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CropReporter 大型植物葉綠素熒光成像系統

  • 類 別：
  • 植物熒光成像儀
  • 型 號：
  • CropReporter
  • 訂貨號：
  • TP0001133

商品名稱：CropReporter 大型植物葉綠素熒光成像系統

  • 貨號：TP0001133

CropReporter系統的成像面積定制化設計，從30 x 30 cm到200 x 200 cm，是目前唯一適合大型植物植株成像的一兩個熒光成像系統。它可以頂部成像，也可以側面成像，甚至頂部和側面都成像；它可以集成到基于傳送系統的高通量植物表型平臺中，進行高通量的光合表型測量。

葉綠素a熒光作為光合作用研究的探針，是研究各種逆境脅迫（干旱、高溫、低溫、營養缺失、污染、病害等）對植物影響的強大工具，亦被廣泛用于篩選同一植物品種的不同基因型。葉綠素a熒光不僅能反映光能吸收、激發能傳遞和光化學反應等光合作用的原初反應過程，而且與電子傳遞、質子梯度的建立及ATP合成和CO2固定等過程有關。幾乎所有光合作用過程的變化均可通過葉綠素a熒光反映出來，而熒光測定技術不需破碎細胞，不傷害生物體，因此通過研究葉綠素a熒光來間接研究光合作用的變化是一種簡便、快捷、可靠的方法。針對葉綠素a熒光的測量方法和參數分析方法已經成為光合作用研究的一個重要領域。

在過去的十余年中，針對植物光合作用測量的葉綠素熒光成像技術日趨成熟，并得到了廣泛的應用。隨著LED技術、CCD技術、通信技術等的不斷進步，傳統的葉綠素熒光成像也面臨著新技術的不斷挑戰。

來自荷蘭瓦赫寧根大學的Henk Jalink教授在數十年葉綠素熒光技術研究的基礎上，采用最新的LED技術、CCD技術和通信技術，掀起了對葉綠素熒光成像技術的革命！

Jalink教授設計的葉綠素熒光成像系統，包括標準版PlantExplorer和定制化設計版CropReporter，其中CropReporter完全根據客戶的需求定制化設計：

可以頂部成像，也可以側面成像，甚至頂部和側面都成像

系統大小可以根據客戶需求定制化設計，最大甚至能測量高達2 m的植株的側面整株成像

系統可以集成到基于傳送系統的高通量植物表型平臺中，進行高通量的光合表型測量

針對這些最新的葉綠素熒光技術Jalink教授創辦了PhenoVation公司進行商業化生產，在國際光合作用領域和植物表型領域都引起了巨大的震動。


低光合效率部分與可見光成像疊加


低葉綠素部分與可見光成像疊加

中等花青素部分與可見光成像疊加


主要特性

  • 在百萬像素水平上實現對熒光誘導曲線Fo、FI和FP相的測量

  • 14比特下每秒鐘可成像30張

  • 全部采用LED光源來提供紅外、遠紅外、白光和近紅外

  • 儀器內置電腦用于成像測量、光照控制和數據存儲

  • 實現多光譜測量，在測量光合作用之外，獲取葉綠素指數、花青素指數、NDVI、紅外成像和RGB成像。

  • 對熒光成像和多光譜成像進行逐個像素分析

  • 獨一無二的大型植物測量技術，成像面積從30 x 30 cm到200 x 200 cm

  • 定制化設計，可以頂部成像，也可以側面成像，甚至頂部和側面都成像

  • 可以集成到基于傳送系統的高通量植物表型平臺中，進行高通量的光合表型測量

  • 大景深成像技術

  • 測量參數：Fo, FI, Fm, Ft, Ft=5min, Fm’, FI’, Fo’, Fv/Fm, φPSII, φRO, NPQ, qN, qP, Rfd, NDVI, RNIR, RChl, RAnth, RRed, RGreen, RBlue, Chl. Index, Ant. Index

