FP-leafリーフクリップ式植物分光法とクロロフィル蛍光測定パッケージ

FP-leaf葉挟み式植物スペクトルと葉緑素蛍光測定パッケージは葉レベルの植物葉緑素蛍光、葉反射スペクトル及びスペクトル指数などを測定するために用いられ、手持ち式葉緑素蛍光測定器と植物反射スペクトル測定器を含む。野外の大量サンプルの迅速検査に適し、植物ストレス応答、除草剤検査、生態毒理生物検査、植物反射スペクトル測定、色素組成変化、窒素含有量変化、生産量推定、生態学、分子生物学などに広く応用されている。

測定されたデータは、図形またはデータテーブルの形でリアルタイムで機器のディスプレイに表示されます。これらのデータはすべて機器のメモリに保存され、コンピュータに転送することができます。測定器は充電可能なリチウム電池から電力を供給し、パソコンを使わずに独自に測定することができます。測定器にはフルカラータッチパネルディスプレイ、内蔵光源、内蔵GPS、サンプルを固定するための無損失リーフクリップが搭載されている。

応用分野

光合成研究と教育、植物及び分子生物学研究、農業、林業、生物技術分野などに適用する。研究内容は光合成活性、ストレス応答、農薬薬効試験、突然変異スクリーニング、色素含有量評価などに関する。

·植物光合成特性の研究

·光合成変異体のスクリーニングと表現型の研究

·生物的及び非生物的ストレスの検出

·植物のストレス耐性または感受性の研究

·農業と林業の育種、病害検査、長勢と生産量の評価

·除草剤検出

·色素組成変化

·窒素含有量の変化

·生産高推定

·教学

機能の特徴

§構造がコンパクトで携帯性が高く、光源、検出器、制御ユニットが携帯電話サイズの機器内に集積されている

§強力な機能を持ち、大型葉緑素蛍光計と反射分光計のすべての機能を備え、すべての葉緑素蛍光パラメータを測定し、よく使われる植物反射スペクトル指数を自動的に計算することができ、同時に蛍光動力学曲線図と高精度反射スペクトル図を提供する

§葉緑素蛍光検出はすべての汎用実験プログラムを内蔵し、蛍光急冷分析プログラム3セット、光応答曲線プログラム3セット、OJIP高速蛍光動力学曲線などを含む

§クロロフィル蛍光検出は高時間分解能を備え、毎秒10万回に達し、自動的にOJIP曲線を描出し、26個のOJIP-testパラメータを提供する

§専門ソフトウェアの機能は強大である：クロロフィル蛍光分析ソフトウェアはクロロフィル蛍光パラメータグラフをダウンロード、展示することができ、ソフトウェアを通じて直接機器を制御して測定することもできる、植物分光分析ソフトウェアは、内蔵植生指数を自動的に計算し、ユーザー定義植生指数を計算し、リアルタイムでデータマップとデータテーブルを表示することができる

§クロロフィル蛍光検出は無人自動監視機能を備えている

§タイムスタンプと地理的位置を持つクロロフィル蛍光パラメータグラフと反射スペクトルデータを出力するGPSモジュールを備える

技術パラメータ

1. 測定パラメータ及びプログラム

1.1クロロフィル蛍光測定には、F 0、Ft、Fm、Fm’、QY、QY _ Ln、QY _ Dn、NPQ、Qp、Rfd、PAR（PAR限定モデル）、Area、Mo、Sm、PI、ABS/RCなど50以上のクロロフィル蛍光パラメータが含まれる

1.2クロロフィル蛍光OJIP-testはF 0、Fj、Fi、Fm、Fv、Vj、Vi、Fm/F0、Fv/F0、Fv/Fm、Mo、Area、Fix Area、Sm、Ss、N、Phi_Po、Psi_o、Phi_Eo、Phi–Do、Phi_Pav、PI_Abs、ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC、DIo/RCなど

1.3葉緑素蛍光測定プログラム：Ft、QY、OJIP、NPQ 1、NPQ 2、NPQ 3、LC 1、LC 2、LC 3、PAR（PAR型番限定）、Multi無人自動モニタリング

1.4植生反射指数：NDVI、SR、緑度指数、MCARI、TCARI、TVI、ZMI、SRPI、NPQI、PRI、NPCI、Carter指数、SIPI、GM 1、SR、MCARI 1、OSAVI、MCARI、Ctr 2、GM 2（具体的なモデルに応じて）

