FluorCam移動(dòng)式植物多光譜熒光成像系統

FluorCam移動(dòng)式植物多光譜熒光成像系統

FluorCam移動(dòng)式多光譜熒光成像系統是國際FluorCam葉綠素熒光成像技術(shù)的高級擴展產(chǎn)品，可用于葉綠素熒光動(dòng)態(tài)成像分析、多激發(fā)光光合效率成像分析、紫外光激發(fā)多光譜熒光成像分析、PAR吸收與NDVI（植物光譜反射指數）成像分析、GFP/YFP穩態(tài)熒光成像等，全面、非接觸、高靈敏度反映植物生理生態(tài)、脅迫生理與抗性、光合效率等，廣泛應用于植物表型成像分析、植物脅迫與抗性檢測、植物病害與病例檢測研究、遺傳育種高通量篩選、植物生理生態(tài)學(xué)、植物初級代謝與刺激代謝研究、污染生態(tài)學(xué)研究檢測/生物檢測等。

主要功能特點(diǎn)：

ü 客戶(hù)定制四輪移動(dòng)平臺、模塊式結構，便于溫室內或野外移動(dòng)使用、原位測量監測、系統擴展等

ü 葉綠素熒光成像分析：植物光合效率、熒光淬滅熱散失、光響應曲線(xiàn)、植物脅迫與抗性等生理功能測量檢測

ü 多光譜熒光成像分析：反映多酚與黃酮類(lèi)等次級代謝產(chǎn)物動(dòng)態(tài)變化、葉綠素動(dòng)態(tài)變化、植物衰老、植物病蟲(chóng)害脅迫及非生物脅迫等

ü GFP/YFP穩態(tài)熒光成像（選配）：遺傳育種、基因標記

ü NDVI成像分析（選配）：N素營(yíng)養狀態(tài)、植物脅迫等

üUV紫外光激發(fā)多光譜熒光成像技術(shù)：UV紫外光對植物葉片激發(fā)，可以產(chǎn)生具有4個(gè)特征性波峰的熒光光譜，4個(gè)波峰的波長(cháng)為藍光440nm（F440）、綠光520nm（F520）、紅光690nm（F690）和遠紅外740nm（F740），其中F440和F520統稱(chēng)為BGF，由表皮及葉肉細胞壁和葉脈發(fā)出，F690和F740為葉綠素熒光Chl-F。紫外光激發(fā)多光譜熒光可以用來(lái)靈敏、特異性地評估植物生理狀態(tài)包括受脅迫狀態(tài)，包括干旱、病蟲(chóng)害、環(huán)境污染、氮脅迫等

ü 多激發(fā)光、多光譜熒光成像技術(shù)：通過(guò)光學(xué)濾波器技術(shù)，僅使特定波長(cháng)的光（激發(fā)光）到達樣品以激發(fā)熒光，同時(shí)僅使特定波長(cháng)的激發(fā)熒光到達檢測器。不同的熒光發(fā)色團（如葉綠素或GFP綠色熒光蛋白等）對不同波長(cháng)的激發(fā)光“敏感"并吸收后激發(fā)出不同波長(cháng)的熒光，根據此原理可以選配2個(gè)或2個(gè)以上的激發(fā)光源、綠波輪及相應濾波器，對不同波長(cháng)熒光（多光譜熒光）進(jìn)行成像分析。如選配紅光和藍光及相應濾波器，可以對GFP和葉綠素熒光成像分析，還可選配綠色光源及相應濾波器，以對YFP進(jìn)行熒光成像分析等；

ü 可選配13x13cm或大型20x20cm不同規格型號LED光源版，以實(shí)現不同大小均一的植物多光譜熒光成像面積，可對葉片、植物果實(shí)器官包括植物根系或整株植物甚至多株植物進(jìn)行實(shí)驗成像分析

ü 可進(jìn)行自動(dòng)重復成像測量和無(wú)人值守監測，可設置兩個(gè)實(shí)驗程序（Protocols）自動(dòng)循環(huán)成像測量，成像測量數據自動(dòng)按時(shí)間日期存入計算機（帶時(shí)間戳），以便于野外長(cháng)時(shí)間（如幾個(gè)小時(shí)）自動(dòng)監測

