CN102564967A - 叶绿素荧光光谱分析装置和测定叶绿素浓度的方法 - Google Patents

叶绿素荧光光谱分析装置和测定叶绿素浓度的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102564967A
CN102564967A CN2010105855510A CN201010585551A CN102564967A CN 102564967 A CN102564967 A CN 102564967A CN 2010105855510 A CN2010105855510 A CN 2010105855510A CN 201010585551 A CN201010585551 A CN 201010585551A CN 102564967 A CN102564967 A CN 102564967A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chlorophyll
barrier film
spectral analysis
light source
analysis device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010105855510A
Other languages
English (en)
Inventor
廖重宾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YINUOTE BIO-ENERGY HOLDING Co
Original Assignee
YINUOTE BIO-ENERGY HOLDING Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YINUOTE BIO-ENERGY HOLDING Co filed Critical YINUOTE BIO-ENERGY HOLDING Co
Priority to CN2010105855510A priority Critical patent/CN102564967A/zh
Priority to US13/076,235 priority patent/US20120145922A1/en
Publication of CN102564967A publication Critical patent/CN102564967A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6486—Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N2021/635—Photosynthetic material analysis, e.g. chrorophyll

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

一种叶绿素荧光光谱分析装置，该叶绿素荧光光谱分析装置包括温度传感器和外在光源传感器，该温度传感器与该外在光源传感器电性连接。本发明还提供一种测定叶绿素浓度的方法。

