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關(guān)于葉綠素?zé)晒馐枪夂献饔醚芯康奶结樀谝豁?，共六十四頁?022年，8月28日

葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)研究得到廣泛應(yīng)用的原因

1、包含著光合作用過程的豐富信息●光能的吸收與轉(zhuǎn)換●能量的傳遞與分配●反應(yīng)中心的狀態(tài)●過剩光能及其耗散●光合作用光抑制與光破壞……等等2、可以對光合器官進(jìn)行“無損傷探查”，獲得“原位”的（insitu）信息。3、近年來測定儀器的性能和自動化程度越來越高，操作步驟越也來越簡便。第二頁，共六十四頁，2022年，8月28日

特別是在植物抗性生理、植物生態(tài)學(xué)、作物生理學(xué)以及藻類學(xué)的研究中取得了眾多研究成果。從應(yīng)用方面，葉綠素?zé)晒?，特別是葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)，已經(jīng)在鑒定植物的各種抗性、篩選抗除草劑植物、檢測環(huán)境污染及植物對污染的反應(yīng)、作物增產(chǎn)潛力苗期預(yù)測、甚至植物遙感和營養(yǎng)缺乏癥等許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。第三頁，共六十四頁，2022年，8月28日一．葉綠素?zé)晒獾陌l(fā)現(xiàn)：

Brewster(1834)在觀察一束太陽光通過月桂葉片的乙醇提取液時，在反射光方向看到的是紅色，而不是綠色。

1852年，Stokes認(rèn)為這是一種光發(fā)射現(xiàn)象，命名為熒光（fluorescence）。第四頁，共六十四頁，2022年，8月28日二．葉綠素?zé)晒獾膩碓醇捌淞孔赢a(chǎn)量光合機(jī)構(gòu)吸收的光能有三個可能的去處：

1.光化學(xué)反應(yīng)（光合作用、光呼吸、氮代謝）

2.放熱，又稱非輻射能量耗散

3.發(fā)射熒光

這三者之間存在此消彼長的競爭關(guān)系，所以可以通過熒光的變化探測光合作用的變化。通常色素分子是處于能量的最低狀態(tài)－基態(tài)，吸收一個光量子后，會引起原子結(jié)構(gòu)內(nèi)電子分布的重新排列。其中一個低能的電子獲得能量而成為激發(fā)態(tài)。第五頁，共六十四頁，2022年，8月28日第六頁，共六十四頁，2022年，8月28日激發(fā)能光化學(xué)反應(yīng)形成同化力熱耗散熒光

CO2固定光呼吸Mehler反應(yīng)N代謝第七頁，共六十四頁，2022年，8月28日第八頁，共六十四頁，2022年，8月28日

從Chlb到Chla的傳遞效率幾乎達(dá)100％，故檢測不出Chlb的熒光。植物體內(nèi)發(fā)射的熒光大部分來自PSII天線色素系統(tǒng)(Chlorophyll-afluorescence),而PSI色素系統(tǒng)基本不發(fā)射熒光。實際上，熒光發(fā)射出的光能在數(shù)量上是很少的，還不到吸收總光能的3％。

在理論上，熒光量子產(chǎn)量（Фf）的定義為：

Фf=F/IaF-----發(fā)射熒光量子總數(shù)

Ia-----吸收光量子總數(shù)

Фf的大小取決于各種去激途徑的競爭。第九頁，共六十四頁，2022年，8月28日

若Kf、Kh、Kt、Kq和Kp分別代表熒光、熱耗散、激發(fā)能傳遞、熒光猝滅和光化學(xué)反應(yīng)的去激速度常數(shù)，則Chla熒光量子產(chǎn)量（Фf）與各種K的關(guān)系如下：

