南宫NG28

 

生物荧光景象蕴含丰硕的性命信息，如叶绿素荧光能够反映植物的光合作用生理状态、植物次级代谢产品荧光能够反映生物活性成分含量散布及其环境响应等等，但由于极其幽微，往往很难被发现和定性定量钻研。南宫NG28生态技术公司持久致力于农业-生态-健全领域先进仪器技术引进推广、研发集成及利用创新服务，基于近二十年叶绿素荧光丈量与成像技术、紫表光引发多光谱荧光成像技术服务与尝试钻研，及近几年来高光谱成像技术创新利用钻研尝试（SpectrAPP?项目），推出FluorTron?多职能高光谱成像分析系统，为生物样品尝试室高光谱成像分析、荧光成像分析及光谱分析提供非接触、非危险、高通量、数字化、可视化钻研检测解决规划。

 

左图：FluorTron?多职能高光谱成像分析系统
；右图：番茄叶片叶绿素荧光成像

 

重要职能特点

1) 多引发光叶绿素荧光高光谱成像分析，叶绿素荧光成像分析与荧光光谱分析，全面解析植物（蕴含藻类）光合生理生化信息

2) UV-MCF紫表光激产生物荧光高光谱成像分析，同步成像分析叶绿素荧光、蓝绿荧光空间异质性散布及生物荧光光谱特点。其中蓝绿荧光通常有蓝色和绿色两个峰值，由表皮、叶肉细胞壁和叶脉发出（批示次级代谢产品等）
；叶绿素荧光有F690红色和F740远红两个显著的峰值，反映植物光合生理状态。UV-MCF能够用来活络、特异性地评估植物生理状态蕴含受胁迫状态如干旱、病虫害、环境传染、氮胁迫等

3) （反射光）高光谱成像分析

4) 可选配GFP、荧光素酶等生物活体荧光成像，用于转基因象征等

5) 可选配成像室温控系统及温控载物台

6) FluorVision专业荧光成像分析软件

 

利用领域

? 植物表型成像分析，出格适合叶片、种苗、根系等表型成像分析

? 种质资源钻研检测鉴定，蕴含种子活力、萌发检测、种子分捡模型构建、种质资源数字化等，可同时采集构建种子反射光光谱指纹和荧光光谱指纹

? 作物遗传育种，如作物胁迫检测与生理生态钻研分析、抗性筛选、高光效良好种类筛选等

? 智慧农业、光生物学钻研，采后生物学钻研

? 食品、中药材品质检测鉴定，宝贵中药材光谱指纹（蕴含反射光光谱指纹和荧光光谱指纹），劣质或掺假检测等

? 环境科学钻研，如传染生态学、环境毒理学钻研检测分析等

 

产品特点

a) 集多引发光叶绿素荧光成像、UV-MCF生物荧光成像技术，图谱合一解码生物荧光景象

b) 可同时进行（反射光）高光谱成像，在空间维度（形影图像）和光谱维度上对物体表表反射光信息和生物荧光信息成像，全面可视化分析其理化性质、生化组分、生理状态（如作物光合效能、病虫害胁迫、抗性等），变不私见为可见

c) 基于高光谱成像技术的紫表光激产生物荧光光谱成像分析，可同时获得蓝色、绿色、红色及远红波段的荧光成像，不仅可对生物荧光如次级代谢产品（如多酚、黄酮类、阿魏酸等）荧光和叶绿素荧光在二维尺度上进行成像分析，还能够获得荧光光谱特点（光谱指纹）并在高光谱维度上（多达几百个）进行荧光光谱分析

 