  • 測量數據向其它開源或第三方軟件開放


主要測量參數

成像參數參數解釋
由儀器控制軟件直接測量出的成像參數
Fo植物暗適應后當所有反應中心都處于開放態時的初始（最小）熒光成像
FI植物暗適應后測量JIP誘導曲線（快速熒光誘導曲線）時的I相成像
Fm植物暗適應后當所有反應中心都處于關閉狀態時的最大熒光成像
Ft植物接受光照一段時間t后的實時熒光成像
FI’植物照光后達到I項的熒光成像
Ft=5min植物照光5 min后的熒光成像
Fm’照光后當所有反應中心都處于關閉狀態時的最大熒光成像
RNIR近紅外波段的反射光譜成像
RChl.葉綠素的反射光譜成像
RAnth花青素的反射光譜成像
RRed可見光成像的R（紅色）通道反射光譜成像
RGreen可見光成像的G（綠色）通道反射光譜成像
RBlue可見光成像的B（藍色）通道反射光譜成像
由儀器分析軟件分析得出的成像參數
Fv/Fm植物暗適應后的最大光合效率成像
φRO植物照光后與I項可變熒光相關的參數?RO=(Fm’-FI’)/Fm’
φPSII植物照光后的實際光合效率jPSII =Fq’/Fm=(Fm’-Ft)/Fm’
NPQ非光化學淬滅NPQ=(Fm-Fm’)Fm’
Rfd植物活力指數Rfd=(Fm-Ft=5min)/Fm
qN非光化學淬滅qN=(Fm-Fm’)/(Fm-Fo’)
qP光化學淬滅qP=Fm’-Ft)/(Fm’-Fo’)
Fo’植物照光后當所有反應中心處于開放態時的最小熒光Fo‘=Fo/((Fv/Fm)+(Fo/Fm’))
Chl. Index葉綠素指數，與葉綠素含量相關
Ant. Index花青素指數，與花青素含量相關
NDVI植被覆蓋指數


主要應用領域

  • 光合作用機理研究，全葉片和整株植物的光合作用測量

  • 環境脅迫對植物的影響

  • 基因型篩選、突變株篩選

  • 脅迫損傷的早期檢測

  • 植物病理學、毒理學、環境科學研究

  • 其它和植物光合作用相關的領域

 

主要技術參數

  • 相機傳感器類型：CCD

  • 相機分辨率： 140萬像素

  • Binning：1 x 1到8 x 8

  • 灰階：14比特或16 384級灰階

  • 圖像采集速度：30幀/秒

  • 圖像格式：16位RAW格式

  • 光譜范圍：350～950 nm

  • 鏡頭類型：8 mm定焦，4

  • 光學濾光片：6種高質量光學干涉濾光片，包括熒光、紅光、綠光、藍光、花青素和近紅外濾光片

  • 數據傳輸方式：Ethernet

  • 葉綠素熒光激發光源：紅色LED，光強0-3 000 umol m-2 s-1

  • 光化光源：紅色LED，光強0-1 000 umol m-2 s-1

  • 多光譜和彩色圖像光源：白色LED和近紅外LED

  • 成像參數：Fo, FI, Fm, Ft, Ft=5min, Fm’, FI’, Fo’, Fv/Fm, φPSII, φRO, NPQ, qN, qP, Rfd, NDVI, RNIR, RChl., RAnth, RRed, RGreen, RBlue, Chl. Index, Ant. Index

  • 成像面積：30 cm x 30 cm到200 cm x 200 cm，完全定制化設計

  • 工作溫度：+5～+40℃

  • 系統尺寸：

    測量面積單側成像（頂部或側面）雙側成像（頂部和側面）
    50 cm x 50 cm150 cm x 80 cm x 80 cm150 cm x 80 cm x 120 cm
    100 cm x 100 cm200 cm x 130 cm x 130 cm200 cm x 130 cm x 170 cm
    150 cm x 150 cm270 cm x 180 cm x 180 cm270 cm x 180 cm x 230 cm
    200 cm x 200 cm230 cm x 230 cm x 230 cm230 cm x 230 cm x 280 cm

  • 系統重量：

    測量面積單側成像（頂部或側面）雙側成像（頂部和側面）
    50 cm x 50 cm100 kg150 kg
    100 cm x 100 cm150 kg200 kg
    150 cm x 150 cm200 kg250 kg
    200 cm x 200 cm300 kg400 kg

  • 供電需求：110-240 V交流電

  • 峰值功耗：

    測量面積單側成像（頂部或側面）雙側成像（頂部和側面）
    50 cm x 50 cm2000 W4000 W
    100 cm x 100 cm4000 W8000 W
    150 cm x 150 cm8000 W16000 W
    200 cm x 200 cm14000 W28000 W