Description

叶绿素荧光光谱分析装置和测定叶绿素浓度的方法
【技术领域】
本发明涉及一种叶绿素荧光光谱分析装置，还涉及一种测定叶绿素浓度的方法。
【背景技术】
光合作用是提供植物所有物质代谢和能量代谢的基础，它包括一系列光物理、光化学和生物化学转变的复杂过程，在光合作用的原始反应，将吸收光能传递、转换为电能的过程中，有一部分光能损耗以较长的荧光方式释放(通常不到1％的入射能量)。研究和探测这种自然条件下光合作用的荧光特性有十分重要的科学意义和应用价值。首先，自然条件下的叶绿素荧光和光合作用有着十分密切的关系。一方面，当植物被暴露在过强的光照条件下，荧光扮演着十分重要的保护作用，避免叶绿体吸收光能超过光合作用的消化能力，将强光灼伤的损失降低到最小；另一方面，一般来说，自然条件下叶绿素荧光和光合速率是相互关联的，光合速率较高，则荧光较弱，反之亦然。所以通过探测叶绿素荧光，可以间接了解植物的光合作用。其次，作为植物健康情况的“探针”，自然条件下光合作用荧光特性与植物的营养和受胁迫程度相关。因此，通过植物光合作用的荧光特性探测可以了解植物的生理、生成、病害及受威迫状态。
叶绿素是光合作用膜中的绿色色素，它是光合作用中捕获光的主要成分。叶绿素共有a、b、c、d和e等几种。凡进行光合作用时释放氧气的植物均含有叶绿素a；叶绿素b存在于高等植物、绿藻和眼虫藻中；叶绿素c存在于硅藻、鞭毛藻和褐藻中，叶绿素d存在于红藻。高等植物叶绿体中的叶绿素主要有叶绿素a和叶绿素b两种。叶绿素a的分子结构由4个吡咯环通过4个甲烯基连接形成环状结构，称为卟啉。卟啉环中央结合着1个镁原子，并有一环戊酮(V)，在环IV上的丙酸被叶绿醇酯化、皂化后形成钾盐具水溶性。它们不溶于水，而溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。
几乎所有光合作用过程的变化均可通过叶绿素荧光反映出来，而荧光探测技术不需破碎细胞，不伤害生物体，并且叶绿素的量子产率与叶绿素的浓度成线性关系，因此可利用叶绿素荧光光谱分析装置测定叶绿素的量子产率，进而测定叶绿素浓度。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种叶绿素荧光光谱分析装置和测定叶绿素浓度的方法。
本发明实施例提供一种叶绿素荧光光谱分析装置，该叶绿素荧光光谱分析装置包括温度传感器和外在光源传感器，该温度传感器与该外在光源传感器电性连接。
优选地，该叶绿素荧光光谱分析装置检测植物体内的电子传递速率。
优选地，该叶绿素荧光光谱分析装置进一步包括光源检测装置，该光源检测装置与该外在光源传感器电性连接。
优选地，该光源检测装置与该温度传感器电性连接。
本发明实施例还提供一种测定叶绿素浓度的方法，利用上述的叶绿素荧光光谱分析装置来检测干隔离膜与湿隔离膜。
优选地，该干隔离膜附着组合盐类化合物。
优选地，该干隔离膜附着组合盐类化合物和叶绿素。
优选地，该湿隔离膜附着水。
优选地，该湿隔离膜附着组合盐类化合物和叶绿素。
优选地，该湿隔离膜附着酒精。
优选地，该湿隔离膜附着组合盐类化合物和叶绿素。
优选地，该叶绿素为高浓度叶绿素。
【附图说明】
包括附图以提供对于本发明的进一步理解，且附图并入本说明书中并且构成本说明书的一部份。附图说明本发明之示范性实施例。在诸图中：
图1是本发明叶绿素荧光光谱分析装置较佳实施例的结构示意图；
图2是干隔离膜I实验结果数据表；
图3是干隔离膜II实验结果数据表；
图4是湿隔离膜I实验结果数据表；以及
图5是湿隔离膜II实验结果数据表。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明实施例进行详细说明。
叶绿素的量子产率与叶绿素的浓度成线性关系，所以可以利用叶绿素荧光光谱分析装置测定萃取的叶绿素的量子产率，进而检定叶绿素浓度。一般高等陆生植物的量子产率范围约在0.01～0.99，目前萃取的叶绿素量子产率范围约在0.07～0.5左右，在本发明实施例中，具体步骤如下所述。
图1是本发明叶绿素荧光光谱分析装置较佳实施例的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供了一种叶绿素荧光光谱分析装置10，该叶绿素荧光光谱分析装置10包括检测端(图未示)，该检测端包括光源检测装置(图未示)、温度传感器12及外在光源传感器14，该叶绿素荧光光谱分析装置10检测植物体内的电子传递速率。
该光源检测装置设置在该温度传感器12上方，不与该温度传感器12接触设置，并且该检测光源装置分别与该温度传感器12、该外在光源传感器14电性连接。
该温度传感器12与该外在光源传感器14接触设置，并且该温度传感器12与该外在光源传感器14电性连接。
