bioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory)·9月17日 · 周四论文农业遥感与作物表型阅读 0
Development of a Wearable Sensor-PAM for Continuous Monitoring of Photosynthetic Dynamics
Ko‐ichiro Miyamoto · Kentaro Ifuku · Tatsuo Yoshinobu 等 4 人
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开发了可穿戴叶绿素荧光系统Sensor-PAM，实现叶片背面光合动态连续监测。
方法
低成本颜色传感器与蓝光LED集成，进行PAM测量并验证。
发现
背面测量与常规正面测量强相关，可连续三天监测草莓叶片Y(II)动态。
机会点
可穿戴荧光传感器为田间高通量表型提供新手段，可探索多物种长期监测与数据融合。
影响力18
信息增量22
专业深度18
信源权威13
时效性10
可穿戴叶绿素荧光监测系统实现叶片光合动态连续监测，方法新颖、数据扎实，对作物表型与数字农业有实用价值，值得进入每日精选。
原文摘要
连续监测光合性能对于理解植物对波动环境的响应至关重要，在植物生理学、田间表型分析和数字农业中具有重要应用。然而，传统的脉冲振幅调制（PAM）荧光仪主要设计用于单点测量，不适合在附着于完整叶片的情况下进行长期监测。在此，我们开发了Sensor-PAM，一种可穿戴叶绿素荧光测量系统，能够从叶片远轴面连续监测光合动态。该系统将市售颜色传感器与蓝色LED相结合，采用紧凑、低成本的光学设计来执行PAM测量。从叶片远轴面测得的叶绿素荧光与传统近轴面测量结果高度相关，并准确反映了低温胁迫和高光胁迫引起的光合性能变化。使用Sensor-PAM获得的测量结果在不同植物物种中也与商用PAM荧光仪的结果吻合良好。此外，该可穿戴系统能够在温室和户外条件下，对同一片草莓叶片同一位置连续三天监测光系统II有效量子产率[Y(II)]，成功实时捕捉了光合作用对光照和温度变化的响应。这些发现确立了Sensor-PAM作为一种可穿戴叶绿素荧光监测平台，将传统PAM荧光测定从单点测量扩展到自然环境下光合动态的长期监测。