Описание:

• Импульсно-модулированная система
• Компактный полевой дизайн 
• Термостабилизированная электроника
• Программируемый с помощью языка сценариев Hansatech (HSL)
• Зажим для листьев со встроенным PAR/ температурным датчиком
• Система заменяемой в полевых условиях батареи
• Программное обеспечение Windows® для сбора и анализа данных 

Модулированный хлорофилл-флуориметр FMS 2 состоит из блока управления, включающего всю электронику, оптику и источники света, необходимые для получения наиболее распространенных параметров флуоресценции хлорофилла. Все это оптически связано с образцом статистически рандомизированным волоконно-оптическим кабелем, который подключается к FMS/PTL зажиму для листьев с PAR/ температурным датчиком. Волоконно-оптический кабель также подходит для установки в серии контейнеров для образцов, таких как камеры кислородных электродов и газового анализа, чашки Петри и планшеты для микротитрования.

Система может работать в нескольких режимах: последовательное подключение к ПК Windows® позволяет управлять инструментом и представлять данные в режиме реального времени.

Собранные данные одновременно представляются как график в режиме эмуляции самописца реального времени, так и в формате таблицы основных параметров для легкой идентификации ключевых экспериментальных событий. Этот режим работы ПК подходит для разработки сложных протоколов, которые могут быть запрограммированы в приборе с помощью простого редактора для создания сценариев, определенных пользователем. Данные сценарии автоматизируют выполнение экспериментов, позволяя сложным протоколам включать множество управляющих событий, которые будут работать с такой же легкостью, как при измерении одного события управления, такого как Fv/Fm. После программирования FMS 2 может быть использован в качестве автономного хлорофилл-флуориметра в лабораторных либо полевых условиях. Прибор работает от внутренних батарей, все данные измерений и рассчитанных параметров сохраняются во встроенной защищенной памяти. Устройство может хранить до шести протоколов экспериментов, доступ к любому из них и его выполнение осуществляется через встроенное в системе меню. Когда сбор данных завершен результаты могут быть загружены в программное обеспечение под ОС Windows® для полного анализа.

Все источники света, необходимые для модулированного измерения параметров общей флуоресценции хлорофилла содержатся внутри прибора.

• 594 нм янтарный модулированный луч с 4 шагами частотного регулирования. (Опционально синий светодиод 470 нм)
• Галогеновый источник света двойного назначения обеспечивает актинический свет (0 – 3000 µmol m-2 s-1 с шагом 50) и насыщающий импульс (0 – 20,000 µmol m-2 s-1 с шагом 100)
• светодиодного источника 735 нм дальнего красного для предпочтительного возбуждения PSI позволяет точно определить параметр Fo'

 

Зажим для листьев FMS/PTL с PAR / Температурным датчиком

Зажим для листьев с PAR/температурным датчиком доступен для облегчения измерений, выполняемых в условиях окружающего освещения с использованием хлорофилл флуориметра FMS 2.
Измерения флуоресценции хлорофилла могут быть сделаны вполне корректно без зажима для листьев, но значение PAR от датчика света на зажиме имеет важное значение для оценки скорости переноса электронов с помощью программного обеспечения FMS. Другие параметры флуоресценции хлорофилла неизменны при работе системы без зажима для листьев.

Зажим FMS/PTL состоит из подпружиненной верхней секции, которая аккуратно зажимает образец в процессе установки. Гофрированная трубка установлена под углом 60° по отношению к плоскости образца и включает волоконно-оптический кабель, который сдвигается в рабочее положение.

Насечки на насадке могут быть приведены в соответствие с делениями на окончании волоконно-оптического кабеля для установки на свою позицию во время будущей работы, удерживающий винт блокирует насадку в ее положении в течение всего эксперимента. Остальная часть волоконно-оптического кабеля может быть намотана на зажим и зацеплена за его заднюю часть, чтобы помочь поддержать его вес. На FMS/PTL также установлены PAR датчик с полной косинусной коррекцией и термопара 0 - 90°C.

Электрическое подключение к разъему зажима для листьев на передней панели хлорофилл-флуориметра FMS 2 позволяет использовать коммутатор дистанционного запуска для запуска/отмены измерений в локальном режиме и подключать термопару зажима и датчик света к блоку управления. При изучении нескольких образцов зажим для листьев можно держать в руке, либо установить на стандартный штатив с помощью резьбы в нижней части зажима для работы в фиксированном положении.

