太陽誘導葉綠素熒光（SIF）用于估算脅迫下光合作用的局限性

摘要 

在各種條件下生長的植物光合作用的高通量測量可能為植物光合性能的可塑性研究提供重要見解。 光合活性遙感[即太陽誘導的葉綠素熒光（SIF）]及其衍生物是下一代遙感技術，能夠在野外條件下進行高通量的光合作用測量。 我們假設，通過在標準化的受控干旱實驗中同時測量SIF和整個植物的水分關系，將能夠量化光合活性，并在早期檢測水分脅迫。 應用功能表型平臺（Plantarray）進行干旱控制處理，并監測番茄滲入系（IL）的生長和水分平衡。 在非脅迫條件下，一個新的SIF衍生指數——電子傳輸速率（RS ETRi）與全植物氣孔導度（Gsc）呈負相關； 而在干旱脅迫下，這些因素之間存在正相關。 SIF與植物生物量或Gsc之間沒有顯著關系。 SIF 687對干旱的響應比任何其他測量的植被指數（VI）都早。 SIF參數不能區分IL系； 而ILs之間的差異通過重量-水關系測量清楚地識別。 我們得出結論，SIF在檢測ILs之間的生理差異方面沒有提供任何優于常用方法的優勢。 總的來說，盡管SIF在光合作用中起著重要作用，但SIF與光合作用之間的關系是復雜的，我們認為使用SIF來量化光合活性是過于簡單的。 

Plantarray是一款基于稱重的高通量、多傳感器生理表型平臺以及植物逆境生物學研究通用平臺。 該系統可持續、實時測量位于不同環境條件下、陣列中每個植株的土壤-植物-空氣（SPAC）中的即時水流動。 直接測量根系和莖葉系統水平衡和生物量增加，計算植物生理參數以及植物對動態環境的反饋。 系統以有效、易用、無損的方式針對植物對不同處理的反應、預測植物生長和生產力進行定量比較，廣泛應用于生物脅迫和非生物脅迫以及植物栽培加速育種研究等，脅迫研究涵蓋干旱脅迫、鹽脅迫、重金屬脅迫、熱、冷脅迫、光脅迫以及灌溉/養分、CO₂指示、植物健康等領域的研究。