FluorCam-WIC模块式植物表型成像分析系统

FluorCam-WIC模块式植物表型成像分析系统是一款高度灵活、应用广泛的植物生理生态研究仪器，系统采用模块化结构，由LED光源板、CCD成像传感器、支架、控制单元及FluorCam成像分析软件等组成，具备PAM叶绿素荧光成像、多光谱荧光成像及GFP荧光蛋白成像等功能，广泛应用于植物光合生理生态、植物逆境胁迫生理与易感性、气孔功能、植物抗性、作物育种等研究。

应用领域:

1.植物光合特性和光合电子传递功能研究

2.生物和非生物胁迫的检测

3.植物抗胁迫能力或者易感性研究

4.气孔非均一性研究

5.代谢混乱研究

6.长势与产量评估

功能特点:

1.模块化，配置灵活，可自由安装更换成像模块与光源板、自由调整光源角度和高度、自由调整CCD镜头高度，方便被测植物的处理、操作等

2.成像面积达20×20cm，可对各种植物/藻类样品、整株植物甚至多株植物（如拟南芥等小型植物）进行实验成像分析

3.可进行自动重复成像测量，可设置一个实验程序（Protocols）自动循环成像测量，成像测量数据自动按时间日期存入计算机（带时间戳）

4.可同时具备PAM叶绿素荧光成像、UV-MCF多光谱荧光成像及GFP荧光蛋白成像等功能，测量分析参数达50多个

5.可选配WIC植物冠层红外热成像分析单元，用于气孔导度、干旱胁迫研究分析

6.可选配TetraCam RGB可见光成像分析单元，最大成像面积20×25cm，用于叶片或植物形态测量分析

技术参数：

1.成像面积：20 × 20cm，可对植物叶片、果实、麦穗、花朵、藻类、苔藓、地衣、整株植物或多株植物、96孔板、384孔板等进行成像分析

2.PAM叶绿素荧光成像测量参数：Fo, Fo’, Fs, Fm, Fm’, Fp, FtDn, FtLn, Fv, Fv'/ Fm', Fv/ Fm ,Fv',Ft,ΦPSII, NPQ_Dn, NPQ_Ln, Qp_Dn, Qp_Ln, qN, qL, QY, QY_Ln, Rfd, ETR等50多个叶绿素荧光参数，每个参数均可显示2维荧光彩色图像

3.紫外光激发多光谱荧光参数（选配）： F440、F520、F690、F740、F440/F520、F440/F690、F440/F740、F520/F690、F520/F740、F690/F740等参数及二维荧光彩色图像。

4.GFP荧光蛋白成像参数（选配）：GFP荧光强度Ft及二维荧光彩色图像

5.具备完备的自动测量程序（protocol），可自由对自动测量程序进行编辑

a) Fv/Fm：测量参数包括Fo，Fm，Fv，QY等

b) Kautsky诱导效应：Fo，Fp，Fv，Ft_Lss，QY，Rfd等荧光参数

c) 荧光淬灭分析：Fo，Fm，Fp，Fs，Fv，QY，Φ_II，NPQ，Qp，Rfd，qL等50多个参数

d) 光响应曲线LC：Fo，Fm，QY，QY_Ln，ETR等荧光参数

e) PAR吸收率与NDVI成像（选配）

f) Multi-color多光谱荧光成像（选配）

g) GFP荧光蛋白成像测量（选配）

6.高分辨率TOMI-2 CCD传感器

a) 逐行扫描CCD

b) 最高图像分辨率：1360×1024像素

c) 时间分辨率：在最高图像分辨率下可达每秒20帧

d) A/D 转换分辨率：16位（65536灰度色阶）

e) 像元尺寸：6.45µm×6.45µm

f) 运行模式：1）动态视频模式，用于叶绿素荧光参数测量；2）快照模式，用于GFP等荧光蛋白和荧光染料测量

g) 通讯模式：千兆以太网

7.光源板：4块大型高强度封装LED光源板，光源板有效面积20×20cm

8.测量光：标配617nm红光，其它波段可选，持续时间10µs–100µs可调

9.双色光化光：标配为2红光（617nm）+2白光，可选配2红光（617nm）+2蓝光（470nm或445nm）或其它波长光源组合， Actinic1最大光强300 µmol(photons)/m².s，Actinic2最大光强2000µmol(photons)/m².s；最大光化学光可升级至3000µmol(photons)/m².s

