利用共聚焦成像荧光计从高时空分辨率检测单个叶绿体的叶绿素荧光动力学
生物物理
2016-11-10 v1
摘要
叶绿素荧光(CF)是研究植物生理或光合作用效率的关键指标。传统上，CF由荧光计表征，其仅允许通过宽场检测进行整体测量。对于成像荧光计，典型的空间和时间分辨率在毫米和秒量级，远不足以研究细胞/亚细胞CF动力学。此外，由于缺乏光学切片能力，传统成像荧光计无法识别单个细胞甚至单个叶绿体的CF。这里我们展示了一种基于共聚焦成像的新型荧光计，不仅提供高对比度图像，还允许以高达微米和毫秒的时空分辨率进行CF测量。成功获得了单个叶绿体的CF瞬态（Kautsky曲线），其时间动力学和强度依赖性与传统研究的整体测量吻合良好。共聚焦成像荧光计的意义在于识别个体叶绿体间的差异，例如Kautsky曲线中慢衰减的半衰期，这是宽场技术无法分析的。发现激发强度与Kautsky曲线中峰/谷的时间位置之间存在线性关系。此外，发现宽场和共聚焦荧光计之间的激发强度存在6个数量级的增加，其像素积分时间和光学切片可能解释这一显著差异。共聚焦成像荧光计提供微米和毫秒级的CF表征，为在活体植物细胞器尺度上详细时空分析CF瞬态及其传播动力学以及光合效率分析开启了前所未有的可能性。
引用
@article{arxiv.1611.02921,
title = {High Spatio-Temporal-Resolution Detection of Chlorophyll Fluorescence Dynamics from a Single Chloroplast with Confocal Imaging Fluorometer},
author = {Yi-Chin Tseng and Shi-Wei Chu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.02921},
year = {2016}
}
备注
18 pages, 6 figures