Датчик PAR был разработан как для записи интенсивности окружающего света во время флуоресцентного анализа, так и для измерения FMS актиничного света и света источников насыщения во время настройки прибора.

 

Зажимы для листьев для адаптации к темноте

Система зажимов для листьев была разработана для ситуаций, когда рассеянный свет должен быть исключен из выборки при измерении с помощью хлорофилл-флуориметра FMS. Зажим отлично подходит для экспериментов, требующих измерений адаптированных к темноте образцов, например, проверочных измерениях Fv/Fm или ситуаций, которые требуют адаптации тканей к стандартизированным дозам актиничного света.

Система состоит из небольших, легких зажимов и 2-х типов различных волоконно-оптического кабельных адаптеров. Сам зажим имеет небольшую задвижку, которая должна быть закрыта над листом, когда зажим прикреплен таким образом, что свет исключен и происходит адаптация к темноте. Корпус зажимов изготовлен из белого пластика, чтобы свести к минимуму влияние тепла на листья в период их установки.

Часть установочного кольца зажима, которая взаимодействует с волоконно-оптическим адаптером, также изготовлена из белого пластика.

Образец располагается на губчатой подкладке зажима для минимизации повреждений структуры образца. Задвижка зажима должна быть закрыта для исключения излучения от образца в процессе адаптации к темноте.

Во время адаптации к темноте, все реакционные центры полностью окисляются и доступны для фотохимии, любой выход флуоресценции хлорофилла гасится. Этот процесс занимает различное количество времени и зависит от вида растений, световой истории до помещения в темноту, подвергалось растение, либо нет стрессовым факторам. Как правило, требуется 15 - 20 минут для эффективной адаптации к темноте. Для того, чтобы сократить время ожидания перед измерением для большого количества листьев может быть использовано несколько зажимов

Волоконно-оптический кабель подключается к одному из адаптеров, которые, в свою очередь, надеваются на установочное кольцо зажима. Волоконно-оптический адаптер закрытого типа подходит для применений, где окружающий свет должен быть исключен в то время как открытый адаптер подходит для исследований в условиях окружающей среды.

 

 

Система батарей FMS2, заменяемых в полевых  условиях 

Хлорофилл-флуориметр FMS 2 питается от 2,0 Ач свинцово-кислотной батареи, способной обеспечивать питание в течение 1 часа при непрерывном актиничном освещении либо примерно 800 насыщающих импульсов.
В мульти-зарядном устройстве возможна одновременная зарядка до четырех батарей за одну ночь. Батареи легко заменяемы в полевых условиях, при их разрядке.

С FMS 2 поставляются 5 батарей, которые обеспечивают работу FMS2 в полевых условиях в течение всего дня. Сумка для переноски FMS 2 имеет место в нижней части для переноски одного запасного аккумулятора.

 

Программное обеспечение Modfluor32 & Parview32 

Управление прибором с ПК с помощью программного обеспечения Modfluor32 под Windows® позволяет по принципу самописца строить графики в режиме реального времени с расчетом параметров, отображаемых в текстовом поле окна. Для управления обработкой файлов и настройкой прибора функции прибора и процедуры измерения параметров выбираются из панели инструментов с выпадающим меню.

Посредством сценариев на скриптовом языке Hansatech (HSL) могут быть автоматизированы протоколы комплексных экспериментов, что ускоряет работу. Графический редактор сценариев позволяет разработать протокол путем применения последовательности функций управления и измерений. После создания сценариев они могут выполняться непосредственно из программы Modfluor32, данные доступны к просмотру по автоматическому завершению прибором определенного пользователем эксперимента. Максимум шесть сценариев может быть загружено во внутреннюю память прибора для работы без компьютера.

Подключение дополнительного внешнего аккумулятора обеспечивает работу с данными, хранящимися в памяти прибора для последующей загрузки и полного графического представления на компьютере.

Хлорофилл-флуориметр FMS допускает еще один вид применения. Parview32 – отдельная утилита, предназначенная для обеспечения легкой загрузки и передачи нескольких файлов параметров в программы типа электронных таблиц.

 

Измеряемые параметры адаптации к темноте

Адаптация к темноте подавляет все светозависимые реакции. В результате отсутствия фотохимии в течение достаточно продолжительного времени обеспечивается полное повторное окисление молекул акцептора электронов PSII, открытие центров реакции PSII и тем самым максимизируется вероятность того, что поглощенный свет может быть использован для фотохимии. Обычно измеряемые параметры из ткани в этом состоянии, используются для расчета максимальной квантовой эффективности PSII и, как правило, используются для ссылки на измерения, сделанные на образцах адаптированных к свету.

