FluorPen-FP-110植物荧光测量仪中文说明书

FluorPenFP110植物荧光测量仪中文说明书目录1仪器介绍 仪器介绍FluorPenFP110是一款便携式电池供电的荧光计，可快速，精确地测量植物中（QY）的叶绿素荧光参数（Ft，QY，NPQ，OJIP和LC）。FluorPen可用于实验室，温室，或在现场，可以使用内置的GPS模块将数据精确地映射到该位置。通过内置的GPS模块，FluorPen是研究光合活动，压力检测，除草剂测试或突变体/品种/廉价的价格和用户友好的两键式操作使FluorPen成为光合作用教学的理想工具，因为它具有快速的测量能力和巨大的内部存储空间，因此它还是大型植物筛选程序的宝贵工具。技术参数测量/计算参数：F0，Ft，Fm，Fm’，QY，NPQ1，NPQ2，NPQ3，OJIP，LC1，LC2，LC3，PAR（以PPFD衡量）PAR传感器的余弦校正：余弦校正高达80º的入射角线性：每10,000µmol.m-2.s-1的最大偏差为1％饱和脉冲照明：可调范围为10％至100％（最大3,000µmol.m-2.s-1）光化照明：可调范围为10到1,000µmol.m-2.s-1测量照度：可调范围为10％至100％（每个脉冲高达0.09µmol.m-2.s-1）LED发射器规格：蓝色（455nm）探测器波长范围：带667至750nm带通滤光片的PIN光电二极管通讯：USB和蓝牙蓝牙模块：传输速度高达3Mbps，距离可达20m内置GPS模块：高达-165dBm的超高灵敏度，在50％的试验中精度均<1.5mFluorPen软件：与Windows7或更高版本兼容**内存容量：高达16Mb内部数据记录：多达149,000个数据点显示：图形显示键盘：密封的2键触觉响应键盘退出时间：闲置8分钟后关闭电源：锂离子充电电池电池寿命：正常运行48小时电池电量低检测：显示电池电量不足指示尺寸：134毫米x65毫米x33毫米重量：188克样品架：机械叶片夹（对植物无害，对样品预变暗有效）运行条件：温度：0至+55ºC，32至130ºF；相对湿度：0至95％（无冷凝）储存条件：温度：-10至+60ºC，14至140ºF；相对湿度：0至95％（无冷凝）仪器说明打开纸箱的包装。您应该已经收到以下物品：•FluorPen/监控笔•手提箱•纺织表带•FluorPen操作手册（在USB闪存盘上）•FluorPen软件和驱动程序（在USB闪存盘上）•USB电缆•用于光学保护的自粘橡胶垫（仅适用于FP110/S）•可拆卸的叶子夹（仅限FP110/D并单独出售）其他配件或可选功能（根据您的特定订单）对于USB连接，您需要在PC上安装USB驱动程序。该驱动程序可在安装盘（USB驱动程序文件夹）中找到。保养和维护FluorPen•切勿将设备浸入水中！•设备不得与任何有机溶剂，强酸或强碱接触。•保持光学部件清洁干燥。如果需要清洁，请使用柔软，无磨蚀的薄纸。•FluorPen连续操作时，电池电量可持续使用约48小时。•如果无法再给电池充电，请联系PSI获取更换电池和安装说明。锂离子电池•避免电池完全放电•避免电池过充电•高温会缩短电池寿命测量原理FluorPen是一种叶绿素荧光计，用于测量植物中不同的光合作用参数。它配备有蓝色LED发射器（455nm），经过光学过滤并精确聚焦，可将高达3,000µmol.m-2.s-1的光强度传递至被测植物组织（图4）。FluorPenFP110/S当使用叶绿素荧光研究光合作用时，研究人员必须区分光化学猝灭和非光化学猝灭（散热）。这是通过停止光化学来实现的，光化学使研究人员仅在非光化学猝灭的情况下即可测量荧光。为了将光化学猝灭降低到可以忽略的水平，将高强度，短时间的闪光应用于叶片。这会暂时关闭所有PSII反应中心，从而防止PSII的能量传递到下游电子载体。如果闪光很短，则不影响非光化学猝灭。在闪光期间，荧光达到在没有任何光化学猝灭的情况下获得的水平，称为最大荧光Fm。