本发明还提供了一种测定叶绿素浓度的方法，可通过上述的叶绿素荧光光谱分析装置来测定叶绿素的量子产率，进而测定叶绿素的浓度。
在本实施例中，叶绿素荧光光谱分析装置检测的样品分为四种：干隔离膜I、干隔离膜II、湿隔离膜I及湿隔离膜II。
图2是干隔离膜I实验结果数据表。该干隔离膜I附着组合盐类化合物，如图2所示，检测的实验结果如下：F：最小荧光值为27；Fm’：最大荧光值为37；PAR：有效荧光值为0。由实验结果数据表可以看出，由于该干隔离膜I只附着组合盐类化合物，所以该干隔离膜I的实验结果没有叶绿素量子产率与叶绿素电子传递速率的数据显示。
图3是干隔离膜II实验结果数据表。该干隔离膜II附着组合盐类化合物与叶绿素，如图3所示，检测的实验结果是：F：最小荧光值为59，Fm’：最大荧光值为63，PAR：有效荧光值为0，Y(II)：光系统II量子产率为0.063，ETR：电子传递速率为0。
图4是湿隔离膜I实验结果数据表。该湿隔离膜I附着水、组合盐类化合物及叶绿素，如图3所示，检测的实验结果是：F：最小荧光值为86；Fm’：最大荧光值为115；PAR：有效荧光值为0；Y(II)：光系统II量子产率为0.252；ETR：电子传递速率为0。
图5是湿隔离膜II实验结果数据表。该湿隔离膜II附着酒精、组合盐类化合物及叶绿素，叶绿素为高浓度叶绿素，如图3所示，检测的实验结果是：F：最小荧光值为78；Fm’：最大荧光值为161；PAR：有效荧光值为0；Y(II)：光系统II量子产率为0.516；ETR：电子传递速率为0。
在本发明的实施例中，由上述实验结果可知，在混合溶剂下(即湿隔离膜II附着酒精、组合盐类化合物及高浓度叶绿素情况下)，叶绿素能达到最佳的量子产率，光系统II量子产率为0.516，在干燥的情况下测定干隔离膜I、II不会发生叶绿素荧光效应。
以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种叶绿素荧光光谱分析装置，其特征在于：该叶绿素荧光光谱分析装置包括温度传感器和外在光源传感器，该温度传感器与该外在光源传感器电性连接。
2.根据权利要求1所述的叶绿素荧光光谱分析装置，其特征在于：该叶绿素荧光光谱分析装置检测植物体内的电子传递速率。
3.根据权利要求1所述的叶绿素荧光光谱分析装置，其特征在于：该叶绿素荧光光谱分析装置进一步包括光源检测装置，该光源检测装置与该外在光源传感器电性连接。
4.根据权利要求3所述的叶绿素荧光光谱分析装置，其特征在于：该光源检测装置与该温度传感器电性连接。
5.一种测定叶绿素浓度的方法，其特征在于：利用权利要求范围第1-4项中任一项所述的荧光光谱分析装置来检测干隔离膜与湿隔离膜。
6.根据权利要求5所述的测定叶绿素浓度的方法，其特征在于：该干隔离膜附着组合盐类化合物。
7.根据权利要求5所述的测定叶绿素浓度的方法，其特征在于：该干隔离膜附着组合盐类化合物和叶绿素。
8.根据权利要求5所述的测定叶绿素浓度的方法，其特征在于：该湿隔离膜附着水。
9.根据权利要求8所述的测定叶绿素浓度的方法，其特征在于：该湿隔离膜附着组合盐类化合物和叶绿素。
10.根据权利要求5所述的测定叶绿素浓度的方法，其特征在于：该湿隔离膜附着酒精。
11.根据权利要求10所述的测定叶绿素浓度的方法，其特征在于：该湿隔离膜附着组合盐类化合物和叶绿素。
12.根据权利要求11所述的测定叶绿素浓度的方法，其特征在于：该叶绿素为高浓度叶绿素。
CN2010105855510A 2010-12-13 2010-12-13 叶绿素荧光光谱分析装置和测定叶绿素浓度的方法 Pending CN102564967A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105855510A CN102564967A (zh) 2010-12-13 2010-12-13 叶绿素荧光光谱分析装置和测定叶绿素浓度的方法
US13/076,235 US20120145922A1 (en) 2010-12-13 2011-03-30 Chlorophyll fluorometer and measuring system for chlorophyll concentration employing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105855510A CN102564967A (zh) 2010-12-13 2010-12-13 叶绿素荧光光谱分析装置和测定叶绿素浓度的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102564967A true CN102564967A (zh) 2012-07-11

