南宫NG28

长波段UV紫表光（320nm－400nm）对植物叶片引发，能够产生拥有4个特点性波峰的荧光光谱(Multi-color Fluorescence,MCF)，4个波峰的波长为兰光440nm（F440）、绿光520nm（F520）、红光690nm（F690）和远红表740nm（F740）(C.Buschmann等，1998)，其中F440和F520统称为BGF（蓝绿荧光），由表皮及叶肉细胞壁和叶脉发出（批示次级代谢产品等），F690和F740为叶绿素荧光Chl-F。紫表光引发多光谱荧光（UV-MCF）能够用来活络、特异性地评估植物生理状态蕴含受胁迫状态如干旱、病虫害、环境传染、氮胁迫等（H.K.Lichtenthaler, 2021）。

欧洲PSI公司选取光学滤波器技术，通过紫表线引发并仅使特定波长的引发荧光达到检测器，研造出产了FluorCam多光谱叶绿素荧光成像系列仪器设备，能够对F440、F520、F690、F740四个波长荧光（多光谱荧光）进行二维成像分析，成为目前宽泛利用于植物表型分析、植物胁迫检测等领域的沉要仪器技术。

基于近二十年叶绿素荧光丈量与成像技术、UV-MCF多光谱荧光成像分析技术服务与尝试钻研，值此公司成立二十周年之际，南宫NG28生态技术公司隆沉推出UV-MCF生物荧光高光谱成像系统，其重要技术和职能特点为：

 ♦基于高光谱成像技术的紫表光激产生物荧光光谱成像分析，可同时获得蓝色、绿色、红色及远红波段的荧光光谱成像，不仅可对生物荧光在二维尺度上进行成像分析，还能够获得荧光光谱特点（光谱指纹）并在高光谱维度上（多达几百个）进行荧光光谱分析。下图为银杏叶高光谱荧光成像（自左至右顺次为：彩色成像、绿色荧光F533成像、UV-MCF荧光光谱。南宫NG28EcoTech尝试室提供）

 ♦不仅可进行叶绿素荧光及BGF成像分析，还能够得到其高光谱数据立方并进而分析其光谱个性，使生物荧光二维成像分析提升到高光谱成像分析（达几百个光谱纬度）水平

 ♦可对GFP（绿色荧光蛋白）等进行成像分析

 ♦可选配多引发光（绿色及红色引发光）植物荧光光谱成像分析，并进一步丈量分析花青素、叶绿素、多酚等指数及氮素指数

 ♦FluorVision高光谱荧光成像分析软件，可进行光谱融合、ROI选分辨析、样品剖面荧光分析、频率直方图、自动鉴别分歧波段峰值并分析其比值等

 ♦可同时获取反射光光谱和荧光光谱，并进行高光谱成像分析和高光谱荧光成像分析（下图为花椰菜高光谱成像分析——光谱反射指数，和荧光成像分析）

 ♦可对植物叶片或整株植物）、根系、果实、种子等分歧组织部位进行荧光成像分析和反射光高光谱成像分析

 ♦利用于植物表型成像分析、遗传育种、植物胁婆纂抗性分析检测、种质资源分析检测、中草药检测鉴定、采后生物学钻延注光生物学钻研等。UV-MCF不仅适于活体植物成像分析，也适应于干燥后的茎叶、根系蹬撰光成像分析，如茶叶及中草药品质检测等

分析参数

1) BGF蓝绿荧光Fb（或F440）和Fg（或F520）

2) 叶绿素荧光Fr（或F690）和Ffr（或F740）

3) 荧光比值，如Fb/Fg、Fb/Fr、Fb/Ffr、Fr/Ffr等，及F_730-740/F_680-690（反映叶绿素含量及植物持久胁迫等）、F735/F700（可精确反映叶绿素含量）。下表为UV-MCF部门比值参数与植物表型关系（参考H.K.Lichtenthaler, 2021。++指显著提高，+指提高，--指显著降低，-指降低，0为无显著变动）

4) 花青素指数（log(Ffr_R/Ffr_R)）、黄酮指数（log(Ffr_R/Ffr_UV）及氮素平衡指数NBI——需选配红绿多引发光？

5) 高光谱成像分析，可自动分析推算NDVI、NDVI₇₀₅红边归一化植被指数（对衰老敏感）、VOG1红边指数（对叶绿素浓度、物候变动等敏感）、PRI光化学植被指数、PSRI 植被衰减指数（用于批示冠层胁迫、植物衰老、果实成熟等）、SIPI结构不敏感色素指数（反映冠层胁迫水平、生理胁迫检测等）、CRI1 类胡萝卜素反射指数、ARI1/ ARI2 花青素反射指数、CI 叶绿素指数（红边指数）、WBIR水波段指数（反映水分含量散布）、HI健全指数等植物色素指数和胁迫敏感指数、NPQI归一化脱镁指数（用于早期胁迫检测）、PSSRa（R800/R680）指数等

利用案例：植物对敌草隆的荧光响应

上图叶片自上到下别离为冬青叶、新萌发冬青叶、锦带花叶，其中左边冬青叶为整片叶片施加敌草隆10分钟后，右边为在部门点滴施加敌草。ㄉ厦嬉镀桓龅愕，下面叶片2个点滴）10分钟后的成像分析，下面锦带花点滴（6个幼区）施加敌草隆10分钟后的成像分析。自左到右顺次为：RGB成像、叶片叶绿素荧光成像、Fb/Fr成像分析、紫表光引发荧光光谱曲线，能够看出，施加敌草隆叶绿素荧鲜明著提高、Fb/Fr则显著降低（南宫NG28EcoTech尝试室提供）

参考文件

Claus Buschmann and Hartmut K. Lichtenthaler. Principles and characteristics of multi-colour fluorescence imaging of plants. Journal of Plant Physiology, 1998.

H.K.Lichtenthaler. Multi-colour fluorescence imaging of photosynthetic activity and plant stress. Photosynthetica, 2021