利用Plantarray系統(tǒng)與太陽(yáng)誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒庋芯棵{迫條件下的光合作用

太陽(yáng)誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒猓⊿IF）用于估算脅迫下光合作用的局限性

摘要 

在各種條件下生長(zhǎng)的植物光合作用的高通量測(cè)量可能為植物光合性能的可塑性研究提供重要見(jiàn)解。 光合活性遙感[即太陽(yáng)誘導(dǎo)的葉綠素?zé)晒猓⊿IF）]及其衍生物是下一代遙感技術(shù)，能夠在野外條件下進(jìn)行高通量的光合作用測(cè)量。 我們假設(shè)，通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)化的受控干旱實(shí)驗(yàn)中同時(shí)測(cè)量SIF和整個(gè)植物的水分關(guān)系，將能夠量化光合活性，并在早期檢測(cè)水分脅迫。 應(yīng)用功能表型平臺(tái)（Plantarray）進(jìn)行干旱控制處理，并監(jiān)測(cè)番茄滲入系（IL）的生長(zhǎng)和水分平衡。 在非脅迫條件下，一個(gè)新的SIF衍生指數(shù)——電子傳輸速率（RS ETRi）與全植物氣孔導(dǎo)度（Gsc）呈負(fù)相關(guān)； 而在干旱脅迫下，這些因素之間存在正相關(guān)。 SIF與植物生物量或Gsc之間沒(méi)有顯著關(guān)系。 SIF 687對(duì)干旱的響應(yīng)比任何其他測(cè)量的植被指數(shù)（VI）都早。 SIF參數(shù)不能區(qū)分IL系； 而ILs之間的差異通過(guò)重量-水關(guān)系測(cè)量清楚地識(shí)別。 我們得出結(jié)論，SIF在檢測(cè)ILs之間的生理差異方面沒(méi)有提供任何優(yōu)于常用方法的優(yōu)勢(shì)。 總的來(lái)說(shuō)，盡管SIF在光合作用中起著重要作用，但SIF與光合作用之間的關(guān)系是復(fù)雜的，我們認(rèn)為使用SIF來(lái)量化光合活性是過(guò)于簡(jiǎn)單的。 

Plantarray是一款基于稱重的高通量、多傳感器生理表型平臺(tái)以及植物逆境生物學(xué)研究通用平臺(tái)。 該系統(tǒng)可持續(xù)、實(shí)時(shí)測(cè)量位于不同環(huán)境條件下、陣列中每個(gè)植株的土壤-植物-空氣（SPAC）中的即時(shí)水流動(dòng)。 直接測(cè)量根系和莖葉系統(tǒng)水平衡和生物量增加，計(jì)算植物生理參數(shù)以及植物對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境的反饋。 系統(tǒng)以有效、易用、無(wú)損的方式針對(duì)植物對(duì)不同處理的反應(yīng)、預(yù)測(cè)植物生長(zhǎng)和生產(chǎn)力進(jìn)行定量比較，廣泛應(yīng)用于生物脅迫和非生物脅迫以及植物栽培加速育種研究等，脅迫研究涵蓋干旱脅迫、鹽脅迫、重金屬脅迫、熱、冷脅迫、光脅迫以及灌溉/養(yǎng)分、CO₂指示、植物健康等領(lǐng)域的研究。