Фf＝Kf/Kf+Kh+Kt+Kq+Kp

在以上各種去激途徑中，Фf受Kp的影響最大。在弱光下，PSII原初電子受體QA處于完全氧化狀態(tài)（即PSII反應(yīng)中心開放），這時：

Kp>>Kf+Kh+Kq+Kt

則所吸收的光量子90％以上用于光化學(xué)反應(yīng)，結(jié)果得最小的Фf（約0.6%）第十頁，共六十四頁，2022年，8月28日

在飽和光下,當(dāng)QA完全還原時(即PSII反應(yīng)中心關(guān)閉)，此時

Kp→0，其Фf最大（約3％，肉眼難以觀測到）。由此可見，植物體內(nèi)熒光去激途徑僅占總?cè)ゼね緩降囊恍〔糠?。在溶液中，Фf可達(dá)30％。第十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日三、葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動力學(xué)及其測量

葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)現(xiàn)象是1931年由德國Kautsky首先發(fā)現(xiàn)的，所以又稱Kautsky效應(yīng)。葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動力學(xué)是指當(dāng)暗適應(yīng)的綠色植物材料轉(zhuǎn)到光下時，其體內(nèi)葉綠素?zé)晒鈴?qiáng)度會產(chǎn)生有規(guī)律的隨時間的變化（圖）。

有幾個特征性的點，分別被命名為O、I、D、P、S、M和T。在照光的第一秒鐘內(nèi)，熒光水平從O上升到P,這一段被稱為快相；在接下來的幾分鐘內(nèi)，熒光從P下降到T，這一段被稱為慢相；快相與PSII的原初過程有關(guān)，慢相則主要與類囊體膜上和間質(zhì)中的一些反應(yīng)過程有關(guān)。第十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日經(jīng)過暗適應(yīng)后的葉片從黑暗中轉(zhuǎn)入光下，葉片的熒光產(chǎn)量隨時間而發(fā)生的動態(tài)變化，稱為Kautsky效應(yīng)，熒光的這種動態(tài)變化所描繪出的曲線即Kautsky曲線?！裢暾腒autsky曲線可分為兩部分，從開始照光到熒光產(chǎn)量達(dá)到最大值時的熒光上升部分，所用時間很短，只需，稱為快速熒光動力學(xué)曲線；此后，熒光產(chǎn)量降低，并逐漸達(dá)到一個穩(wěn)恒值，時間大致需要8-10min，稱為慢速熒光動力學(xué)曲線?！駸晒猱a(chǎn)量降低是熒光猝滅(Quench)的結(jié)果。所謂熒光猝滅，是指葉綠素吸收光量子后的部分激發(fā)能通過光化學(xué)途徑或以熱的方式散失，從而使熒光發(fā)射量減少的現(xiàn)象。第十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日

葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動力學(xué)曲線第十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日

非調(diào)制式熒光儀：

可把熒光誘導(dǎo)動力學(xué)曲線劃分為：O點（原點）→I（偏轉(zhuǎn)）→D（小坑）→P（最高峰）→S（半穩(wěn)態(tài)）→M（次峰）→T（終點）這幾相（phase）。其中從O→P相為快速上升階段（約1－2秒），從P→S相為熒光慢速下降（猝滅）階段（4－5分鐘）。第十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日低溫?zé)晒庠?7K（－196度，液氮中）小，與溫度有關(guān)的酶反應(yīng)和電子傳遞能力對熒光水平的影響被避免，因此只有原初光化學(xué)反應(yīng)被反映出來。

77K熒光是測定PSII光化學(xué)效率（Fv/Fm)的一個重要工具，健康植物葉片的Fv/Fm值為0.832。

77K熒光常用于研究兩個光系統(tǒng)之間的能量分配。PSI在735nm處的熒光增加往往是PSII向PSI增加分配的結(jié)果。

第十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日

調(diào)制熒光用于測定熒光的光源被調(diào)制，也就是使用很高頻率不斷開關(guān)的光源，而且檢測器通過選擇性放大僅僅檢測這種調(diào)制光激發(fā)的熒光，因此可以在背景光，特別是在田間很強(qiáng)的太陽光存在的情況下測定相對的熒光產(chǎn)額。

