叶片发育过程中，其色素组成是受调节的。为了更好地了解色素的功能，本文研究了六种亚热带景观植物叶片龙船花（Ixora chinensis Lam）、山茶花（Camellia japonica Linn）、红楠木（Eugenia oleina Wight）、芒果（Mangifera indica L.）、桂花（Osmanthus fragrans Lowr）和无忧花（Saraca dives Pierre.）不同发育阶段的叶绿素、类胡萝卜素及花色素苷含量的变化。研究发现，幼叶的花色素苷含量高，而叶绿素含量低。随着叶片的发育，花色素苷含量逐渐降低，而六种植物的光合色素（叶绿素及胡萝卜素）含量均升高。φPSII和NPQ的叶绿素荧光成像及快速光响应曲线（RLC）的结果表明，叶片发育过程中，ETRmax、φPSII及RLC的饱和点升高；随着叶片的衰老，它们又下降。与其他发育阶段的叶片相比，幼叶的NPQ及Car/Chl比值较高。400-800 nm叶片反射光谱为活体无损伤检测叶片发育过程中其色素含量的变化提供了一种方法。本文将四种与色素特征相关的反射指数和生化定量分析结果做了比较。结果表明幼叶中花色素苷反射指数ARI与其含量呈线性相关，而标准化微分的植被参数CHL NDI与Chla浓度的正相关表现出物种依赖性。在叶片发育过程及不同的物种之间, 光合反射指数与Car/Chl没有密切相关性，而具有结构独立性的色素参数变化也不大。以上结果说明, 幼叶中较高的花色素苷含量, NPQ及Car/Chl比值，在光合机构没有完全发育的情况下, 对于其应对高光辐射是非常重要的。而另外两个叶片反射指数ARI及Chl NDI，对于在活体条件下，检测叶片发育过程色素含量的变化是非常有价值的。
“中科院华南植物园-泽泉科技有限公司 联合植物生理生态实验室”由泽泉科技有限公司与中科院华南植物园联合成立，首席科学家为我国著名植物生理生态学家彭长连研究员。这项成果是在国家自然科学基金、973项目和泽泉科技基金等的联合资助下完成的。其关键指标——荧光成像参数的测量采用了当前国际上功能最强大的调制叶绿素荧光成像测量系统IMAGING-PAM。
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上图为不同发育阶段叶片的叶绿素荧光成像 |
附录：调制叶绿素荧光成像测量系统IMAGING-PAM介绍
传统的光纤型荧光仪只能测量叶片上一个点的光合作用，而IMAGING-PAM可以测量全叶片上每个像素的光合作用。IMAGING-PAM采用超强发光LED作为光源，保证叶片表明受光均匀且光强足够强；IMAGING-PAM采用CCD作为检测器，能检测叶片上每个像素的光合作用；IMAGING-PAM秉承了WALZ公司PAM系列荧光仪的一贯优点，功能强大，测量参数多，操作极其简单，一面世就受到全球植物学家的青睐，迅速占领全球市场。
2005年，WALZ推出的M系列IMAGING-PAM，一个主机可以连接不同的探头（MICROSCOPY-，MICRO-，MINI-和MAXI-探头），分别在130×150 um、3.5×4.5 mm、24×32 mm或10×13 cm的面积上测量荧光成像。现在，只需一个主机连接不同的探头，即可满足从单细胞到全叶片，从分子生物学到生态学研究的全面需要。
* 一个主机连接不同的探头可满足从单细胞到全叶片、从分子生物学到生态学的不同需求
* 全叶片光合作用分析（荧光成像），可测荧光诱导曲线并进行淬灭分析
* 可测快速光响应曲线（120 s内完成，比光合放氧和气体交换等技术快得多）
* 叶片光合作用的横向异质性检测
* 完全相同的条件下同时测量多个样品（植物、地衣、苔藓、微藻等）
* 遗传育种、突变株筛选的强大工具
* 不同的测量面积，不同的分辨率
* 可利用多孔板（如96孔板）做多个微藻样品的同时成像
* 胁迫损伤的早期检测
* 不连接显微镜即可测量绿色荧光蛋白（GFP）荧光
* 可测量叶片吸光系数