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分享|光合作用和呼吸作用测量中的各种气体交换室
日期:2021-05-25 18:28:19

授粉是我们生态系统中的一个基本生存进程。全球近90%的野生开花植物物种完全或在一定程度上依赖于动物授粉,而对于全球超过75%的粮食作物和35%的农业用地来说,授粉同样重要。授粉媒介不仅直接促进粮食安全,对于保护生物多样性也至关重要。为了提高人们对于授粉媒介重要性的认识,了解授粉媒介所面临的威胁及其对可持续发展的贡献,联合国将5月20日定为世界蜜蜂日。该纪念日旨在加强针对蜜蜂和其他授粉媒介的保护措施,将极大地帮助解决与全球粮食供应相关的问题,并消除发展中国家的饥饿问题。



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我们所有人都依赖于授粉媒介,因此,监测授粉媒介的减少情况和遏制生物多样性的丧失至关重要。本文聚焦于研究蜜蜂、其他昆虫、动物、水生生物、植物和微生物生理的各种气体交换室。Qubit在为植物和动物研究中的不同应用提供定制呼吸室方面有着悠久的历史。无论您有什么要求,我们都将与您一起努力找到最佳解决方案。

1. 可变容积昆虫室(Variable Volume Insect Chambers)

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如果你想监测不同大小的昆虫,昆虫呼吸测定法可能会很有挑战性。除了用于昆虫呼吸测定的标准室外,Qubit还提供了一个可变容积室,其中一个柱塞用于移动端盖(用双O形密封圈密封)以获得一定的容积范围。这种腔室特别适用于非常小的昆虫(如果蝇)的止流呼吸测定,并配备有一个电磁阀控制的旁路,可以在用户定义的时间内打开以冲洗或密封腔室。玻璃铝结构防止腔室材料吸水。昆虫呼吸室,以及我们为爬虫(herps)、小动物和大型哺乳动物提供的更大呼吸室,都可以与Qubit的RP1LP和RP2LP呼吸测量仪配套一起使用。
参见:Kierdorf K, Hersperger F, Sharrock J, et al. Muscle function and homeostasis require cytokine inhibition of AKT activity in Drosophila. Elife. 2020, 9: e51595. doi:10.7554/eLife.51595(果蝇的肌肉功能和体内平衡需要细胞因子抑制AKT的活性)

2. 新型光合作用叶室(New Photosynthesis Chamber)

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Qubit的Q-Box CO650植物CO2分析仪是一个完全集成的模块化研究系统,用于测量叶片、整个植物和根系的光合作用、蒸腾作用和呼吸作用。我们新配置的CO650套装是一个温度控制的叶室,保持叶片温度的稳定,而不受环境温度和辐照度的影响。Q-Box CO650和Q-Box NF1LP固氮分析仪也可以搭配根系呼吸室一起使用,分别测量根系的呼吸和固氮率。

3. 拟南芥(Arabidopsis Chambers)

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拟南芥是一种非常有用的模式植物,但它对光合作用的测量非常苛刻。Qubit的整株拟南芥室可以很容易的非侵入性地分离叶丛和根系,单叶拟南芥室允许从叶丛无损地密封单个叶片而不损害植株。两种拟南室都可以与Q-Box CO650分析仪或您现有的气体交换系统一起使用。另一方面,Qubit可以为大型植物定制气体交换室,整合气体控制系统以确保大气的均匀性。

4. 水生生物呼吸室(Aquatic Chambers)

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Qubit的Q-BOX AQUA套件配有一系列用于鱼类和其他水生生物的间歇流量呼吸测量的腔室,包括适用每个实验对象的的水泵。我们为斑马鱼提供小型呼吸室,并为幼虫和卵提供微型小室。此外,还有定制化的测量室,例如,可以对完全淹没(溶解气体测量)或部分淹没(顶空测量)的生物体进行呼吸测量。
参见:Rahi L et al. Impact of salinity changes on growth, oxygen consumption and expression pattern of selected candidate genes in the orange mud crab (Scylla olivacea). Aquac Res. 2020; 51: 4290– 4301.(盐度变化对桔泥蟹(Scylla Olivacea)生长、耗氧量及候选基因表达方式的影响)

5. 溶解氧反应杯(Dissolved Oxygen Cuvettes)

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OX1LP溶解氧套件可提供一系列溶解氧反应杯。它们的体积从1mL到50mL不等,通过调节柱塞,每个体积变化为最大体积的17%。他们可以用来监测叶绿体、线粒体、藻类、细胞悬浮液和小型水生无脊椎动物对氧气的吸收和释放。每个水套反应杯都连接到一个普通的高分辨率极谱氧传感器上,下方安装磁力搅拌器。可选的温度探头直接测量悬浮液温度,柱塞中的端口可用于注射代谢效应剂。
参见:Koblížek M et al. Utilization of light energy in phototrophic Gemmatimonadetes. J Photochem Photobiol B. 2020, 213: 112085.(嗜光芽单菌的光能利用)

6. 土壤呼吸室(Soil Chambers)

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监测土壤呼吸速率对于评估土壤作为温室气体源或汇的作用变得越来越重要。Q-Box SR1LP土壤呼吸测量仪配备一个放置在土壤中以尽量减少干扰的土壤套环,以及一个安装在其上的呼吸室,以便测量土壤表面和分析仪之间的CO2自然交换。第二个呼吸室用于测量从现场采集的土壤样本中的呼吸二氧化碳。


参见: Urvashi Tomar & Ratul Baishya. Seasonality andmoisture regime control soil respiration, enzyme activities, and soil microbialbiomass carbon in a semi-arid forest of Delhi, India. Ecological Processes, 2020, 9: 50.(季节性和水分状况控制着德里半干旱森林的土壤呼吸、酶活性和土壤微生物碳生物量)


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