熒光猝滅――使熒光產(chǎn)量從它的最大值（Fm）下降的各種過程。分為兩大類：

光化學(xué)猝滅（qP）,代表被開放的PSII反應(yīng)中心捕獲并

轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的那部分能量。非光化學(xué)猝滅（qN）,代表各種非光化學(xué)去激過程所耗散的能量。第十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日調(diào)制式熒光儀測定原理MR-經(jīng)調(diào)制的弱測量光，2mmolm-2s-1，l＝583nm(綠光)；頻率600HzAR-作用光,白光,持續(xù)照射,；SR-飽和脈沖光,白光,8500mmolm-2s-1,照射0.5sFR-弱遠(yuǎn)紅光，7-10mmolm-2s-1；l>700nm

；D-熒光檢測器；A-信號放大器；SF-短波濾光片；LF-長波濾光片第十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日熒光猝滅－任何使熒光產(chǎn)額低于其最大值的過程。光化學(xué)猝滅－由光化學(xué)反應(yīng)引起的熒光產(chǎn)額的降低，它依賴于氧化態(tài)QA的存在。非光化學(xué)猝滅－由非光化學(xué)過程如熱耗散過程引起的熒光產(chǎn)額的降低。非光化學(xué)猝滅涉及三個不同的機(jī)理：

qE

－－依賴類囊體膜內(nèi)外的質(zhì)子濃度差，暗豫馳的半時間T1/2小于1分鐘；qT－－依賴狀態(tài)1向狀態(tài)2的轉(zhuǎn)換，增加向PSI的能量分配；qI－－與光合作用的光抑制有關(guān)，表現(xiàn)為Fv/Fm的下降。第十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日

葉綠素?zé)晒夥治龇椒ㄊ疽鈭D第二十頁，共六十四頁，2022年，8月28日

熒光參數(shù)的意義Fv/Fm最大光化學(xué)效率ΦPSII=(Fm’－Fs)/Fm’PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率Fv’/Fm’PSⅡ最大天線轉(zhuǎn)化效率P=ΦPSII×PFD光化學(xué)反應(yīng)速度NPQ＝Fm/Fm’－1非光化學(xué)猝滅qp=(Fm’－Fs)/(Fm’－F0)光化學(xué)猝滅系數(shù)qN=(Fm’－F0’)/(Fm－F0)非光化學(xué)猝滅系數(shù)D=1－Fv’/Fm’吸收光能通過熱耗散消耗的部分第二十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日1、基礎(chǔ)熒光參數(shù)●Fo：最小熒光產(chǎn)量，也稱初始熒光產(chǎn)量或基礎(chǔ)熒光產(chǎn)量。是對充分暗適應(yīng)葉片（PSⅡ反應(yīng)中心處于完全開放狀態(tài)）照以極弱的測量光后發(fā)出的熒光。此時光化學(xué)猝滅系數(shù)qP＝1，非光化學(xué)猝滅系數(shù)qNP＝0。一般認(rèn)為，這部分熒光是在天線中的激發(fā)能尚未被反應(yīng)中心捕獲之前，由天線葉綠素發(fā)射出的。當(dāng)存在天線熱耗散時，F(xiàn)o會降低；當(dāng)反應(yīng)中心失活或遭到破壞時，F(xiàn)o會升高。已知過高的溫度往往使PSII放氧復(fù)合體脫離，反應(yīng)中心失活，此時Fo會明顯提高。因此，可以用Fo隨溫度的變化動態(tài)來反映高溫對光合器的危害，并用來評價植物的抗熱性。第二十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日●Fm：最大熒光產(chǎn)量(Maximalfluorescence)，是PSⅡ反應(yīng)中心完全關(guān)閉時的熒光產(chǎn)量。此時光化學(xué)和非光化學(xué)熒光猝滅均為0(qP＝0，qNP＝0)。Fm可反映通過PSⅡ的電子傳遞最大潛力。通常葉片經(jīng)暗適應(yīng)至少20min后照以飽和脈沖光后測得。●Fs:穩(wěn)態(tài)熒光產(chǎn)量。即在光照下，光-暗反應(yīng)達(dá)到動態(tài)平衡時的熒光產(chǎn)量。第二十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日●Fm’：光適應(yīng)下最大熒光產(chǎn)量。是在光照條件下照以飽和脈沖光后測得。(此時存在非光化學(xué)猝滅，即qNP>0；PSⅡ反應(yīng)中心又全部關(guān)閉qP＝0)