Family

ID=46198387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105855510A Pending CN102564967A (zh) 2010-12-13 2010-12-13 叶绿素荧光光谱分析装置和测定叶绿素浓度的方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20120145922A1 (zh)
CN (1) CN102564967A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105572091A (zh) * 2016-01-21 2016-05-11 浙江大学 一种叶绿素荧光探测装置以及探测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11118709A (ja) * 1997-10-08 1999-04-30 Suzuken Co Ltd 光ヘテロダイン法分光分析装置
CN1631117A (zh) * 2004-12-30 2005-06-29 西安建筑科技大学 水生藻类叶绿素测定方法
CN2760546Y (zh) * 2004-12-25 2006-02-22 中国科学院安徽光学精密机械研究所 使用新型激发光源的水体叶绿素浓度测量装置
US20080019881A1 (en) * 2004-09-30 2008-01-24 Arkray, Inc. Analyzer
CN101403695A (zh) * 2008-11-12 2009-04-08 天津大学 快速在线测量水体叶绿素浓度荧光仪
CN202057586U (zh) * 2010-12-13 2011-11-30 依诺特生物能量控股公司 叶绿素荧光光谱分析装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003023379A1 (en) * 2001-09-12 2003-03-20 Apprise Technologies, Inc. Multichannel fluorosensor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11118709A (ja) * 1997-10-08 1999-04-30 Suzuken Co Ltd 光ヘテロダイン法分光分析装置
US20080019881A1 (en) * 2004-09-30 2008-01-24 Arkray, Inc. Analyzer
CN2760546Y (zh) * 2004-12-25 2006-02-22 中国科学院安徽光学精密机械研究所 使用新型激发光源的水体叶绿素浓度测量装置
CN1631117A (zh) * 2004-12-30 2005-06-29 西安建筑科技大学 水生藻类叶绿素测定方法
CN101403695A (zh) * 2008-11-12 2009-04-08 天津大学 快速在线测量水体叶绿素浓度荧光仪
CN202057586U (zh) * 2010-12-13 2011-11-30 依诺特生物能量控股公司 叶绿素荧光光谱分析装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105572091A (zh) * 2016-01-21 2016-05-11 浙江大学 一种叶绿素荧光探测装置以及探测方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20120145922A1 (en) 2012-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Nitrogen starvation induced oxidative stress in an oil-producing green alga Chlorella sorokiniana C3
Hemalatha et al. Antioxidant properties and total phenolic content of a marine diatom, Navicula clavata and green microalgae, Chlorella marina and Dunaliella salina
Kalaji et al. Experimental in vivo measurements of light emission in plants: a perspective dedicated to David Walker
da Silva et al. Effects of nitrogen starvation on the photosynthetic physiology of a tropical marine microalga Rhodomonas sp.(Cryptophyceae)
Pilát et al. Raman microspectroscopy of algal lipid bodies: β-carotene quantification
Ritchie et al. Photosynthetic electron transport in an anoxygenic photosynthetic bacterium Afifella (Rhodopseudomonas) marina measured using PAM fluorometry
CN201464366U (zh) 一种叶绿素荧光探测仪
Chukhutsina et al. Photoprotection strategies of the alga Nannochloropsis gaditana
JP6115199B2 (ja) 微細藻類の脂溶性成分含量の判断方法および微細藻類の培養方法
Ritchie Photosynthesis in the blue water lily (Nymphaea caerulea Saligny) using pulse amplitude modulation fluorometry
CN202091913U (zh) 用于太阳光模拟的led合成光源装置
Dong et al. Interactive effects of polymethyl methacrylate (PMMA) microplastics and salinity variation on a marine diatom Phaeodactylum tricornutum
Fang et al. Clonal variation in growth, chemistry and calorific value of new poplar hybrids at nursery stage
CN114441491B (zh) 一种利用蛋白核小球藻荧光检测阿特拉津生物毒性的方法
CN202057586U (zh) 叶绿素荧光光谱分析装置
Garduño-Solórzano et al. The phylogenetic placement of Temnogametum (Zygnemataceae) and description of Temnogametum iztacalense sp. nov., from a tropical high mountain lake in Mexico
CN102564967A (zh) 叶绿素荧光光谱分析装置和测定叶绿素浓度的方法
Xiaoling et al. Chromophoric dissolved organic matter influence correction of algal concentration measurements using three-dimensional fluorescence spectra
CN102532146A (zh) 萃取叶绿素和检测叶绿素浓度的方法
Sassenhagen et al. Pigment composition and photoacclimation as keys to the ecological success of G onyostomum semen (R aphidophyceae, S tramenopiles)
Ritchie Photosynthesis in an encrusting lichen (Dirinaria picta (Sw.) Schaer. Ex Clem., Physiaceae) and its symbiont, Trebouxia sp., using pulse amplitude modulation fluorometry
Gómez et al. Looking beyond Arthrospira: comparison of antioxidant and anti-inflammatory properties of ten cyanobacteria strains
Quartezani et al. Effect of different sources of organic matter added to the substrate on physiological parameters of clonal plants of Conilon coffee.
US20180364171A1 (en) Detection device for lipids included in microalgae and detection method for lipids included in microalgae
CN102680448A (zh) 测量藻类状态转换的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C05 Deemed withdrawal (patent law before 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120711