上图为银杏叶高光谱荧光成像（自左至右顺次为：彩色成像、绿色荧光F533成像、UV-MCF荧光光谱。南宫NG28光谱成像尝试室提供）

 

d) 可对绿色荧光蛋白（GFP）、红色荧光蛋白（RFP）、荧光素酶等进行成像检测（选配）

e) 可进行多引发光（蓝色、绿色及红色引发光）植物荧光光谱成像分析，并进一步成像分析花青素指数、叶绿素指数、黄酮指数等及氮素指数，分析反映植物光合作用、生理生化情况及胁迫等景象

f) 高光谱反射光谱成像分析，标配 400-1000nm，选配900-1700nm，可成像分析植物生理生化指标、光利用效能、健全指数、覆盖度、胁迫、水分等近百种参数

g) SpectrAPP高光谱成像分析软件及FluorVision高光谱荧光成像分析软件，可进行光谱融合、ROI选分辨析、光谱分析、频率直方图、自动鉴别分歧波段峰值并分析其比值等

 

 

h) 物联网+5G通讯技术，星型组网，具备壮大的扩大职能，可实现远程节造

i) 嵌入式操作系统，触摸屏+电脑端软件双沉节造，无线操控，支持自界说法式，自动运行

j) 基于机械视觉技术、深度进建算法及人为智能驯化模型，实此刻线分析、实时输出了局

 

 

分析参数

1) 蓝绿荧光Fb（或F440）和Fg（或F520）等

2) 叶绿素荧光Fr（或F690）和Ffr（或F740）等

3) 荧光比值，如Fb/Fg、Fb/Fr、Fb/Ffr、Fr/Ffr等，及F_730-740/F_680-690（反映叶绿素含量及植物持久胁迫等）、F₇₃₅/F₇₀₀（可精确反映叶绿素含量）

4) 通过PLSR等算法成立基于生物荧光光谱的检测模型，用于早期诊断植物生物胁迫（如病虫害）与非生物胁迫（如干旱胁迫等）、抗性筛选

5) 花青素指数（log(Ffr_R/Ffr_G)）、黄酮指数（log(Ffr_R/Ffr_UV）及氮素平衡指数NBI

6) 高光谱成像分析，可自动分析推算NDVI、NDVI705红边归一化植被指数（对衰老敏感）、VOG1红边指数（对叶绿素浓度、物候变动等敏感）、PRI光化学植被指数、PSRI 植被衰减指数（用于批示冠层胁迫、植物衰老、果实成熟等）、SIPI结构不敏感色素指数（反映冠层胁迫水平、生理胁迫检测等）、CRI1 类胡萝卜素反射指数、ARI1/ ARI2 花青素反射指数、CI 叶绿素指数（红边指数）、WBIR水波段指数（反映水分含量散布）、HI健全指数等植物色素指数和胁迫敏感指数、NPQI归一化脱镁指数（用于早期胁迫检测）、PSSRa（R800/R680）指数等

 

利用案例

（1）植物对敌草隆的荧光响应

 

敌草隆处置乌蔹莓尝试：左图左上角和右下角为尝试组（叶柄浸药）、右上角和左下角为对照组，能够看出尝试组的叶柄和叶脉最大光量子产量QY_max显著降低（蓝色）
；右图为其叶绿素荧光光谱，尝试组叶绿素荧鲜明著高于对照组（南宫NG28SpectrAPP光谱成像尝试室提供）

 

（2）中药材检测鉴定

分歧种类及产地的西洋参、甘草、黄芪检测分析，两种西洋参阐发出最强的生物荧光，反映其所含的活性次级代谢产品成分含量最高

（南宫NG28SpectrAPP光谱成像尝试室提供）

 

（3）人参热胁迫早期诊断

 

 

上左图：热敏感型和热抗性（热不敏感）人参种类RGB图
；上右图分歧处置人参种类荧光光谱。下图：荧光光谱分析了局，通过PLSR模型构建，能够明确分辨热敏感型人参热胁迫前后的变动（a、b为热胁迫前，c、f为热胁迫处置后）
；c、d和g、h别离为热抗性人参种类热胁迫处置前后

（引自：M.A.Faqeerzada etc. Fluorescence hyperspectral imaging for early diagnosis of heat-stressed Ginseng Plant, Applied Sciences, 2023）