利用Dualex葉綠素儀識(shí)別大豆作物中的臭氧脅迫
Dualex是一款源自于法國(guó)國(guó)家科學(xué)院 (CNRS)及巴黎第十一大學(xué)技術(shù)，由奧地利PESSL公司生產(chǎn)（原法國(guó)Force-A公司）開發(fā)的新型多功能葉片測(cè)量?jī)x。它可同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量葉片的葉綠素含量、葉片表層的類黃酮和花青素含量，適用于植物生理學(xué)和農(nóng)學(xué)（如水稻葉綠素濃度，玉米氮素狀況，葡萄藤等）相關(guān)研究。
其測(cè)量對(duì)象可以是單子葉植物，雙子葉植物或多年生植物。這款設(shè)備簡(jiǎn)單易用，可進(jìn)行實(shí)時(shí)和非破壞性測(cè)量。由于不需要校準(zhǔn)標(biāo)定和事先的樣品制備，測(cè)量工作可在實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)完成。此外，該設(shè)備在各種溫度的和環(huán)境光照條件下均可正常使用。系統(tǒng)采用專利設(shè)計(jì)，光學(xué)傳感器可進(jìn)行簡(jiǎn)單、快速、無(wú)損測(cè)量葉片中的葉綠素、多酚以及花青素。
Dualex便攜式智能氣象-葉綠素-花青素-黃酮醇測(cè)量?jī)x
摘要
對(duì)流層臭氧正在損害作物產(chǎn)量，盡管未來(lái)臭氧水平存在不確定性，但大多數(shù)模型預(yù)測(cè)，隨著氣候變化，21世紀(jì)受污染地區(qū)的臭氧含量將增加。大豆特別容易受到臭氧的影響，因?yàn)樗ㄟ^(guò)氣孔進(jìn)入并破壞光合途徑，最終導(dǎo)致點(diǎn)刻、黃化和壞死的視覺(jué)癥狀。在出現(xiàn)視覺(jué)癥狀之前及早發(fā)現(xiàn)臭氧損害可能有助于提高作物產(chǎn)量。本研究評(píng)估了圣路易斯地區(qū)耐臭氧和敏感大豆品種Dwight和Pana的多個(gè)地塊，并通過(guò)一個(gè)褪綠和壞死評(píng)分系統(tǒng)，通過(guò)便攜式光合作用系統(tǒng)（Li Cor LI3500-XT）獲得的光合和氣體交換參數(shù)，葉綠素，使用Dualex Scientific估算花青素和黃酮醇含量，并使用便攜式光譜輻射計(jì)（光譜旋轉(zhuǎn)PSR-3500）獲得葉片的光譜特征。研究了每個(gè)品種在不同生長(zhǎng)階段的光譜指數(shù)和脅迫指示變量之間的相關(guān)性，以及褪綠和壞死的視覺(jué)評(píng)分與光譜指數(shù)之間的相關(guān)性。生長(zhǎng)季初期光合作用參數(shù)與光譜指數(shù)之間的相關(guān)性比生長(zhǎng)季后期強(qiáng)，而臭氧損傷的視覺(jué)評(píng)分與光譜指數(shù)之間的相關(guān)性則在生長(zhǎng)后期強(qiáng)。
Using Spectral, Photosynthetic, Gas Exchange and Visually-Scored Data to Identify Ozone Stress in Soybean Crops
Abstract
Tropospheric ozone is damaging to crop yields and though there is uncertainty in future ozone levels, most models project increases in polluted regions throughout the 21st century as climate changes. Soybean is particularly vulnerable to ozone as it enters through its stomata and damages photosynthetic pathways, eventually leading to visual symptoms of stippling, chlorosis and necrosis. Early detection of ozone damage before visual symptoms are present may help with increasing crop yields. This study evaluates multiple St. Louis area plots of ozone tolerant and sensitive soybean varieties, Dwight and Pana, and examines the relationship between visual damages to plants through a scoring system of chlorosis and necrosis, photosynthetic and gas exchange parameters obtained with a Portable Photosynthesis System (Li-Cor LI3500-XT), chlorophyll, anthocyanin and flavonol content estimated with the Dualex Scientific, and spectral signatures of the leaves obtained with a Portable Spectroradiometer (Spectral Revolution PSR-3500). Correlations between spectral indices and stress indicating variables at various growing stages for each variety are examined as well as correlations between visual scoring of chlorosis and necrosis and spectral indices. Early growing season shows stronger correlations between photosynthesis parameters and spectral indices than late season, while stronger correlations between visual scoring of ozone damage and spectral indices are observed in later growing stages.
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