可以通过将Fm与光Ft中的稳定荧光产量和不存在光合光F0时的荧光产量进行比较，来估算光化学猝灭的效率（它是PSII效率的代表）。非光化学猝灭的效率因各种内部和外部因素而改变。散热的变化会导致Fm的变化。不能完全停止散热，因此在没有非光化学猝灭的情况下无法测量叶绿素荧光的产量。参见下图。测量Fm时，使样品暗适应很重要。这可以通过将样品在黑暗中放置几分钟（时间因条件而异）。叶绿素荧光FluorPen测量的参数：Ft-瞬时叶绿素荧光如果样本是暗适应的，则Ft等于F0。QY-量子产率QY是对PhotosystemII效率的度量。QY在暗适应样本中等于Fv/Fm，在轻适应样本中等于Fv'/Fm'。OJIP-叶绿素荧光诱导动力学OJIP曲线显示出样品在高辐照度下发生的主要变化（请参见第7.3.1节中的更多内容）。NPQ-非光化学淬火NPQ协议用于量化光化学猝灭和非光化学猝灭。测量应使用暗适应的样品进行。（请参阅第0章中的更多内容）LC-光曲线由荧光估计的PhotosystemII量子产率，该荧光是在几种不同的光照水平下依次测量的（请参见第7.3.3节中的更多内容）。PAR*-光合有效辐射（仅在PAR-FluorPenFP110中适用）以光合作用光子通量密度（PPFD）衡量的光合有效辐射。使用设置该设备可以使用内置的锂离子电池供电。通过USB电缆或通过USB电缆和USB适配器（不附带）将AC插座插入PC，以确保电池已充满电。FluorPen使用两个按钮控制：•使用MENU键滚动浏览数字显示屏上的顺序菜单选项并关闭设备电源（按住1秒钟）•使用SET键打开设备电源（按住1秒钟），然后根据光标（>）的位置选择菜单选项。按键说明和设定闪光脉冲（Flashpulse）此功能用于设置测量脉冲强度。测量脉冲是弱光脉冲，能够引起最小的叶绿素荧光（F0或Ft）。它仅需30µs，最大强度为3,000µmol.m-2.s-1这意味着每个脉冲30µs*3,000µmol.m-2.s-1=0.09µmol.m-2是闪光脉冲的最大强度。超级脉冲（Superpulse）此功能用于设置饱和光脉冲的强度。饱和脉冲诱导最大的叶绿素荧光（Fm）。100％的强度大约等于3,000μmol.m-2.s-1。光化脉冲（Actinicpulse）此功能用于设置测量脉冲的强度。光化光是藻类在其中生长的环境光。100％的强度大约等于1,000μmol.m-2.s-1。预定义协议中使用的脉冲：基于荧光的测量使用的脉冲FtFlashpulseQYFlashpulse,SuperpulseOJIPSuperpulseNPQprotocolsFlashpulse,Superpulse,ActinicpulseLightCurvesFlashpulse,Superpulse(Actinicpulseispreset)FluorPen固件中光强度的默认设置。这些可以根据用户要求和藻类生长条件进行更改：闪光脉冲30％=测量闪光脉冲超级脉冲80％=饱和脉冲光化脉冲300µmol.m-2.s-1（30％）=光化光请注意，这些参数是制造商推荐的，但用户可以根据要求进行更改。闪光脉冲设置（FlashPulse）可以通过QY测量确定闪光脉冲的最佳值，如下图6所示。在执行QY测量之前，建议将超级脉冲的强度设置为80％。请注意，应使用深色适应性样品进行QY测量，因此，除非在首次测量后进行深色适应性，否则同一样品（叶子上的位置）不应重复使用一次以上。建议对每个QY测量使用一个新的样本（叶子上的新区域）。F0随着闪光脉冲强度的增加线性增加。制造商建议的闪光脉冲设置为30％。对于非常低的叶绿素密度的样品，可以增加闪光脉冲的强度。但是，应注意，高强度的闪光脉冲会引起不良的“光化效应”，因为较高的强度的高闪光脉冲会引发光化学反应。闪光脉冲的变化将影响F0，并且QY值会降低。最佳闪光脉冲强度是达到最高QY值的强度。通过在具有不同闪光脉冲设置的几个不同点中测量QY，可以轻松地在一片叶子上确定这一点。参见下图。