介绍了关于叶绿素荧光分析技术在果树栽培、果树逆境生理、果树贮藏、果树光合和果实品质鉴定等方面的应用。

【关键词】叶绿素；荧光分析；果树研究

光合作用是高等植物与外界进行能量交换的唯一途径，是高等植物生命活动的基础。而高等植物的光合作用都是靠叶片里的叶绿素完成的，通过植物叶绿素里微弱的荧光信号，可以精确的了解到植物体内的各种信息。如今，这种技术已经应用要生物研究的各个领域，在果树中的应用就是其中的一种。

1果树叶绿素荧光分析常用的参数

Fo：初始荧光，也叫基础荧光，荧光水平为0，是光系统完全开放时的荧光产量，和叶片内叶绿素的浓度有关。

Fm：最大荧光产量，是光系统II完全闭合时的荧光产量。这个值必须在叶片适应暗环境20min才能测定。

F：任意时间的荧光实际产量。

Fd：荧光下降。

Fs：稳定状态的荧光产量。

ΦPSⅡ：线性电子传递的量子效率。

FVv=Fm—Fo：可变荧光。

Fm/Fo：表示光系统II中电子的传递情况。

Fv/FO：度量光系统II的潜在活性。

Fv/Fm：光系统Ⅱ最大光化学量子产量，表示反应的光能转换效率，叶片适应暗环境20min后才能测得。

T1/2：从实始荧光到最大荧光的一半值所需的时间。

Fv/Fm：光系统Ⅱ有效光化学量子产量，表示反应中心原初的光能捕获效率。

ΔF/Fm：光系统Ⅱ实际光化学量子产量，表示反应中心部分关闭状态下的实际原初光能捕获效率。

2叶绿素荧光技术在果树研究中的应用

叶绿素荧光分析技术在果树研究中的应用主要有五个。

2.1果树栽培

（1）品种改良。叶绿素荧光可以用来选择耐热、耐寒、抗病的果树品种，也为选择矮化程度事宜的果木提供一项高效快速的方法。

（2）树体管理。叶绿素荧光技术能够清晰表明果木的光能转换效率和光系统Ⅱ电子传递效率，所以可以通过叶绿素荧光的测定来确定合理的树体管理措施。

2.2果树逆境生理

（1）温度胁迫。通过研究低温胁迫果木光合作用的影响发现，温度下降或者上升，光系统的光化学交率都会发生改变，通过对叶绿素荧光的各种参数进行测量分析，可以更好的的研究目的。

（2）光抑制。光抑制的机理有两种：第一，光合机构的光系统Ⅱ反应中心被强光破坏：第二，通过增强非辐射能量砂散来消砂过剩的光能，使光合机构免受破坏。通过对叶绿素荧光的各种参数进行测量分析，可以清晰的了解这些过程中果木各种情况，找出原因，提出解决方法。

（3）干旱胁迫。有些果树对干旱胁迫并不敏感，但是有些果树受此影响较大。通过对不同果树中叶绿素荧光的各种参数进行测量分析，可以充分了解各种植物在受到干旱胁迫的具体反应，做出应对措施。

2.3果树光合

通过对叶绿素荧光的各种参数进行测量分析，可以清楚了解果树在光合作用中光照强度、光化学量子产量等，对植物的实时状态做出直观评价，是研究果树特性的重要手段。比如，受光激发的叶绿素所产生的荧光一直被用来作为研究光合作用机理的探针，尤其是近年来随着叶绿素荧光理论和测定技术的进步，大大推动了光合作用超快原初反应及其他有关光合机理的研究。

2.4果实贮藏

通过对叶绿素荧光的各种参数进行测量分析，可以知道果实在不同储藏条件下的乙烯浓度和果实品相变化的原因，从而找出适应不同品种水果的最合适的储藏方法。事实上，叶绿素荧光常被用来做为苹果和其它含叶绿素的水果进行商业性的分类包装的标准。

2.5果实品质鉴定

科学家曾对不同光照强度下的叶绿素荧光参数测定来分析和预测采后的果实的伤害程度进行研究，结果表明，不同的果实叶绿素荧光图像揭示了在整个采后成熟过程中果实光合作用非常活跃。而由于光合作用对生物和非生物胁迫非常敏感，所以果实表面的荧光参数的变化可以预测最终将出现可见伤害的区域，也可以区分最终会扩散到整个果实表皮的和霉-感染和伤害区域不会在成熟期间再扩大的二种情况。这项研究表明了叶绿素荧光迅速成像的应用潜力，可以研制一种自动仪器在水果未出现可见伤害很长一段时间以前就能识别和剔除劣质的水果。

3结束语和研究前景

叶绿素荧光分析技术具有灵敏、快速和无破坏性等许多优点，近几年来有了非常好的发展。但相对于蔬菜和其他农作物，在果树研究中的应用起步相对较晚，研究的深度也较浅。但叶绿素荧光技术在果树中的应用前景显然是十分广阔的，今后，在叶绿素荧光分析技术对果树的研究方向是：

（1）扩展研究对象。目前研究的果树范围很小，只限于固定的几种，扩展研究对象，充分发挥这项技术能力是十分必要的。

（2）改进和完善叶绿素荧光分析技术，促进测定技术向着小型化、智能化的方向发展，并与其它非破坏性检测技术，如叶片的吸收光谱、光合放氧、二氧化碳固定等相结合，形成一种多功能综合性的检测研究手段；

（3）进一步扩展研究内容，目前的应用集中在果树栽培、果树逆境生理、果树贮藏、果树光合和果实品质鉴定等方面，还要深入探讨叶绿素荧光分析在果树栽培、果实品质鉴定和产量的预估预报等方面的应用问题。

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