●Fo’：光適應(yīng)下的最小熒光產(chǎn)量。在測定前照射弱遠(yuǎn)紅光(7mmolm-2s-1；l>700nm)測得。目的是激活PSI，加速由PSII向PSI的電子傳遞，產(chǎn)生“基礎(chǔ)熒光猝滅”(qo)●Fv：暗適應(yīng)下最大可變熒光(Fv=Fm-Fo)?！馞v’:光適應(yīng)下最大可變熒光(Fv’=Fm’-Fo’)。第二十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日2、熒光猝滅參數(shù)●

qP=(Fm’-Fs)/(Fm’-Fo’)：可變熒光的光化學(xué)猝滅系數(shù)，它反映了PSⅡ反應(yīng)中心的開放程度?！?/p>

qNP=(Fm-Fm’)/(Fm-Fo’)：可變熒光的非光化學(xué)猝滅系數(shù)。它反映了PSⅡ反應(yīng)中心關(guān)閉的程度?！?/p>

NPQ=(Fm-Fm’)/Fm’=Fm/Fm’-1

：非光化學(xué)猝滅第二十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日3、反映PSII光化學(xué)效率的熒光參數(shù)●

Fv/Fm：是重要的熒光參數(shù)之一，名稱很多，有：最大原初光化學(xué)產(chǎn)量；PSII最大潛在量子產(chǎn)量；開放的PSII反應(yīng)中心量子效率等；我們習(xí)慣上稱其為“PSII最大光化學(xué)效率”。其值恒小于1。Fv/Fm是暗適應(yīng)下PSⅡ反應(yīng)中心完全開放時的最大光化學(xué)效率。反映PSⅡ反應(yīng)中心最大光能轉(zhuǎn)換效率?！馞v/Fo：是Fv/Fm的另一種表達(dá)形式，但從度量上，該指標(biāo)變化范圍大，比Fv/Fm更易區(qū)別不同處理間的差別。兩個指標(biāo)的意義基本相同。一般沒有必要同時用Fv/Fm和Fv/Fo來表示PSII最大光化學(xué)效率。第二十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日

在非脅迫條件下，F(xiàn)v/Fm的值很穩(wěn)定，據(jù)BjorkmanandDemmig對大量植物的測定，其平均值為0.832+0.004，但在逆境條件下，F(xiàn)v/Fm顯著降低。正因為如此，所以Fv/Fm的降低常作為發(fā)生光抑制或PSII遭受其他傷害的指標(biāo)。在一些研究論文中，CO2同化的表觀量子效率的降低也常常作為光抑制的指標(biāo)，但其意義是不同的。第二十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日●Fv’/Fm’：光適應(yīng)下PSⅡ最大光化學(xué)效率。它反映有熱耗散存在時，開放的PSⅡ反應(yīng)中心的光化學(xué)效率。●

φPSⅡ=(Fm’-Fs)/Fm’：

PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率。它反映在照光下PSⅡ反應(yīng)中心部分關(guān)閉的情況下的實際光化學(xué)效率?！?/p>