在此示例中，最佳闪光脉冲设置为30％。不同闪光脉冲强度下的QY测量。最佳设置以红色矩形突出显示超级脉冲设置（SuperPulse）要确定超级脉冲的最佳强度，是使用不同的超级脉冲设置执行OJIP测量。请注意，OJIP测量应使用深色适应样品进行。每次测量均应使用新样品（同一叶的新切片），因为暴露于超脉冲会改变该切片中叶片的光化学性质。制造商建议的超级脉冲设置为80％。当以不同的超级脉冲强度执行OJIP测量时，当所用样品达到最佳水平时，Fv/Fm值将停止增加（图7和图8）。图7用不同强度的超级脉冲进行的OJIP测量图8OJIP数据-用不同强度的超级脉冲进行测量。Fv/Fm最大值表示超级脉冲的最佳强度（在这种情况下为20％）光化脉冲设定（ActinicPulse）光化脉冲的强度应与栽培光的强度相对应或应根据应用情况进行设置。如果在测量过程中在显示屏上看到溢出，请降低所用脉冲的强度。如果在测量过程中显示低值，请增加使用的脉冲强度。测量在进行叶绿素荧光测量之前，无需校准设备。荧光测量结果取决于设备设置和样品。如何使用FluorPen执行叶绿素荧光测量：•首先将深色样品放置在黑暗中至少10-15分钟，然后准备深色样品（在F0，QY，NPQ，LC测量之前）。可替代地，通过将分离的叶子夹放置在测量之前的叶子上的闭合位置中，可以容易地实现暗适应。仅FP110/D或PAR-FP110/D设计用于可拆卸的叶子夹。暗适应期的长短取决于植物种类和生长条件。•对于光适应的测量，不需要样品的黑暗适应。•按住SET按钮1秒钟以打开设备电源。•将适应深色的叶子放在叶子夹（FP110/S或PARFP110/S）中，或者在叶子夹可拆卸的情况下，将叶子夹放在FluorPen的光学探头上，然后滑动打开叶子夹的屏幕，以将叶子暴露在光学探针上。•从菜单中选择测量>，然后选择所需的参数，例如–QY（进行选择时，按SET作为Enter按钮）。•按SET开始测量。•在测量OJIP，LC或NPQ时，设备上的显示屏以百分比形式显示测量进度。•当测量Ft或QY时，值将出现在设备显示屏上。OJIP，NPQ或LC协议的结果在设备的显示屏上不可见，需要使用FluorPen软件下载到PC计算机。•所有测量数据都存储在设备存储器中，实验完成后可以下载到PC计算机中。

协议说明OJIP协议FluorPen设备提供了捕获快速荧光瞬变的协议-OJIP，其发生在光合生物暴露于高辐照度期间。FluorPen软件可将数据下载到PC上，并随后显示OJIP曲线并可视化计算出的数据。OJIP协议包括以下测量和计算的参数：非光化学淬火（NPQ）协议NPQ协议用于量化光化学猝灭和非光化学猝灭。应使用适应深色的样品进行。NPQ协议开始于在黑暗时期测量最小荧光水平F0。然后施加一小段饱和光，以减少质体醌库并在暗适应状态Fm下测量最大荧光。短暂的黑暗松弛后，将样品暴露于光化辐照下数十至数百秒，以引发称为考茨基效应的瞬变。然后在暴露于光化光期间施加一系列饱和闪光，以探测光适应状态下非光化学猝灭NPQ和光合作用QY的有效量子产率。在连续照射下，通过在黑暗中施加的饱和脉冲确定非光化学猝灭的弛豫。该协议的顺序如图9所示。FluorPen设备带有三个预定义的NPQ协议，即NPQ1，NPQ2和NPQ3。协议的不同之处在于曝光时间和暗恢复阶段，以及脉冲之间的数量和间隔。见下表：NPQ协议包括以下测量和计算的参数：缩写说明F0暗适应状态下的最小荧光Fm在黑暗适应状态下的最大荧光，在黑暗适应后的第一个饱和闪光期间测量Fp快速考茨基感应峰中的荧光Fm_L,Lss,D,Dss1最大荧光QYmax2暗适应状态下PSII的最大量子产率-Fv/FmQY_L,Lss,D,Dss1,3PSII的有效量子产率NPQ_L,Lss,D,Dss1,4非光化学叶绿素荧光猝灭Qp_L,Lss,D,Dss1,5光化学猝灭系数，估计开放的PSII反应中心1L-表示适应光线的参数；D-表示光化照明切换后的暗色恢复阶段；n-表示光相的序号；ss-稳定状态2计算为（Fm–F0）/Fm3计算为（Fm_Ln–Ft_Ln）/Fm_Ln或相应的稳态或暗恢复参数4计算为（Fm–Fm_Ln）/Fm_Ln或相应的ss，Dn或Dss参数5计算为（Fm_Ln–Ft_Ln）/（Fm_Ln–F0_Ln）或相应的ss，Dn或Dss参数F0_Ln计算为F0/（（Fm–F0）/Fm+F0/Fm_Ln）。