10.饱和光闪：最大光强4000 µmol(photons)/m².s，可升级至6000 µmol(photons)/m².s

11.PAR吸收率测量模块（选配）：远红光735nm（FAR）、650nm双色LEDs光源板与7位滤波轮及专用滤波片，用于测量PAR吸收及NDVI

12.紫外光激发多光谱荧光测量模块（选配）：UV紫外光源板与7位滤波轮及4组专用滤波片，用于测量UV-MCF多光谱荧光

13.GFP测量模块（选配）：蓝色光化光源与7位滤波轮及专用滤波片，用于测量GFP（绿色荧光蛋白）

14.WIC植物冠层红外热成像分析单元（选配）：利用红外热成像技术，测量植物冠层与叶片温度，成像分辨率640×512像素

15.TetraCam RGB可见光成像分析单元（选配）：最大成像面积20×25cm，用于叶片或植物形态测量分析

16.蓝色LED光源板（选配）：470nm，测量EGFP（增强型绿色荧光蛋白）

17.绿色LED光源板（选配）：530nm，测量YFP（黄色荧光蛋白）

18.其他可选配光源板：品蓝（447 nm），青色（505 nm），红色（627 nm），深红（655 nm），琥珀色（590 nm），远红（740nm）等

*测量其他荧光蛋白或荧光染料需配备7位滤波轮及相应滤波片，可参考下图

19.FluorCam叶绿素荧光成像分析软件功能：具Live（实况测试）、Protocols（实验程序选择定制）、Pre–processing（成像预处理）、Result（成像分析结果）等功能菜单

20.客户定制实验程序协议（protocols）：可设定时间（如测量光持续时间、光化学光持续时间、测量时间等）、光强（如不同光质光化学光强度、饱和光闪强度、调制测量光等），具备专用实验程序语言和脚本，用户也可利用Protocol菜单中的向导程序模版自由创建新的实验程序

21.自动测量分析功能：可设置一个实验程序（Protocol）自动无人值守循环成像测量，重复次数及间隔时间客户自定义，成像测量数据自动按时间日期存入计算机（带时间戳）

22.快照（snapshot）模式：通过快照成像模式，可以自由调节光强、快门时间及灵敏度得到清晰突出的植物样本稳态荧光和瞬时荧光图片

23.成像预处理：程序软件可自动识别多个植物样品或多个区域，也可手动选择区域（Region of interest，ROI）。手动选区的形状可以是方形、圆形、任意多边形或扇形。软件可自动测量分析每个样品和选定区域的荧光动力学曲线及相应参数，样品或区域数量不受限制（>1000）

24.数据分析模式：具备“信号计算再平均”模式（算数平均值）和“信号平均再计算”模式，在高信噪比的情况下选用“信号计算再平均”模式，在低信噪比的情况下选择“信号平均再计算”模式以过滤掉噪音带来的误差

25.输出结果：高时间解析度荧光动态图、荧光动态变化视频、荧光参数Excel文件、直方图、不同参数成像图、不同ROI的荧光参数列表等

26.给光制度：静态或动态

27.CCD检测范围：400–1000nm

28.Bios：固件可升级

29.通讯方式：千兆以太网

30.供电电压：90–240V

应用案例：

西班牙高等科学委员会的科学家使用加配紫外光激发多光谱荧光测量模块和植物冠层红外热成像分析单元的FluorCam系统，研究温室效应（温度与大气CO₂浓度同步升高）对油菜生长状况与健康程度的影响（Pineda，2022）。

产地：欧洲