ETR(或Prate)=φPSⅡ×PFDa×0.5：表觀光合電子傳遞速率(PFDa為實際吸收的光量子，一般設(shè)定為入射PFD的0.84；0.5為假設(shè)光能在兩個光系統(tǒng)中各分配50%)第二十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日四.熒光動力學(xué)技術(shù)在逆境生理研究中的應(yīng)用葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)特性包含著豐富的信息。在理論上，可以用來研究光合作用過程能量吸收、傳遞與轉(zhuǎn)換的機(jī)理。但對于植物生理生態(tài)學(xué)研究者而言，主要興趣集中在光合作用的能量利用效率、過剩光能導(dǎo)致的光合作用光抑制、光破壞，以及光破壞防御機(jī)制等方面。第二十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日Fig.1ResponsesofFv/Fmtochillingtreatmentandsubsequentrecovery.Subsequentrecoverywasconductedunder25Cand100molm-2s-1PFD.▲,chillingtreatmentunderlowirradiance;,chillingtreatmentinthedark.EachpointrepresentsthemeanSDof5measurementsonseparateleaves.第三十頁，共六十四頁，2022年，8月28日Fig.2Effectofchillingtreatment(4C)underanirradianceof100μmolm-2s-1ontheoxidizableP700insweetpepperleaves.▲,chillingtreatmentunderirradiance;,chillingtreatmentinthedark.Leavesweredarkadaptedfor15minpriortomeasurement.EachpointrepresentsthemeanSDof3measurementsonseparateleaves.第三十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日Fig.3ResponsesoftherelationshipbetweenPSIIandCO2andPn-PFDcurvestochillingtreatmentunderirradianceandsubsequentrecovery.Bothchlorophyllaandnetphotosyntheticrateweremeasuredunder25C.Subsequentrecoverywasconductedat25Cunder100molm-2s-1PFD.(A)TherelationshipbetweenPSIIandCO2determinedinNA;(B)Pn-PFDcurvesdeterminedinNA;(C)TherelationshipbetweenPSIIandCO2determinedinLOA;(D)Pn-PFDcurvesdeterminedinLOA.▲,CK;,post-treatment;■,recoveryfor8hours;,recoveryfor32hours;,recoveryfor49hours.第三十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日Fig.4ResponsesoftherelationshipbetweenPSIIandCO2andPn-PFDcurvestochillingtreatmentinthedarkandsubsequentrecovery.Bothchlorophyllfluorescenceandthephotosynthesisrateweremeasuredat25C.Subsequentrecoverywasconductedat25Cand100molm-2s-1PFD.(A)TherelationshipbetweenPSIIandCO2determinedinNA;(B)Pn-FPDcurvesdeterminedinNA;(C)TherelationshipbetweenPSIIandCO2determinedinLOA;(D)Pn-PFDcurvesdeterminedinLOA.▲,CK;,post-treatment;,recoveryfor8hours.第三十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日Fig.1EffectsofchillingstressonthemaximumphotochemicalefficiencyofPSII(Fv/Fm)oftobacco.Leafdiscswereexposedto100μmolm-2s-1PFDat4C(▲,Wildtype;Δ,ΔndhB)and100μmolm-2s-1PFDat25C(●,Wildtype;○,ΔndhB),respectively.Chlfluorescencewasmeasuredafter5mindarkadaptation.EachpointrepresentsthemeanSDof5measurementsonseparateleaves.第三十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日Fig.3TimecourseofthechangesintheinvivoPSII-drivenelectrontransportrate(ETR)uponexposureto100μmolm-2s-1PFDat4C(▲,Wildtype;Δ,ΔndhB)and100μmolm-2s-1PFDat25C(●,Wildtype;○,ΔndhB),respectively.EachpointrepresentsthemeanSDof5measurementsonseparateleaves.第三十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日Fig.4Timecourseofthedevelopmentof(A)non-photochemicalquenching(NPQ)and(B)itsfastrelaxingcomponent(qf)intobaccoleavesuponexposureto100μmolm-2s-1PFDat4C(▲,Wildtype;Δ,ΔndhB)and100μmolm-2s-1PFDat25C(●,Wildtype;○,ΔndhB),respectively.EachpointrepresentsthemeanSDof5measurementsonseparateleaves.第三十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日Fig.5Effectsofchillingstressontheformationofzeaxanthinandantheraxanthinat4Cunder100μmolm-2s-1PFD.Controlsweretreatedat25Cunder100μmolm-2s-1PFD.WhitebarrepresentswildtypeandshadowbarrepresentsΔndhB.EachbarrepresentsthemeanSDof5measurementsonseparateleaves.第三十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日Fig.6EffectsofchillingstressunderlowirradianceontobaccoP700+.Controlsweretreatedat25Cunder100μmolm-2s-1PFD.Methylviologen(MV)(2mM)wasvacuuminfiltratedafterchillingstressimmediatelyandP700+wasmeasuredsoonafterinfiltration.WhitebarrepresentswildtypeandshadowbarrepresentsΔndhB.EachbarrepresentsthemeanSDof3measurementsonseparateleaves.第三十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日五.誤用舉例1.測定條件選擇不當(dāng)