NPQProtocol光曲线（LC）协议设计了称为光曲线（LC）的协议，以获取与光合作用速率与光子通量密度相关的光响应曲线构建参数。该方法基于暴露于光强度逐步增加的样品的连续测量。在各种连续照明光强度下，测定光合作用的有效量子产率。测量基于脉冲调制荧光法（PAM）。提供了三种预定的LC协议。这些在各个光相和光强度的数量和持续时间上有所不同，如下表3所示。LC1和LC2协议的可视化表示在下面的图10和图11中。LC协议包括以下测量和计算的参数：除了使用每种可用协议进行一次测量外，还可以在一段时间内对同一协议进行多次测量。通过在“设置”>“多”中选择适当的参数/协议，可以将FluorPen设置为进行多次测量（请参阅第28页的菜单树）多种类型–选择所需的参数-Ft，QY，OJIP多间隔–设置两次测量之间的时间间隔多次重复–设置重复测量的次数使用平均–用于确认多重选项中每个测量的重复和间隔选项–选择是或没有。•准备样品以进行单次测量。•在菜单中选择：测量>多重。•按SET确认并开始测量。•每次重复测量后，值都会显示在显示屏上，并自动存储到设备存储器中。如果使用协议（OJIP，NPQ，LC），则显示屏上将看不到任何数据。需要将数据从设备下载到PC查看。多种测量方式：1.FluorPen通过USB连接到计算机该设备执行预设数量的重复测量，并且在两次测量之间不会关闭。测量进度在计算机上以百分比显示。2.FluorPen未连接到计算机设备将根据预定义的协议和间隔进行连续测量。仅通过手动打开设备的“ON”才能中断多次测量。两次测量之间设备会关闭。控制菜单流程图本手册的后几页显示了菜单的结构，并以示意图方式说明了荧光笔的操作。示意图显示了主菜单，第一级子菜单和第二级子菜单。•蓝色代表主菜单及其选项。•黄色代表第一级子菜单及其选项。•绿色代表第二级子菜单及其选项。•实线箭头用于指示SET键的操作。•虚线箭头用于指示MENU键的操作。FLUORPEN软件软件安装1.将USB闪存盘上提供的FluorPen软件复制到计算机上，然后启动FluorPen程序。2.要在FluorPen软件中连接并识别FluorPen设备，请先进行FluorPen软件的注册•选择：帮助>注册•输入：您的序列号（在设备随附的USB闪存驱动器上的文本文件SN.txt中找到）。•选择：确定请注意，可以在随附的USB闪存中包含的文件SN.txt中找到FluorPen的序列号。请注意：未经软件注册就无法从FluorPen设备下载数据。3.开启FluorPen并启用蓝牙或将USB电缆连接到PC。4.确保PC和FluorPen正确配对5.在软件中，选择：设置>设备ID（Ctrl+I）。如果正确连接，则消息“设备：FluorPen”将出现在屏幕的左下方（图20）。如果连接不成功，将显示“找不到设备”消息。在后一种情况下，请检查USB电缆的所有物理连接。菜单和图标说明菜单设定菜单>设置>设置下载后–擦除内存如果选中此框，则每次下载数据后都会删除FluorPen存储器。数据-反转如果选中该框，则数据的极性反转，例如乘以-1。当测得的数据被不合需要地解释为负值时，此功能对于某些类型的实验会很有帮助。数据–添加到已打开如果选中此框，则将下载的数据添加到当前打开的实验的数据中。数据–GPS可见该选项仅在FluorPen-FP100和MonitoringPenMP100的旧版本中有效。在FP110的新版本中，GPS数据将自动下载并与协议测量值配对。Graf–单一如果选中此框，则所有测量数据都将显示在一个图形中，即，每个新测量的值都将添加到当前使用的图形窗口中。如果未选中该