调制叶绿素荧光成像系统IMAGING-PAM
传统的光纤型调制荧光仪（如PAM-2100、MINI-PAM等）只能测量叶片上一个点的光合活性。利用一个点的数据代表一个叶片，利用一个叶片代表一个植株，进而代表一个群体（如森林、大田作物等），这种方法的误差是比较大的。
从1980年代末期开始，科研人员就期望能通过成像型荧光仪来测量全叶片光合活性，并进行了不懈的尝试，但受技术上的限制，所设计的仪器无法商品化或商品化了但得不到大家认可。其中一个很重要的原因就是能够发出饱和脉冲水平强光的二极管（LED）尚未面世。要利用调制荧光技术测量全叶片水平的光合作用，首先要保证叶片上任何一点所接受到的光强必须是完全相同的。调制荧光技术要求光源必须能发出很强的饱和脉冲光。卤素灯能发出很强的光，但其光场非常不均匀，根本不能用于成像！装在一个平面上的LED阵列发出的光很均匀，但在2000年前，能发出超强光合有效辐射（PAR）的LED根本没有面世！
2000年，能发出超强PAR的蓝光LED面世。2001年，全球最权威的调制荧光仪制造商德国WALZ公司设计制造了真正的全球第一台多功能调制荧光成像系统IMAGING-PAM。IMAGING-PAM采用超强发光LED作为光源，保证叶片表明受光均匀且光强足够强；IMAGING-PAM采用CCD作为检测器，能检测叶片上每个像素的光合作用；IMAGING-PAM秉承了WALZ公司PAM系列荧光仪的一贯优点，功能强大，测量参数多，操作极其简单，一面世就受到全球植物学家的青睐，迅速占领全球市场。
 
2005年，WALZ又推出了M系列IMAGING-PAM，一个主机可以连接不同的探头（MICROSCOPY-，MICRO-，MINI-和MAXI-探头），分别在130×150 um、3.5×4.5 mm、24×32 mm或10×13 cm的面积上测量荧光成像。现在，只需一个主机连接不同的探头，即可满足从单细胞到全叶片，从分子生物学到生态学研究
的全面需要
功 能
* 一个主机连接不同的探头可满足从单细胞到全叶片、从分子生物学到生态学的不同需求
* 全叶片光合作用分析（荧光成像），可测荧光诱导曲线并进行淬灭分析
* 可测快速光响应曲线（120 s内完成，比光合放氧和气体交换等技术快得多）
* 叶片光合作用的横向异质性检测
* 完全相同的条件下同时测量多个样品（植物、地衣、苔藓、微藻等）
* 遗传育种、突变株筛选的强大工具
* 不同的测量面积，不同的分辨率
* 可利用多孔板（如96孔板）做多个微藻样品的同时成像
* 胁迫损伤的早期检测
* 不连接显微镜即可测量绿色荧光蛋白（GFP）荧光
可测量叶片吸光系数应用范围
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* 环境科学
* 水生生物学
* 海洋与湖沼学
* 生态毒理学
* 园艺学
* 农业科学
* 林学 |
* 环境科学
* 水生生物学
* 海洋与湖沼学
* 生态毒理学
* 园艺学
* 农业科学
* 林学 |
DCMU在叶片中的渗透过程
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测量参数
* 以上所有参数均可成像
* 吸光系数Abs和新参数qL、Y(NPQ)和Y(NO)的成像是IMAGING-PAM独有的
* 生态毒理学研究中，选一个参考点，可以直接求出其它处理（如农药）的受抑制程度Inh.