普遍的問題是暗適應(yīng)時間不夠；特別是存在著持續(xù)性的非光化學(xué)猝滅，甚至有PSII反應(yīng)中心破壞的情況下，均使Fm測定值偏低。

因為Fm是PSII反應(yīng)中心全部開放狀態(tài)下，照射飽和脈沖光后所產(chǎn)生的最大熒光。因此，在照射飽和脈沖光之前，必須使PSII反應(yīng)中心處于完全的氧化態(tài)，并且不存在任何非光化學(xué)猝滅,跨類囊體膜的質(zhì)子動力勢應(yīng)當(dāng)為0，類囊體膜處于完全的馳豫（放松）狀態(tài)（relaxation）。在環(huán)境條件適宜的條件下，將葉片暗適應(yīng)20分鐘左右，基本可以達(dá)到上述狀態(tài)；但在脅迫條件下，20分鐘顯然是不夠的。為了得到可靠的Fm

，較妥當(dāng)?shù)霓k法是在黎明前測定一次Fm

，以后的測定和計算均以此值為標(biāo)準(zhǔn)。第三十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日但是，當(dāng)存在著持續(xù)性的非光化學(xué)猝滅時，即使經(jīng)過一夜的恢復(fù)，F(xiàn)m也不能達(dá)到應(yīng)有的最大值。這種情況多發(fā)生在嚴(yán)重脅迫的條件下，如嚴(yán)重干旱、常綠植物越冬期間等等。此時，由于碳同化及消耗同化力的其它代謝活動受到嚴(yán)重抑制，使同化力大量積累，而且還常伴有PSII反應(yīng)中心的破壞。由于在這種情況下不能正確地測出Fm，因此，利用Fm進(jìn)行計算的熒光參數(shù)，特別是NPQ[NPQ=(Fm-Fm’)/Fm’

]

會顯著偏低。第四十頁，共六十四頁，2022年，8月28日Idealizeddiurnalresponsesofthelevelofzeaxanthin+antheraxanthin(Z+A),thermalenergydissipationestimatedfromNPQ,andthelevelofPSIIefficiencypredawnandpostdusk(Fv/Fm)andduringexposuretolight(Fv′/Fm′)forleavesofasclerophyticperennialspeciesinafullsunlight-exposedhabitatonasummerdaywithnoadditionalenvironmentalstressandonadaywithstressthatpreventsphotosyntheticutilizationofabsorbedlightorhasresultedindownregulationofthecapacityforphotosynthesistosuchanextentthatlittleabsorbedlightisutilizedforphotosynthesis.第四十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日IdealizedtracesofChlfluorescenceobtainedusingapulseamplitudemodulated(PAM)fluorometer.第四十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日例1：某作者研究干旱脅迫對刺槐葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)的影響6月30日將各處理澆水至田間最大持水量,此后停止一切水分供應(yīng),到7月6日部分苗木因干旱而死亡時,結(jié)束實驗。測定過程中葉片應(yīng)在葉夾中充分暗適應(yīng)5min，然后用飽和脈沖方法進(jìn)行測定。作者認(rèn)為：“NPQ由上升轉(zhuǎn)為下降反映了刺槐的光合機(jī)構(gòu)開始遭到破壞”。保水劑對干旱脅迫下刺槐葉綠素a熒光動力學(xué)參數(shù)的影響.西北植物學(xué)報，2002,22(5):1144—1149第四十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日例2：晝夜連續(xù)測定，需要謹(jǐn)慎。下圖是某作者研究小麥幼苗用PEG進(jìn)行干旱處理不同時間測得的qP和qNP變化動態(tài).連續(xù)測定42小時,將受到光合作用晝夜周期的強(qiáng)烈影響.qP和qNP同步下降又同步升高的結(jié)果不可信.第四十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日例3：測定光強(qiáng)由強(qiáng)到弱的變化過程中熒光參數(shù)的變化，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎。如某作者研究桑樹在PFD由1400到50mmolm-2s-1的變化過程中，