Fo
Начало флуоресценции (Fo) определяется как выход флуоресценции хлорофилла, следующий за адаптацией к темноте, когда все PSII реакционных центров и молекул акцепторов электронов полностью окисляются и, следовательно, доступны для фотохимии. В результате Fo часто измеряют в начале эксперимента, когда горит только модулирующий луч.

Fm
Максимальный выход флуоресценции (Fm) достигается, когда адаптированный к темноте образец подвергается интенсивному облучению импульсом насыщающего света от хлорофилл флуориметре. Это временно понижает все акцепторы электронов PSII предотвращая фотохимию PSII. Временное отсутствие конкуренции со стороны фотохимии для поглощенной энергии обеспечивает максимальную эмиссию флуоресценции хлорофилла от образца.

Fv
Разница между выходом флуоресценции хлорофилла Fo и Fm определяет максимальную способность образца к гашению фотохимической энергии и обозначается как переменная флуоресценции (Fv).

Fv / Fm
Расчет констант скоростей конкурирующих путей рассеяния энергии в тканях, адаптированных к темноте (Fo) и свето-насыщенных (Fm) условия показали, что отношение переменной к максимальной флуоресценции хлорофилла (Fv/Fm) прямо пропорционально квантовой эффективности фотохимии PSII (Butler 1977, 1978). Тесная связь с другими мерами квантовой эффективности фотохимии в широком диапазоне видов (Бьёркман и Demmig 1987) привело к широкому использованию Fv/Fm в качестве наблюдаемого параметра для индикации стресса.

Параметры адаптации к свету
В случае светоадаптированной ткани, доля акцепторов электронов PSII снижается, закрывая некоторые центры реакции PSII. Таким образом, вероятность того, что поглощенная энергия используется для фотохимии не является максимальной, так как работают конкурирующие нефотохимическое процессы. Измерение изменения коэффициента светоадаптации по отношению максимальному коэффициенту флуоресценции хлорофилла позволяет произвести оценку квантовой эффективности PS II с использованием модели Дженти и др.

Fs, Fm' и ΦPSII
Несколько измерений выхода флуоресценции от образца в различных четко определенных состояниях необходимы для оценки ΦPSII. Изначально требуется выход флуоресценции при режиме окружающего освещения образца. Такие измерения часто делаются после того, как образец адаптировался к определенному световому режиму или окружающей среде и работает в стабильном режиме. Следовательно, измерение часто называют устойчивым выходом флуоресцентного состояния или Fs.
Затем требуется полностью насыщающий импульс от хлорофилл-флуориметра для закрытия всех реакционных центров PSII; временное торможение фотохимии PSII обеспечивает достижение максимального выхода флуоресценции (Fm'). Если перед этим было сделано  адаптированное к темноте измерение Fv/Fm степень фотохимических и нефотохимических процессов гашения может быть определена из уравнений Schreiber и др.

Fo’ и ΦPSIIR
Адаптация к высокой освещенности может включать в себя значительные изменения в структуре фотосинтетического аппарата, которые приводят к нефотохимическому рассеянию энергии в антеннах PSII, до того, как энергия достигает реакционных центров (Horton и др. 1991, Horton и Horton 1994). Отсутствие учета этого эффекта может привести к неточностям при расчете относительных вкладов фотохимического и нефотохимического рассеяния энергии. Эта проблема может быть преодолена путем быстрого затенения образца и использования источника дальнего красного света для преимущественного возбуждения PSI относительно PSII (электроны проходят через цепи переноса электронов эффективно открывая центры реакции PSII, позволяя проводить измерения светоадаптированного Fo, как правило, дается обозначение Fo ').

Другие измеряемые параметры
PAR
Величина значения текущего падающего фотосинтетически активного излучения в µmol m-2 s-1 от PAR датчика в FMS/PTL, если он подключен к хлорофилл флуориметру.

Температура
Значение текущей температуры в ° C от термопары FMS / PTL, если она подключен к хлорофилл флуориметру.

qP
Мера коэффициента фотохимического гашения

qNP
Мера нефотохимического гашения

NPQ
Альтернативное определение нефотохимического гашения

ETR
Мера скорости переноса электронов