ü 帶有Kautsky誘導效應、熒光淬滅分析、GFP穩態(tài)熒光成像及紫外光激發(fā)多光譜熒光成像分析等各種通用實(shí)驗程序（protocols），測量分析參數達60多個(gè)

ü 可選配RGB成像、紅外熱成像及高光譜成像，以便與葉綠素熒光成像融合分析，全面研究分析形態(tài)結構、顏色、氣孔導度、植物光譜特征、WUE（水分利用效率）、CWSI（水分脅迫指數）、植物生理生化等

ü 測量樣品包括葉片、花卉、果實(shí)、根系、植物其它組織及整株植物、藻類(lèi)、小型動(dòng)物等

技術(shù)指標：

1. 多光譜熒光成像

1)標配4+1智能LED光源系統，包括1對紅色LED光源板、1對冷白色LED光源板、1個(gè)頂部紫外光源，可選配其它波段光源、多光譜光源

2) 標準版LED光源板面積13x13cm，大型版LED光源板面積達20x20cm

3)脈沖調制測量光源，波段617nm，持續時(shí)間10µs - 100µs可調，可深入葉片柵欄組織，可選配藍色等其它顏色測量光

4)雙波段持續光化學(xué)光：標配617nm橙色光化學(xué)光和6500K白色光化學(xué)光，300-2,000 µmol(photons)/m2.s光強可調，可選配3000 µmol(photons)/m2.s光強，還可選配藍色、綠色等其它顏色光化學(xué)光

5)6500K白色飽和光脈沖，強度4000 µmol(photons)/m2.s，可選配強度達6000 µmol(photons)/m2.s，還可選配藍色飽和光脈沖或120000µmol(photons)/m2.s單周轉光脈沖

6)Protocols（實(shí)驗程序）：包括（根據選配配置而定）：

a)Fv/Fm

b)Kautsky 誘導效應

c)熒光淬滅分析

d)光響應曲線(xiàn)分析

e)靜態(tài)熒光成像分析（選配）

f)多光譜熒光成像分析

g)PARabs/NDVI成像分析（選配）

7)測量參數包括Fo, Fo’, Fs, Fm, Fm’, Fp, FtDn, FtLn, Fv, NPQ_Dn, NPQ_Ln, Qp_Dn, Qp_Ln, qN, QY, QY_Ln, PARabs, Rfd，BGF，UV-Chl.F等60多個(gè)葉綠素熒光參數和多光譜熒光參數

8)紫外光激發(fā)多光譜熒光參數包括F440、F520、F690、F740及相應比率成像分析參數（下左圖為西葫蘆感染軟腐病菌（Dickeya dadantii）RGB彩色成像、多光譜熒光成像（引自Maria L. Perez-Bueno等，2016）；右圖為植物接種病毒（PMMoV-I為意大利菌株，PMMoV-S為西班牙菌株）后（dpi為接種后的侵染天數）的紫外光激發(fā)多光譜熒光成像，其中Abaxial為葉片背面成像，Adaxial為葉片正面成像（引自Monica Pineda等，2008）

9) 高分辨率CCD鏡頭

a)圖像分辨率：1360×1024像素

b)時(shí)間分辨率：在圖像分辨率下可達每秒20幀

c)A/D 轉換分辨率：16位（65536灰度色階）

d)像元尺寸：6.45µm×6.45µm

10)7位濾波輪及濾波器，用于成像測量葉綠素熒光、F440、F520、F690、F740及GFP等穩態(tài)熒光（GFP熒光需選配相應功能模塊）

11)可選配遠紅光740nm(FAR)與660nm雙色LEDs光源板及相應濾波器和功能程序模塊，用于測量Fo’、PARabs及NDVI

12)可選配1對青色LEDs光源板及相應濾波器等，可用于氣孔功能測量研究

13)可選配1對綠色LEDs光源板用于測量YFG（須選配相應濾波器等）

14)如測量其它熒光參數，須選配相應濾波器等（請咨詢(xún)EcoLab實(shí)驗室），以下為選配參考：

15)FluorCam葉綠素熒光成像分析軟件功能：具Live（實(shí)況測試）、Protocols（實(shí)驗程序選擇定制）、Pre–processing（成像預處理）、Result（成像分析結果）等功能菜單