PSII、qP和NPQ的變化，結(jié)果是

PSII及qP的增加和NPQ的減少都比PFD由弱變強(qiáng)時變化速度緩慢。并認(rèn)為：“通過熱耗散作用耗散過剩激發(fā)能的能力比上午弱”。實際上，本試驗的設(shè)計本身就存在問題。因為NPQ的三個組分的暗馳豫時間只有qE最短，半恢復(fù)時間在1min左右，而qI的暗馳豫1/2時間可達(dá)40分鐘以上。如果由強(qiáng)光到弱光，飽和脈沖光的間隔時間仍設(shè)計為4min，就連qT的恢復(fù)時間都不夠，當(dāng)然測出的恢復(fù)就十分微弱。因此這種試驗設(shè)計的實際意義不大。第四十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日用熒光動力學(xué)曲線區(qū)分過剩光能耗散的不同方式可將非光化學(xué)猝滅qNP區(qū)分為三部分：qNP＝qE+qT+qIqE－高能態(tài)熒光猝滅qT－與狀態(tài)轉(zhuǎn)換有關(guān)的熒光猝滅qI－與光抑制有關(guān)的熒光猝滅第四十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日2.數(shù)據(jù)不可信

如，某作者用甲醇處理牡丹后，葉片光合速率提高了53％-64％，但是光合電子傳遞速率（ETR）反而下降了5％-6.5％本文測定的光合速率光合電子傳遞速率（ETR）在1.14-1.45mmolm-2s-1之間，但光合速率卻高達(dá)8.30mmolm-2s-1。按理論值計算同化1個CO2至少需要傳遞4個以上電子，而本文的結(jié)果卻是每傳遞一個電子可同化7個以上的CO2！第四十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日3.將熒光參數(shù)與作物的豐產(chǎn)性甚至產(chǎn)量直接掛鉤，或者將熒光參數(shù)作為篩選作物高產(chǎn)品種的重要指標(biāo)。要注意：不能將光能轉(zhuǎn)化效率與碳同化速率等同起來（即便是用碳同化速率作為作物豐產(chǎn)性的指標(biāo)，也是有條件的，并且有很大的局限性）。因為，影響產(chǎn)量的因子很復(fù)雜，是由光合性能的五個方面共同決定的，決不僅僅決定于光合速率一個因子。而熒光參數(shù)更多地反映光能的轉(zhuǎn)換效率，不能將其等同于光合速率。如：一天中隨著上午光強(qiáng)度的提高，光合速率在不斷提高，但Fv/Fm卻在不斷降低。第四十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日如：某作者研究干旱對春小麥葉片熒光動力學(xué)特征及產(chǎn)量間關(guān)系的影響，對水分脅迫下8個小麥品種產(chǎn)量與熒光參數(shù)Fv/Fo、Fv/Fm

