葉綠素熒光成像系統之光系統分析

光系統PSⅡ反應中心的光化學分析

    熒光隨時間變化的曲線稱為葉綠素熒光誘導動力學曲線。通過研究葉綠素熒光曲線可以獲得許多重要的信息。下面分析一些常見的光化學反應參數。
    Fv/Fm它被稱為PSⅡ的大光化學量子產量,反映的是當所有PSⅡ反應均處于開放狀態時的量子產量，是應用廣、使用頻率高的一個參數。在正常生理狀態下，它是一個很穩定的值，藻類約為0.65。當藻類受到脅迫時，其值顯著下降。因此它可作為研究光抑制或各種環境脅迫對光合作用影響的重要指標。
    Fv′/Fm′被稱為PSⅡ光化學的有效量子產量，代表了激發能被開放的PSⅡ反應中心捕獲的效率，它定量了由于熱耗散的競爭作用而導致PSⅡ的光化學被限制的程度。
    ФII被稱為PSⅡ光化學能量轉化的有效量子產量。在正常情況下，與CO2固定有很好的線性關系，但樣品受到脅迫時，由于光呼吸或假環式電子傳遞的影響，與CO2的固定并不呈線性關系。 　  qp被稱為葉綠素熒光的光化學淬滅，即激發能被開放的PSⅡ反應中心捕獲并轉化為化學能而導致的熒光淬滅，反映了光適應狀態下PSⅡ進行光化學反應的能力，也即開放的PSⅡ反應中心所占的比例。 

光系統PSⅡ反應中心的非光化學分析

    非光化學通常用非光化學淬滅系數來表征。常用的非光化學淬滅系數有2個qN和NPQ。
    qN代表可變熒光的非光化學淬滅，反映了樣品從暗適應狀態下到光適應狀態下時非光化學過程對葉綠素熒光發射的影響。
    NPQ是從Stern-Volmer方程衍生出來的，常被作為光適應狀態下PSⅡ的天線系統將過量光能耗散為熱能的指標。 

光系統PSⅡ反應中心的光保護分析

    藻類的光保護機制可以分為兩大類：1、降低對光能的吸收，單細胞藻類可以通過改變浮力或垂直遷移離開水表面層，避免吸收過多的光能。藻類也可以通過調節色素天線的大小來調節對光 能的吸收。2、通過各種途徑耗散過多的激發能。人們通常認為的光保護耗散途徑主要以非光化學淬滅途徑為主。因此葉綠素熒光的變化可以在一定程度上反映環境因子對藻類光合作用的影響 ，通過對不同環境條件下葉綠素熒光誘導動力學曲線的分析，可深入了解以上這些因素對藻類光合機構主要是PSⅡ的影響以及光合機構對環境的適應機制。如藻類生理變化如衰老或者逆境脅迫，如缺鐵或錳饑餓等都能夠直接或間接地影響藻類PSⅡ的功能。

光系統PSⅡ反應中心的光損傷分析 

    當藻類處于不適宜的光照強度時，光系統就會受到不同程度的損傷，從而造成光合能力的下降。水環境當中的光抑制發生于2種情況下:生長在水體表層或接近表層的藻類，當白天的光照 很強時易發生光抑制；生長在真光層下層的藻類在上升流、潮汐或風的作用下突然上升到水體表層并經受強光照射時易發生光抑制。一般認為，當光強低于半飽和光照強度Ik時，光損傷會明顯加劇。例外通過測量光合作用的電子傳遞和CO2的供給也可以反映藻類的光損傷。通常情況下，當電子傳遞受到限制時，藻類的光抑制會加劇。