一种提高藻类P700检测信号的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高藻类P700检测信号的方法。所述方法包括如下步骤：将藻类的悬浮液固定于微孔滤膜上，晾干后即可进行P700的信号检测；所述悬浮液的浓度为20～50μg/mL；所述微孔滤膜为水系混合纤维素滤膜；所述微孔滤膜的孔径为0.1～0.8微米。可采用PAM

【技术实现步骤摘要】
一种提高藻类P700检测信号的方法


[0001]本专利技术涉及一种提高藻类P700检测信号的方法，属于光合作用光谱


技术介绍

[0002]光合作用是地球上进行的最大规模的化学反应。放氧光合生物吸收太阳能并裂解水分子，释放出了地球上绝大多数生命活动所需的氧气，同时固定大气或水中的CO2并合成有机物，为新陈代谢提供能量。在高等植物和真核藻类中，光合作用的场所是叶绿体。叶绿体的类囊体膜上排布着四个膜蛋白复合物：光系统II(PSII)、细胞色素b6f(Cytb6/f)、光系统I(PSI)和腺苷三磷酸合酶(ATP synthase)。它们紧密协作共同完成光能吸收、电子传递和能量转化，最终合成腺苷三磷酸(ATP)和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(辅酶II)(NADPH)。其中，PSI主要参与光合电子传递的最终步骤，即氧化类囊体囊腔侧的质体蓝素(PC)，还原基质侧的铁氧还蛋白(Fd)。
[0003]PSI由核心复合物(即反应中心)和其周围的捕光天线复合物(light-harvesting complex I，LHCI)组成，核心复合物负责电荷分离和电子传递，而外周捕光天线复合物负责捕获光能，并进行光保护。在PSI的反应中心有一个具有光化学反应性的叶绿素a分子二聚体，即P700。P700在300～830nm光谱范围内有广泛的吸收，其中在430和700nm处有吸收负峰，最大吸收负峰在700nm处，而在800nm左右有吸收正带。此外，P700可被不同波段的光-作用光(又称活化光)激发，变成具有高能电子的激发态分子P700*，P700*射出电子后变成P700
+
，P700
+
从还原的PC捕获电子重新变成P700。P700的氧化与还原不仅反映流经和围绕PSI的电子传递，还可以反映PSI甚至PSII的功能。
[0004]P700的氧化与还原可通过700nm(最大吸收峰)的光吸收变化来检测，但是对叶片来说，容易受到叶绿素荧光和光散射的干扰，700nm处的光吸收非常复杂，难以表征P700的氧化与还原。1988年，Schreiber等通过测量单一波长820nm的光吸收变化检测P700的氧化还原，此方法适合叶绿体、单细胞藻类和活体叶片。但是离体叶绿体以及藻类悬浮液存在严重的光散射，PC在800～900nm范围内的光吸收干扰，都会影响P700的检测，从而导致P700检测信号小，信噪比低，信号漂移等问题。Klughammer等利用双波长差示吸收技术检测P700的光吸收变化(810～860nm)，很好地降低了由单一波长测量导致的影响。2008年Schreiber等利用饱和脉冲技术，通过检测P700在近红外(830～875nm)的差示吸收变化计算PSI的能量转化。
[0005]P700氧化还原动力学技术可实现快速、无损、原位和活体检测。目前，检测P700氧化还原动力学的仪器主要有LED激发-探测光谱仪(JTS-10,Bio-Logic SAS,France)、调制叶绿素荧光仪(PAM-101,Walz,Germany)、双通道调制叶绿素荧光仪(DUAL-PAM-100,Walz,Germany)和四通道动态LED阵列近红外光谱仪(DUAL-KLAS-NIR,Walz,Germany)等。这些仪器非常适合测量高等植物叶片的P700氧化还原变化，但对于悬浮样品，尤其是绿藻，其P700氧化还原动力学信号较小，为增加P700信号，可适当增加藻细胞的浓度，但是一味增加悬浮液浓度，会导致其偏离比尔定律，造成测量结果的不准确。因此，需要提供一种新的提高藻
类P700的检测信号的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种提高藻类P700检测信号的方法，该方法能够达到与叶片相同的测量效果。
[0007]本专利技术所提供的提高藻类P700检测信号的方法，包括如下步骤：
[0008]将藻类的悬浮液固定于微孔滤膜上，晾干后即可进行P700的信号检测；
[0009]所述藻类为绿藻。
[0010]上述的方法中，所述悬浮液的浓度可为20～50μg/mL，优选25μg/mL。
[0011]上述的方法中，将所述悬浮液通过真空泵过滤到所述微孔滤膜上。
[0012]上述的方法中，所述微孔滤膜可为水系混合纤维素滤膜。
[0013]上述的方法中，所述微孔滤膜的孔径可为0.1～0.8微米，优选0.22微米(适合莱茵衣藻)。
[0014]上述的方法中，可采用PAM-101双波长检测单元ED-P700DW(810～870nm)进行P700氧化还原动力学测定，最终得到PSI的光化学量子产量；
[0015]可采用双通道调制叶绿素荧光仪利用饱和脉冲法进行P700氧化还原动力学测定，最终得到PSI的能量转化；
[0016]可采用LED激发-探测光谱仪进行P700氧化还原动力学测定，最终得到P700的氧化速率、P700
+
再还原速率和P700
+
含量。
[0017]本专利技术方法具有如下有益效果：
[0018]1.减少基线漂移；
[0019]2.增强检测信号；
[0020]3.提高检测结果的稳定性和准确性。
附图说明
[0021]图1为实施例1(图1(b))和对比例1(图1(a))中采用PAM-101双波长检测单元ED-P700DW(810～870nm)进行的P700氧化还原动力学测定结果。
[0022]图2为实施例2(图2(b))和对比例2(图2(a))中采用双通道调制叶绿素荧光仪利用饱和脉冲法进行P700氧化还原动力学测定结果。
[0023]图3为实施例3(图3(b))和对比例3(图3(a))中采用LED激发-探测光谱仪进行P700氧化还原动力学测定结果。
[0024]图4为对比例4中水系微孔滤膜(图4(a))、有机尼龙滤膜(图4(b))和玻璃纤维滤膜(图4(c))分别采用PAM-101双波长检测单元ED-P700DW(810～870nm)进行P700氧化还原动力学测定结果。
[0025]图5为对比例4中水系微孔滤膜(图5(a))、有机尼龙滤膜(图5(b))和玻璃纤维滤膜(图5(c))分别采用双通道调制叶绿素荧光仪利用饱和脉冲法进行P700氧化还原动力学测定结果。
[0026]图6为对比例4中水系微孔滤膜(图6(a))、有机尼龙滤膜(图6(b))和玻璃纤维滤膜(图6(c))分别采用LED激发-探测光谱仪进行P700氧化还原动力学测定结果。
[0027]图7为藻液过滤到水系微孔滤膜(图7(a))、有机尼龙滤膜(图7(a))和玻璃纤维滤膜(图7(a))后的照片。分别如图7(a)、图7(b)和图7(c)所示。
具体实施方式
[0028]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0029]下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0030]实施例1、
[0031]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高藻类P700检测信号的方法，包括如下步骤：将藻类的悬浮液固定于微孔滤膜上，晾干后即可进行P700的信号检测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述悬浮液的浓度为20～50μg/mL。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：将所述悬浮液通过真空泵过滤到所述微孔滤膜上。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述微孔滤膜为水系混合纤维素滤膜。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述微孔滤膜的孔径为0.1～0.8微米。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春艳，朱帅旗，涂文凤，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：