做相關(guān)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者關(guān)系不顯著。這個結(jié)果本來應(yīng)當(dāng)是預(yù)料之中的事。但作者對前人報道的“不同水稻品種苗期Fv/Fo、Fv/Fm值均與該品種的產(chǎn)量水平成正相關(guān)”的結(jié)論似乎深信不疑。反而懷疑自己的結(jié)果有什么問題，并且分析了可能的原因，包括(1)生長環(huán)境不同；(2)作物不同;(3)研究時期不同。并且提出“因本試驗所得結(jié)論是建立在一年大田試驗的基礎(chǔ)上,所以還需在以后繼續(xù)這方面的研究,拓寬研究內(nèi)容”，利用不同試驗地、更多小麥品種、在不同生育時期研究葉綠素?zé)晒馓卣髋c產(chǎn)量的關(guān)系。第四十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日4.對熒光動力學(xué)特性和光抑制的基本理論理解有誤例1：某作者研究“桑樹葉片PSII對光強(qiáng)日變化的適應(yīng)特性”時說：“在光合有效輻射逐漸增強(qiáng)時，F(xiàn)v/Fm和FPSII降低，非光化學(xué)猝滅（NPQ）增加……說明引起桑樹光抑制的原因除了NPQ之外……”。此處將NPQ的增加當(dāng)作了引起光抑制的原因。“下午隨光強(qiáng)減弱，F(xiàn)v/Fm和FPSII回升，恢復(fù)到接近早晨水平，但是回升的速率比上午下降的速率慢，說明中午PSII活性的降低是PSII可逆失活變化的過程，進(jìn)一步解釋了……桑樹光合日變化凈光合速率中午下降的原因?！钡谖迨摚擦捻?，2022年，8月28日例2：某作者用5％PEG處理溶液培養(yǎng)的水稻，模擬輕度干旱脅迫，結(jié)果是PEG處理下，F(xiàn)o、Fv/Fo和Fv/Fm除個別品種外，均顯著下降。由此認(rèn)為“干旱脅迫下水稻葉片PSⅡ活性中心受損”。（干旱脅迫對不同基因型水稻光合特性的影響，干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2003，21（3）124－126）應(yīng)當(dāng)指出：1、輕度干旱脅迫一般不會導(dǎo)致PSII活性中心的損傷；2、Fo降低，表明不是PSⅡ活性中心受損，而是熱耗散的增強(qiáng)。第五十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日5.顛倒因果關(guān)系：不分情況，將熒光特性所反映出來的光能利用效率的降低一律當(dāng)作原因，而將光合速率的降低當(dāng)作結(jié)果。然而，實際上，在絕大多數(shù)情況下，是光合碳同化速率的限制，不能及時將激發(fā)能利用，導(dǎo)致激發(fā)能過剩，而光合機(jī)構(gòu)能夠通過各種方式將過剩激發(fā)能耗散，從而導(dǎo)致了光能利用效率的降低，并最終反映在熒光參數(shù)的變化上。第五十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日例1:某作者發(fā)現(xiàn)冷敏感植物辣椒在低溫下qP降低而qN上升，于是在討論中認(rèn)為：“qN……與光合電子傳遞和光合氣體交換無直接關(guān)系，僅與ATP和NADPH的形成、累積及光合膜的狀態(tài)有關(guān)”。表明作者對非輻射能量耗散產(chǎn)生的基本原理尚不甚明了。第五十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日qN反映了PSⅡ反應(yīng)中心關(guān)閉的程度，它與qP之間是互為消長的關(guān)系。當(dāng)光合鏈上電子傳遞不暢時，PSII反應(yīng)中心不能將激發(fā)態(tài)電子及時傳遞出去，將通過非光化學(xué)猝滅耗散過剩光能，因而使qN增加，qP降低；反之，如果電子傳遞十分通暢，則qN降低，qP增加。因此qP和qN的消長恰恰是光合鏈上電子傳遞通暢與否的反映。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)指出：碳同化－同化力的周轉(zhuǎn)－光合鏈上的電子傳遞－PSⅡ的氧化還原狀態(tài)－葉綠素?zé)晒忖绶绞绞蔷o密聯(lián)系的一個完整系統(tǒng)，不可分割開來理解。第五十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日例2：某作者研究低溫弱光對黃瓜光合與熒光特性的影響，認(rèn)為：“弱光亞適溫脅迫導(dǎo)致電子傳遞速率的大幅度下降是引起光合速率降低的又一重要原因?！贝颂幱质菍⒁蚬P(guān)系倒置了。弱光亞適溫脅迫后，不論當(dāng)天還是恢復(fù)7天后，F(xiàn)v/Fm均未發(fā)生明顯差異，表明PSII的功能并未受到損傷，電子傳遞速率的下降是對激發(fā)態(tài)電子利用能力（主要是通過碳同化）的降低造成的。后者是因，前者是果。第五十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日又說：“CaCl2通過增強(qiáng)電子傳遞提高光合速率是其改善黃瓜光合功能的可能機(jī)理之一”。CaCl2不是“通過”增強(qiáng)電子傳遞來提高光合速率，而是因為光合速率高，才能維持較高的電