基于偏振光去偏振效应的非接触式叶绿体运动检测方法

《Plant Physiology》：Sensitive detection of chloroplast movements through changes in leaf cross-polarized reflectance

　　

摘要

我们证明了植物细胞中叶绿体的位置会影响光合器官通过漫反射使线偏振光去偏振的能力。我们利用这一现象，通过叶片和绿色茎秆反射的光来检测蓝光诱导的叶绿体运动。强光诱导的叶绿体避光反应会导致反射率增加，而弱光下叶绿体的聚集则产生相反的效果。反射率的变化与叶片使线偏振光去偏振能力的增强相关。在检测过程中引入偏振信息可以减轻样品取向的影响，并提高检测的特异性。我们利用该方法检测了模式植物拟南芥以及野外采集的四种开花植物的叶绿体运动。尽管叶绿体运动对优化光合效率和生物量生产至关重要，但基于反射率的高通量方法通常未被常规采用。我们的方法为实现对叶绿体运动的非侵入性、非接触式检测开辟了新途径，且该检测方式对叶片取向不敏感。