各种荧光参数的成像是将0.0（黑色）至1.0（紫色）的数值转换成颜色来显示的。
M系列IMAGING-PAM不同版本介绍
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MAXI-版大探头，成像面积10×13 cm
调制荧光成像系统的MAXI-探头利用300 W的LED阵列，可以在10×13 cm的面积上提供均为的调制测量光、光化光和饱和脉冲光。该探头的支架上配备特制护眼遮光罩，可以在保护眼睛的同时观测到红色荧光的变化。
WALZ提供两种数码相机CCD供选择。用户若需要高清晰度，推荐选择IMAG-MAX/K[2/3” chip, 1392×1040象素， 4象素组合（binning）技术]。标准应用可选择IMAG-MAX/K2（1/2”, 640×480象素），可与IMAG-MAX/K2Z物镜（F1.0/f=8-48mm）结合使用。
可选红光版，用于蓝藻研究！ |
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测量盆栽植物 |
测量离体叶片 |
测量微藻样品 |
新增镜头可调放大倍数 |
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Y(NPQ) |
PS/50 |
F |
96个微藻样品成像 |
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MINI-版小探头，成像面积24×32 mm
调制荧光成像系统的MINI-探头采用强大的Luxeon LED阵列，包括4组（每组3个）LED，均配有长波截止滤光片。配备8个红光（650 nm）和8个近红外（780 nm）LED，用于测量叶片吸光系数的成像。
3种版本可选：
IMAG-MIN/B：蓝光，450 nm，测量叶片等；
IMAG-MIN/R：红光，620 nm，测量蓝藻；
IMAG-MIN/GFP：蓝光，480 nm，测量绿色荧光蛋白（GFP） |
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由于MINI-探头的便携式设计，使其特别适合野外应用。由于MINI-探头的成像面积仅为MAXI-探头的1/16，因而前者发出的最大光强更大，但耗电却小得多。MINI-探头可以安装在光合仪GFS-3000的叶室3010-S上，同步测量全叶片气体交换和荧光成像，并且其光源可由GFS-3000控制，达到真正的同步测量。
MINI-探头采用1/3”数码相机CCD（640×480象素）和F1.2/f=12mm物镜。其设计目的为测量固定距离下的荧光成像。
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与光合仪GFS-3000连用 |
长时间测量可装在三角架上 |
Fm |
qN |
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Micro-版微探头，成像面积3.5×4.5 mm
调制荧光成像系统的MICRO-探头是一个极便携的探头，采用整合式Cosmicar-Pentax CCTV物镜（F1.4/f=16mm），直接安装在数码CCD（1/3” chip, 640×480像素）上。
MICRO-探头只配备一个Luxeon LED（蓝光，450 nm）和一个特制双色分光镜，类似于落射荧光显微镜。
尽管成像面积只有3.5×4.5 mm，但45倍的放大率却允许对叶片荧光成像的异质性分析达到支脉（minor veins）级。同时还可提供一个特制版本用于测量GFP的成像。 |
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MICRO-探头还可安装在标准版IMAGING-PAM（2001年设计）主机上。该探头提供X-Y轴可调的样品台。其设计目的为测量固定距离下的荧光成像。
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Microscopy-版显微探头，成像面积130×150 um
必须与特制落射荧光显微镜（Hund或Zeiss）结合使用，该显微镜可以提供激发光并检测荧光
IMAG-MAX/K（数码相机CCD）[1392×1040象素，4象素组合（binning）技术]可以提供高灵敏度。
探头标准配置是一个超强Luxeon LED（450-480 nm），用于提供测量光、光化光和饱和脉冲。目前已可提供RGB探头（红-绿-蓝-白LED光源），它采用了PHYTO-PAM技术，可以显微镜下自动对蓝藻、绿藻、硅/甲藻、红藻进行分类并测量光合作用。 |
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分类，红色为硅藻，绿色为丝状绿藻 |
光合，Fv/Fm活性，可区分细胞不同部位的活性 |
部分文献
1. Ajjawi I, Lu Y, Savage LJ, Bell SM, Last RL: Large-Scale Reverse Genetics in Arabidopsis: Case Studies from the Chloroplast 2010 Project. Plant Physiology 2010, 152:529-540.[IMAGING-PAM]
2. Császár NBM, Ralph PJ, Frankham R, Berkelmans R, van Oppen MJH: Estimating the Potential for Adaptation of Corals to Climate Warming. PLoS ONE 2010, 5(3):e9751. doi:9710.1371/journal.pone.0009751.[IMAGING-PAM]
3. Fischer-Kilbienski I, Miao Y, Roitsch T, Zschiesche W, Humbeck K, Krupinska K: Nuclear targeted AtS40 modulates senescence associated gene expression in Arabidopsis thaliana during natural development and in darkness. Plant Molecular Biology 2010:in press.[IMAGING-PAM]
4. Fu L-J, Shi K, Gu M, Zhou Y-H, Dong D-K, Liang W-S, Song F-M, Yu J-Q: Systemic Induction and Role of Mitochondrial Alternative Oxidase and Nitric Oxide in a Compatible Tomato–Tobacco mosaic virus Interaction. Molecular Plant-Microbe Interactions 2010, 23(1):39-48.[IMAGING-PAM] 5. Gao S, Chen X-Y, Yi Q-Q, Wang G-C, Pan G-H, Lin A-P, Peng G: A Strategy for the Proliferation of |
