主要功能
本系統是全球檢出限和靈敏度最高的乙烯監測系統,主要用于植物研究相關的乙烯氣體監測,如種子發芽、植物生長發育、開花生理、植物器官衰老、基因表達、植物病原體相互作用、植物激素間相互作用、蔬果收貨后保藏、植物抗逆性研究(干旱、高溫、重金屬)等。
其中乙烯氣體檢測儀 ETD-300 采用先進的激光技術(光聲學原理),即樣品乙烯在光聲腔吸收激光后釋放熱使光聲腔內部產生壓力,隨激光頻率增減形成能被微型麥克風檢測到的壓力差,而乙烯濃度越高壓力差越大,從而據聲波強度差可實時快速測量乙烯氣體(C2H4)絕對濃度;閥門控制箱 VC-6 完全自動化和電腦控制,接一個即可以使單個氣體檢測儀實現6個樣品的自動切換測量,單個乙烯氣體檢測儀可以接一個或多個閥門控制箱;烴分解器 CAT-1 則利用鉑金顆粒催化烴氧化分解為水蒸氣和 CO2,為系統提供無烴干擾的樣品空氣。
測量參數
測量參數:乙烯濃度(ppbv)、氣體流速(l/h)、背景值、模擬輸入(V)
計算參數:乙烯產量(nl/h)
連續流動測定(左)和積累測定(右)的乙烯監測數據圖
應用領域
用于環境、醫學、農業、工業、生態、生物等監測領域。特別適合植物生理、發育研究的超靈敏乙烯測量。
主要技術參數
參數 | 乙烯氣體檢測儀 ETD-300 | 閥門控制箱 VC-6 | 烴分解器 CAT-1 | |
測量范圍 | 0-2 ppm / 0-100 ppm(可調) | / | / | |
檢出限 | 0.3 ppbv | / | / | |
噪音(2σ) | 0.3 ppbv | / | / | |
精度 | <1% 或 0.3 ppbv | 0.2% FS | / | |
穩定性 | <1% 超過 24 小時 | / | / | |
零點漂移 | +/-1 ppbv | / | / | |
測量時間 | 7-9 s | / | / | |
響應時間 | 30 s (當流量為1 l/h時) | 300 ms | / | |
流量 | 0.25-5 l/h | 0.25-5 l/h | 0-30 l/h | |
校準 | 使用標準混合氣,每年一次 | / | / | |
通道數量 | / | 6(可增至 12, 18 等) | / | |
測量模式 | / | 連續測量,積累測量 | / | |
氣體供應壓力 | / | 0.5-5 Bar | / | |
過壓閥 | / | 在 5 Bar 時打開 | / | |
濾膜類型 | / | 去除粒徑 >7μm 的微粒 | / | |
最大稀釋濃度 | / | / | 100 ppm | |
輸出濃度 | / | / | < 100 pptv | |
壓力 | / | / | 0-6 atm | |
活性催化劑 | / | / | Pt/SiO2 | |
催化溫度 | / | / | 150–250 ℃ | |
預熱時間 | 30 min | / | < 10 min | |
尺寸 | 42x45x14 cm (48.3cm 3U 機架) | 30x45x10 cm (48.3cm 2U機架) | 33x24x14 cm (48.3 cm 3U 半機架) | |
工作溫度/濕度 | 10-28 ℃ / 0-95 % RH | 5-40 ℃ / 0-95 % RH | 5-40 ℃ / 0-95 % RH | |
電源要求 | 90-264 VAC,47-63 Hz | 90-264 VAC,47-63 Hz | 90-264 VAC,47-63 Hz | |
功耗 | <150 W | <20 W | 85 W | |
進氣接口 | 接外徑 1/8'' 軟管的快速接頭 | 接外徑 1/8'' 軟管的快速接頭 | 接外徑 1/8'' 軟管的快速接頭 | |
模擬輸入 | 0-5 V | / | / | |
數據輸出 | USB,CSV 格式 | USB,CSV 格式 | / | |
顯示 | 觸摸屏 | LED 指示燈 | / |
選購指南:
6通道監測系統組成如下:
乙烯氣體檢測儀ETD-300 + 閥門控制箱VC-6 + 烴分解器CAT-1
注:系統中 3 個儀器都可以單獨使用
可酌情選擇單通道系統:乙烯氣體檢測儀 ETD-300+ 烴分解器 CAT-1。
產地:荷蘭Sensor Sense
應用舉例
1.1 乙烯測定在高溫脅迫研究中的應用舉例
實驗內容簡介:以生長 3 周的擬南芥野生型 Col-0,突變體 NahG 和 opr3 植株為材料,研究了其高溫脅迫下的乙烯釋放。其中,野生型 Col-0 高溫脅迫(38℃)下,電導率(電解質滲透率)、水楊酸和茉莉酸含量和乙烯釋放增加;突變體 NahG 和 opr3 高溫脅迫(38℃)下電導率、茉莉酸和乙烯釋放也增加,但都低于野生型 Col-0,而高溫脅迫后恢復階段(水中 22℃)電導率明顯高于 Col-0。研究結果表明:高溫脅迫下,乙烯迅速產生,其生產受到茉莉酸和水楊酸的調控??偟膩碚f,茉莉酸與水楊酸協同調節植物對高溫脅迫的耐受,而乙烯主要加快細胞死亡;突變體 NahG 和 opr3 比野生型 Col-0 的耐熱性差,細胞死亡多。
圖1 高溫處理下擬南芥植株的水楊酸(a)、電導率(b、c)和乙烯釋放(d、e)
WT:擬南芥野生型;突變株opr3 ;突變株NahG以及培養基agar
Clarke, S.M., et al., Jasmonates act with salicyli c acid to confer basal thermotolerance in Arabidopsis thaliana. New Phytologist, 2009. 182(1): p. 175-187.
1.2 乙烯測定在營養缺乏(Mg)脅迫研究中的應用舉例
實驗內容簡介:以生長5周的水培擬南芥 Col-0 植株為材料,研究了其缺鎂脅迫下的乙烯釋放。缺鎂處理后乙烯生物合成酶基因(例如 At5g43450、At1g06620 和At2g25450)的表達水平明顯上升,樣品乙烯釋放是對照組的兩倍多,葉片中抗壞血酸 ASC 和谷胱甘肽 GSH 的氧化態比例增加。研究結果表明:植物應答缺鎂脅迫存在一些獨特的信號通路,且與植物激素有關,而乙烯在應答缺鎂過程中發揮了關鍵作用;缺鎂還同步增強了植物抗氧化酶活性。
表 1 鎂元素缺乏處理第 8 天擬南芥新成熟葉片和根系的生理參數
DHA:ASC,氧化態脫氫抗壞血酸:抗壞血酸;GSSG : GSH,氧化型谷胱甘肽:谷胱甘肽;Ctrl,鎂元素充足的植株;-Mg,鎂元素缺乏的植株
Hermans, C., et al., Systems analysis of the responses to long-term magnesium deficiency and restoration in Arabidopsis thaliana. New Phytologist, 2010. 187(1): p. 132-144.
1.3 乙烯測定在病菌感染研究中的應用舉例
實驗內容簡介:以品種為 Money Maker 和 Daniela 的成熟番茄果實為材料,研究了其感染番茄灰霉病菌株 VTF1 的乙烯釋放?;颐共【梢栽隗w外產生乙烯,其乙烯釋放與其說與分生孢子萌發相關,不如說與菌絲生長更相關,且分生孢子濃度越大真菌的乙烯釋放越多。感染灰霉病的兩種番茄的乙烯釋放規律與灰霉病菌類似;但釋放量是其 100 倍。結合受感染番茄的細胞學參數,研究結果表明:番茄-真菌系統的乙烯釋放不是由番茄灰霉病菌引起的,雖說與其內部的真菌生長速率十分同步。
圖 2 真菌(160 μl 懸浮液)的乙烯產量
● 1.5*108 灰霉病菌分生孢子 ml-1 ▲ 2*107 灰霉病菌分生孢子 ml-1 ■ 2*105 灰霉病菌分生孢子 ml-1
圖3 模擬感染和不同濃度番茄灰霉病菌感染的兩種番茄的乙烯釋放
A.番茄品種 Money Maker;B.番茄品種 Daniela;
○ 模擬番茄灰霉病菌感染 ● 1.5*108 灰霉病菌分生孢子 ml-1 ▲ 2*107 灰霉病菌分生孢子 ml-1 ■ 2*105 灰霉病菌分生孢子 ml-1