2. 手持ち式葉緑素蛍光測定ユニット：

2.1バインダータイプ：固定バインダー式、分離バインダー式、プローブ式など

2.2PARセンサ：80º入射角余弦補正、示度単位µmol（photons）/m².s、示度表示可能、検出範囲400-700 nm

2.3 測定光：測定パルス当たり最高0.09µmol（photons）/m².s、10-100%調整可能

2.4光化学光：10-1000µmol（photons）/m².s調整可能

2.5飽和光：最高3000µmol（photons）/m².s、11-100%調整可能

2.6光源：標準配置青色455 nm、必要に応じて異なる波長のLED光源を搭載可能

2.7サイズ：超携帯、携帯電話サイズ、134×65×33 mm（プローブを除く）、重量は188 g

2.8データ記憶：容量16 Mb、149000データポイントを記憶可能

2.9表示と操作：グラフィカル表示、ダブルクリック操作、5分間待機して自動的に閉じる

2.10給電：2000 mA充電可能リチウム電池、USB充電、48時間連続動作可能、低電力警報

2.11動作条件：0～55℃、0～95%相対湿度（結露水なし）

2.12保管条件：-10～60℃、0～95%相対湿度（結露水なし）

2.13通信方式：Bluetooth+USBデュアル通信モード、Bluetoothは20 m距離で最大伝送速度3 Mbps

2.14GPSモジュール：内蔵、最高精度1.5 m

2.15ソフトウェア：FluorPen 1.1専用ソフトウェア、データダウンロード、分析とグラフ表示、Excelデータファイルと蛍光動力学グラフの出力

3. 手持ち植物反射スペクトルユニット

3.1スペクトル検出範囲：

PolyPen RP 410 UVISスペクトル応答範囲は380〜790 nm

PolyPen RP 410 NIRスペクトル応答範囲は640〜1050 nm

3.2光源：キセノン白熱灯380-1050 nm

3.3スペクトル応答半値幅：8 nm

3.4スペクトル迷光：-30dB

3.5光学開口：7 mm

3.6スキャン速度：約100 ms

3.7タッチスクリーン：240×320ピクセル、65535色

3.8メモリ：16 MB（4000セット以上の測定データを格納可能）

3.9システムデータ：16ビットモード変換

3.10ダイナミックレンジ：高利得1：4300、低利得1：13000

3.11内蔵GPSモジュール：最大精度＜1.5 m

3.12通信方式：USB

3.13ソフトウェア機能：内蔵植生指数の自動計算、ユーザーカスタム植生指数の計算、リアルタイム表示データ図とデータ表、データのExcelへのエクスポート、GPS地図、ファームウェアのアップグレード、Windows XP及び以上のシステムの適用

3.14スペクトル反射標準アセンブリ（オプション）：最高の拡散反射率値（99%）を提供します。スペクトル面はUV−VIS−NIRスペクトルをカバーし、＋／−1%の光学面を保証する。光源と検出器のキャリブレーションに使用されます。

3.15サイズ：15×7.5×4 cm

3.16重量：300 g

3.17ハウジング：防水スプラッシュハウジング

3.18電池：2600 mAh充電可能リチウム電池、USBインタフェースを通じてコンピュータに接続して充電

3.19航続時間：48時間連続測定可能

3.20動作条件：温度0 ~ 55℃、相対湿度0 ~ 95%（凝縮水なし）

3.21保管条件：温度-10 ~ 60℃、相対湿度0-95%（凝縮水なし）

応用例1：

欧州委員会共同研究センターは、ドローン遠隔測定技術を通じてオリーブの木における葉縁焦枯病原菌の感染を研究している。同時にFluorPen葉緑素蛍光計とRP 400分光計を通じて葉の葉緑素蛍光と反射スペクトル植生指数を直接検出し、ドローン遠隔測定データを照合修正するために用いた。研究結果は『Nature Plants』（Zarco-Tejada、2018）に発表された。

応用例2：

水稲の灌漑期の夜間高温は水稲の生産量に顕著に影響する。チェコ科学院グローバル変化研究センターは国際水稲研究所と協力して、夜間高温による成熟水稲の穂の光学特性の変化追跡を研究した。研究者はFluorPenハンドヘルド葉緑素蛍光計を用いて光合成系の有効光化学効率ΦII（有効量子収量QYまたはΦPSIIとも呼ばれる）と定常状態蛍光Fsを測定した。PolyPen手持ち植物反射スペクトル測定器の前期型WinePenを用いて反射スペクトル曲線を測定し、PRI、mSR 705、mND 705、R 470/R 570、R 520/R 675など9項目の植生指数を計算した。これらの植生指数はイネの葉/穂の光合成能力、定常蛍光、クロロフィル濃度などと密接に関連している（Gil-Ortiz R et al.2020）。

図1.品種別水稲の有効量子収量QY時間トレンド

図2.反射植生指数とクロロフィル蛍光パラメータの線形回帰係数

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