植物內(nèi)在水分利用效率（iWUE）是評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)碳水循環(huán)過(guò)程的重要參數(shù)，是植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等學(xué)科的重要研究?jī)?nèi)容。碳同位素分餾值（Δ）被廣泛用于表征C3植物的iWUE，但在早期研究中通常忽略了葉肉導(dǎo)度（gm）對(duì)基于Δ預(yù)測(cè)的iWUE的影響。gm指的是CO2從細(xì)胞間隙到葉綠體羧化位點(diǎn)的擴(kuò)散導(dǎo)度，gm對(duì)于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)從葉片到生態(tài)系統(tǒng)尺度的光合碳同化速率以及水分利用效率有重要意義。然而，目前尚未建立充分考慮gm效應(yīng)的水分利用效率預(yù)測(cè)模型。該研究結(jié)合了同位素分餾機(jī)理模型、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)綜合分析以及光合13C分餾在線聯(lián)測(cè)等手段，提出了包含gm效應(yīng)的iWUE預(yù)測(cè)模型（iWUEmes模型）；并通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)證實(shí)了iWUEmes模型能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)植物水分利用效率，可被廣泛用于植物生理學(xué)、古氣候重建、作物育種篩選等研究領(lǐng)域。
鞏曉穎教授、楊玉盛教授團(tuán)隊(duì)的該項(xiàng)研究成果對(duì)植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等學(xué)科研究發(fā)展具有重要推進(jìn)意義。
值得關(guān)注的是，該項(xiàng)研究采用了傳統(tǒng)光合儀連接同位素質(zhì)譜IRMS的測(cè)定系統(tǒng)，整套系統(tǒng)成本高昂，且不宜攜帶，這在一定程度上限制了此類研究的進(jìn)一步深入開(kāi)展。今天為大家介紹的IPS-1000便攜式同位素光合作用測(cè)量系統(tǒng)，則可以完美地彌補(bǔ)以上不足，具有便攜、可以野外操作，價(jià)格比光合+質(zhì)譜儀低，沒(méi)有復(fù)雜操作、使用簡(jiǎn)單，可以自動(dòng)設(shè)計(jì)多個(gè)CO2同位素和CO2濃度，可以進(jìn)行任意光強(qiáng)設(shè)置等優(yōu)勢(shì)。
IPS-1000便攜式同位素光合作用測(cè)量系統(tǒng)是一套能夠高精度測(cè)量葉片尺度碳同位素變化和光合作用的儀器。該測(cè)量系統(tǒng)開(kāi)創(chuàng)性地將光合研究提高到同位素水平，在保證最高精度測(cè)量12CO2 氣體交換（傳統(tǒng)概念的12C光合作用）的同時(shí)，最高精度測(cè)量13CO2氣體交換（13C光合作用），從而實(shí)現(xiàn)12C和13C光合作用的同步測(cè)量及耦合的碳同位素交換的同步測(cè)量。而在研的同位素?zé)晒夤夂蠝y(cè)量系統(tǒng)，在獲得12C和13C光合作用、同位素光合作用的同時(shí)，同步測(cè)量熒光參數(shù)。
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野外便攜應(yīng)用？ NO
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快速同步氣體濃度和同位素測(cè)量？ NO
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防擴(kuò)散氣路和葉室設(shè)計(jì)？ NO
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多路同位素氣體自動(dòng)稀釋和切換？ NO
技術(shù)原理
光譜同位素技術(shù)耦合氣體交換技術(shù)
該系統(tǒng)可被廣泛應(yīng)用于植物生理、育種篩查、生態(tài)研究等各個(gè)領(lǐng)域，并進(jìn)一步提升植物學(xué)家、農(nóng)藝學(xué)家和生態(tài)學(xué)家在相關(guān)領(lǐng)域研究的深度和廣度。
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