Chlorophyll là gì? Các công bố khoa học về Chlorophyll

Việc sử dụng huỳnh quang diệp lục để giám sát hiệu suất quang hợp trong tảo và thực vật hiện đã trở nên phổ biến. Bài đánh giá này xem xét cách các thông số huỳnh quang có thể được sử dụng để đánh giá những thay đổi trong hóa học quang học của hệ quang hợp II (PSII), dòng điện tử tuyến tính và sự đồng hóa CO₂ trong vivo, đồng thời đưa ra cơ sở lý thuyết cho việc sử dụng các thông số huỳnh quang cụ thể. Mặc dù các thông số huỳnh quang có thể được đo dễ dàng, nhưng có thể gặp nhiều vấn đề tiềm ẩn khi ứng dụng chúng để dự đoán sự thay đổi trong hiệu suất quang hợp. Đặc biệt, việc xem xét các vấn đề liên quan đến ước tính chính xác hiệu suất hoạt động của PSII được đo bằng huỳnh quang và mối quan hệ của nó với tốc độ dòng điện tử tuyến tính và sự đồng hóa CO₂ được đề cập. Các vai trò của sự dập tắt quang hóa và phi quang hóa trong xác định sự thay đổi hiệu suất hoạt động của PSII cũng được khám phá. Cuối cùng, ứng dụng của chụp ảnh huỳnh quang vào nghiên cứu độ không đồng đều của quang hợp và sàng lọc nhanh số lượng lớn thực vật gây xáo trộn quang hợp và trao đổi chất liên quan cũng được xem xét.

Chúng tôi đã tập hợp một bộ dữ liệu đo lường hiệu suất dựa trên carbon ¹⁴ để hiểu các biến số quan trọng cần thiết cho đánh giá chính xác việc cố định carbon phytoplankton tích hợp độ sâu hàng ngày (PP(PP_eu)_u) từ đo lường nồng độ sắc tố trên bề mặt biển (C_sat)(C_sat). Từ bộ dữ liệu này, chúng tôi đã phát triển một mô hình chiếu sáng phụ thuộc vào độ sâu để cố định carbon (VGPM) phân chia các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sản xuất chính thành những yếu tố ảnh hưởng đến phân phối theo chiều đứng tương đối của sản xuất chính (P_z)_z) và những yếu tố kiểm soát hiệu suất đồng hóa tối ưu của cấu hình hiệu suất (P(P^B_opt). VGPM đã giải thích được 79% sự biến đổi quan sát trong P_z và 86% sự biến đổi trong PP_eu bằng cách sử dụng các giá trị đo được của P^B_opt. Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng độ chính xác của các thuật toán hiệu suất trong việc ước tính PP_eu phụ thuộc chủ yếu vào khả năng đại diện chính xác sự biến đổi trong P^b_opt. Chúng tôi đã phát triển một mô hình phụ thuộc nhiệt độ P^b_opt được sử dụng kết hợp với hình ảnh khí hậu hàng tháng của C_sat nhiệt độ bề mặt biển, và ước tính sửa cải mây chiếu sáng bề mặt để tính toán tốc độ cố định carbon phytoplankton toàn cầu hàng năm (PP_annu) là 43.5 Pg C yr^‒1. Phân bố địa lý của PP_annu khác biệt rõ rệt so với kết quả từ các mô hình trước đây. Kết quả của chúng tôi minh họa tầm quan trọng của việc tập trung phát triển mô hình P^b_opt trên sự biến đổi theo thời gian và không gian, thay vì chiều dọc.

Một phương pháp huỳnh quang được mô tả để cung cấp các đo lường nhạy cảm của chlorophyll a đã chiết xuất, không bị các lỗi liên quan đến các kỹ thuật axit hóa truyền thống. Các cấu hình quang học huỳnh quang đã được tối ưu hóa để đạt được độ nhạy tối đa với Chl a trong khi giữ phản ứng không nhạy từ cả Chl b và pheopigments. Dưới tỉ lệ Chl b:Chl a cực đoan nhất có khả năng xảy ra trong tự nhiên (1 : 1 mol), phương pháp mới chỉ dẫn đến sự ước lượng quá mức 10% giá trị thực của Chl a, trong khi các ước tính từ các phương pháp axit hóa cũ thì thấp hơn 2,5 lần. Trong điều kiện nồng độ pheopigments cao (pheo a: Chl a = 1 : 1 mol), phương pháp mới cung cấp các ước lượng Chl a tương đương với những người được xác định từ kỹ thuật axit hóa. Phương pháp đơn giản mới yêu cầu một phép đo huỳnh quang đơn và cung cấp độ nhạy phù hợp cho kích thước mẫu nhỏ (<200 ml) ngay cả trong các môi trường biển và nước ngọt oligotrophic nhất.