ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА, 2011, № 1, с. 163-164
ПРИБОРЫ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ В ЛАБОРАТОРИЯХ
УДК 535.241.6
портативным лазерный прибор для оценки устойчивости
растений к фотоингибированию и фотодеструкции © 2011 г. О. Н. Будаговская, А. В. Будаговский, И. А. Будаговский, С. А. Гончаров
Поступила в редакцию 10.09.2010 г.
Устойчивость хлорофиллсодержащих тканей к избыточному свету широко используется в экспериментальной биологии как интегральный критерий функционального состояния растений и адаптивности к неблагоприятным факторам среды. Это в свою очередь требует разработки объективных методов и средств контроля степени разрушения хлорофилла под действием света.
Разработанный прибор в режиме in situ регистрирует динамику фотоокисления хлорофилла по интенсивности светорассеяния лазерного излучения, отраженного или прошедшего через листовую пластинку. В основу устройства положена оптическая схема, совмещающая зондирующий и измерительный потоки, что позволяет оценивать
не только степень выцветания ткани, но и скорость этого процесса непосредственно "под лучом".
Основными элементами конструкции прибора являются источник лазерного излучения со стабилизированным блоком питания, схема управления током накачки лазера, держатель объекта с устройством подсветки зоны измерений, узел сменных светофильтров, и8Б-видеокамера и персональный компьютер со специализированным программным обеспечением. Программа осуществляет управление частотой выборки видеоряда (периодичность измерений), обработку данных и построение графиков изменения интенсивности светорассеяния в режиме реального времени. Результаты
х н о
я к
X
я
(D
о о cd Л О н
(D «
О
л н о о
X «
к
о X
<D
н X
к
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0 1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
(а)
(б)
-100 400 900 1400 1900 2400 Длительность засветки, с
2900
Внешний вид прибора и графики динамики фотодеструкции листьев вишни с низкой (1) и высокой (2) функциональной активностью, снятые неселективным (а) и селективным (б) фотоприемниками.
0
163
11*
164
БУДАГОВСКАЯ и др.
измерений сохраняются также и в табличной форме. Кроме того, предусмотрен алгоритм сравнительной количественной оценки устойчивости растений к фотоповреждению.
При облучении хлорофиллсодержащих тканей растений светом в диапазоне длин волн, соответствующих максимумам поглощения хлорофилла, рассеянный поток представляет собой некий композитный (комбинированный) сигнал, включающий долю зондирующего потока и флуоресценцию хлорофилла. С помощью светофильтров можно выделить каждую из составляющих по отдельности или использовать комбинированный сигнал, получаемый от неселективного фотоприемника. Это позволяет проводить комплексный анализ функционального состояния растений, например, получить количественную оценку фотосинтетической активности тканей совместно с их устойчивостью к фотоповреждению [1, 2].
Основные технические характеристики устройства. Рабочая длина волны зондирующего пучка лежит в области максимального поглощения хлорофилла — 470 или 655 нм; мощность зондирующего пучка регулируется в пределах 0.5—12 мВт; диаметр зондирующего пучка 0.5—2 мм; угол падения зондирующего потока на образец — нормальный. Минимальный диаметр исследуемого образца 10 мм; максимальная толщина объекта в режиме пропускания света 5 мм; толщина объекта в режиме отражения света — неограниченна; периодичность регистрации данных — от 0.3 до 120 с. Из полученной кривой светорассеяния программным образом выделяется время начала фотодеструкции, рассчитывается доза света, вызыва-
ющая фотоокисление и определяется скорость этого процесса по первой производной регистрируемого сигнала. Габариты прибора (без компьютера) 58 х 68 х 120 мм, масса 0.45 кг, потребляемая мощность 0.75 Вт.
На рисунке показан внешний вид прибора и приведены графики динамики фотодеструкции листьев вишни при различных способах фильтрации излучения и значениях удельной фотосинтетической активности Fv/Fm. Неселективный фотоприемник имел спектральный диапазон чувствительности 350—1100 нм, селективный — 680— 750 нм. Использовались листья с низкой (Fv/Fm = = 0.35) и высокой (Fv/Fm = 0.75) функциональной активностью. Измерения проведены в режиме пропускания света при следующих параметрах зондирующего излучения: длина волны 470 ± 2.5 нм, интенсивность пучка 900 Вт/м2, диаметр пучка 1.2 мм. Графики построены в относительных единицах, соотнесенных к величине интенсивности светорассеяния в начальный момент засветки.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Будаговская О.Н., Будаговский А.В. Патент РФ 2364077. МПК7А0Ю7/00 // БИ. 2009. № 23. С. 8.
2. Будаговская О.Н., Будаговский А.В., Будаговский ИЛ. Патент РФ 2352104. МПК7А0Ю7/00 // БИ. 2009. № 11. С. 12.
Адрес для справок: Россия, 393760, Мичуринск Тамбовской обл., ул. Мичурина, 30-а, ГНУ ВНИИ садоводства РЛСХН. Тел./факс: (075-45) 20761. E-mail: budagovsky@mail.ru
ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА № 1 2011
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.