16)客戶(hù)定制實(shí)驗程序協(xié)議（protocols）：可設定時(shí)間（如測量光持續時(shí)間、光化學(xué)光持續時(shí)間、測量時(shí)間等）、光強（如不同光質(zhì)光化學(xué)光強度、飽和光閃強度、調制測量光等），具備專(zhuān)用實(shí)驗程序語(yǔ)言和腳本，用戶(hù)也可利用Protocol菜單中的向導程序模版自由創(chuàng )建新的實(shí)驗程序

17)自動(dòng)測量分析功能：可設置一個(gè)實(shí)驗程序（Protocol）自動(dòng)無(wú)人值守循環(huán)成像測量，重復次數及間隔時(shí)間客戶(hù)自定義，成像測量數據自動(dòng)按時(shí)間日期存入計算機（帶時(shí)間戳）

18)快照（snapshot）模式：通過(guò)快照成像模式，可以自由調節光強、快門(mén)時(shí)間及靈敏度得到清晰突出的植物樣本穩態(tài)熒光和瞬時(shí)熒光圖片

19)成像預處理：程序軟件可自動(dòng)識別多個(gè)植物樣品或多個(gè)區域，也可手動(dòng)選擇區域（Region of interest，ROI）。手動(dòng)選區的形狀可以是方形、圓形、任意多邊形或扇形。軟件可自動(dòng)測量分析每個(gè)樣品和選定區域的熒光動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)及相應參數，樣品或區域數量不受限制（>1000）

20)數據分析模式：具備“信號計算再平均"模式（算數平均值）和“信號平均再計算"模式，在高信噪比的情況下選用“信號計算再平均"模式，在低信噪比的情況下選擇“信號平均再計算"模式以過(guò)濾掉噪音帶來(lái)的誤差

21)給光制度：靜態(tài)或動(dòng)態(tài)

22)Bios：固件可升級

23)通訊方式：千兆以太網(wǎng)

24) 供電電壓：90 – 240 V （野外需另配輕便型發(fā)電機）

2. 紅外熱成像單元：

1)非制冷紅外焦平面檢測器（uncooled VOx microbolometer），已經(jīng)過(guò)歐盟標注校準，可直接測量溫度，包括每個(gè)像素點(diǎn)的溫度等

2) 分辨率：640x512像素

3)光譜范圍：7.5～13.5μm

4)溫度測量范圍：-25～150°C?

5)靈敏度：≤0.03℃（30mK）@ 30℃

6)幀頻：標配9Hz或30Hz（須提前申請選配）

7)數據傳輸：USB-3或千兆以太網(wǎng)

8)19mm光學(xué)鏡頭，視野32℃x26℃，可選配13mm鏡頭或35mm鏡頭

9)具備視頻模式和快照模式

10)具備14種調色板供任意選擇，可多樣化設置熱成像假彩色

11)具備差值功能，可內查圖像形成平滑影像以避免像素化

12)可通過(guò)軟件設置大氣溫度、濕度、距離等參數

13)具備等溫模式功能，包括以上、一下、之間、及以下與以上四種等溫模式

14) 結果在線(xiàn)報告功能，自動(dòng)顯示熱影像、時(shí)距圖及影像參數如發(fā)射率、反射溫度、大氣溫度、濕度、外部光距離、傳播等

15)影像處理軟件具備ROI選區功能，包括點(diǎn)、線(xiàn)、折線(xiàn)、矩形等，并可進(jìn)行分區處理，每個(gè)ROI即時(shí)顯示最小溫度、溫度、平均溫度等

16)熱掃描功能及熱剖面功能：可在線(xiàn)可視化顯示線(xiàn)型ROI溫度值、溫度剖面圖

17)所有ROI工具的溫度值均可顯示在時(shí)距圖中

18)防護級：IP65

19)工作溫度：-15°C～+50°C

20)支持GPS信息，可將位置信息顯示在谷歌地圖上

3. RGB成像分析單元：科研級RGB成像鏡頭，分辨率2592x1944像素，信噪比54dB，1-40x放大，最小視野6.1x7.9mm（40x），視野20.8x25.4

產(chǎn)地：歐洲