Light-induced fluorescence transient
ಲೈಟ್-ಇಂಡ್ಯೂಸ್ಡ್ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಯೆಂಟ್ (ಎಲ್. ಐ. ಎಫ್. ಟಿ) ಎಂಬುದು ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋರೊಫಿಲ್ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಮತ್ತು ವಿನಾಶಕಾರಿಯಲ್ಲದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಳೆಯುವ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಲಘು ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ವಿವಿಧ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಸಸ್ಯ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಒಳನೋಟವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಎಲ್. ಐ. ಎಫ್. ಟಿ ಕ್ಲೋರೊಫಿಲ್ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ವರ್ಣಪಟಲ ಮತ್ತು ಆರ್. ಜಿ. ಬಿ ಮಾಹಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಲಿಫ್ಟ್ ಪಂಪ್-ಪ್ರೋಬ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಲೇಸರ್-ಪ್ರೇರಿತ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ತತ್ವದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿನ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ವರ್ಣದ್ರವ್ಯಗಳಿಂದ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದು, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಕೇಂದ್ರಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುವುದು, ಆಮ್ಲಜನಕದ ವಿಕಾಸಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಚಾರ್ಜ್ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾರಿಗೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಗಣೆಯ ದರ, ಇಂಗಾಲದ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯಂತಹ ಅಂಶಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲ್. ಐ. ಎಫ್. ಟಿ ಸಸ್ಯವನ್ನು ನೀಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಸಣ್ಣ ಹೊಳಪಿಗೆ ಒಡ್ಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಎಫ್. ಆರ್. ಆರ್ ತಂತ್ರದ ಸಹಾಯದಿಂದ ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿದೀಪಕದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. ಲಿಫ್ಟ್ ಎಫ್ಆರ್ಆರ್ ತಂತ್ರ ಲಿಫ್ಟ್ ವೇಗದ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ದರ (ಎಫ್ಆರ್ಆರ್) ಪ್ರತಿದೀಪಕ ತಂತ್ರವು ಸಸ್ಯ ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಒಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಸ್ಯದಲ್ಲಿ ಫೋಟೋಸಿಸ್ಟಮ್ II ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಎಲ್. ಇ. ಡಿ ಯಿಂದ ನೀಲಿ ಬೆಳಕಿನ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳ ಸಣ್ಣ ಸ್ಫೋಟಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಕ್ವಿನೋನ್ ಅಕ್ಸೆಪ್ಟರ್ ಎ (ಕ್ಯೂಎ) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ, ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಆಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕೆಂಪು ಪ್ರತಿದೀಪಕವು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ನಿಖರವಾದ ಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸ್ (SQA) ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್ ಫ್ಲ್ಯಾಶ್ಗಳ (1 μs) ಗುಂಪಿನೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸ್ (RQA) ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು ಎಫ್. ಆರ್. ಆರ್. ಫ್ಲೋರೊಮೆಟ್ರಿಯಿಂದ ಅಳೆಯಬಹುದು. ಆ ಉದ್ದೇಶಕ್ಕಾಗಿ, LIFT ಉಪಕರಣವು 685 ± 10 nm ತರಂಗಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ಕೆಂಪು ಕ್ಲೋರೊಫಿಲ್ ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಇಂಟರ್ಫೆರೆನ್ಸ್ ಫಿಲ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಶಿಷ್ಟಾಚಾರದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಅಸ್ಥಿರತೆಯು ಕ್ಯೂ. ಎ. ಯ ಕಡಿತ ಮತ್ತು ಅದರ ನಂತರದ ಮರು-ಉತ್ಕರ್ಷಣದ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ವಿವಿಧ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಸೂಚಕಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ಸೂಚಕಗಳು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಮಟ್ಟದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಬಳಕೆಯ ದಕ್ಷತೆ, ದ್ಯುತಿರಾಸಾಯನಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಇಳುವರಿ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಗಣೆಯ ದರ. ಲಿಫ್ಟ್-ರಿಟ್ರೀವ್ಡ್ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಸೂಚಕಗಳು ಲಿಫ್ಟ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕ್ಲೋರೊಫಿಲ್ ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು ಸಸ್ಯವನ್ನು ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಳೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು ಅದರ ಗರಿಷ್ಠ (ಎಫ್ಎಂ ') ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು (ಎಫ್ ') ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಬೆಳಕು ಇಲ್ಲದೆ ಅಳೆಯಬಹುದು. ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಳ್ಳುವ ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು (Fq ') Fm' ಮತ್ತು F 'ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. ಫೋಟೊಸಿಸ್ಟಮ್ II ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಈ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದುಃ Fq '/Fm' = (Fm '-F')/Fm 'ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಅನುಕ್ರಮಕ್ಕೆ (RQA), ವಿವಿಧ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಸಮಯ ವಿಭಾಗಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದುಃ ಗರಿಷ್ಠ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಸಂಭವಿಸಿದ ನಂತರ Fr1, ~ 0.625 ms ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಸಂಭವಿಸಿದ ನಂತರ Fr2, ~ 6.5 ms. ಈ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಕ್ಯೂ. ಎ. ಅಂದರೆ ಮರುಆಕ್ಸೀಕರಣ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಬೆಳಕು-ಅಳವಡಿಸಿದ ಸಸ್ಯಗಳಿಗೆ ಕ್ಯೂ. ಎ. ಯಿಂದ ಪಿಕ್ಯೂ ಪೂಲ್ಗೆ ಫೋಟೋಸಿಸ್ಟಮ್ I ಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರ. ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಇತಿಹಾಸ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಗಳು ವಾಯುಗಾಮಿ ಲಿಫ್ಟ್ ಉಪಕರಣದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು 1998 ರಲ್ಲಿ ರಟ್ಜರ್ಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಝ್ಬಿಗ್ನಿವ್ ಕೋಲ್ಬರ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು. ಮೊದಲ ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು 2002ರಲ್ಲಿ ಅರಿಝೋನಾದ ಬಯೋಸ್ಪಿಯರ್ 2ರಲ್ಲಿ 50 ಮೀಟರ್ ದೂರದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಲೇಸರ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಥಿರವಾದ ದೊಡ್ಡ ಲಿಫ್ಟ್ ಸೆಟಪ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಉಪಕರಣವನ್ನು ನಂತರ ಸ್ಟ್ಯಾನ್ಫೋರ್ಡ್ನ ಕಾರ್ನೆಗೀ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಮತ್ತು ಅರಿಝೋನಾದ ಕೃಷಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಪರಿಷ್ಕರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿಸಲಾಯಿತು, ಅಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಚೌಕಟ್ಟಿನ ಮೇಲೆ ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮೊದಲ ಪ್ರಯತ್ನವನ್ನು ಮಾಡಲಾಯಿತು. 2010 ರಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಕಾರ್ನೆಗೀಯಿಂದ ಫೋರ್ಸ್ಚುಂಗ್ಸ್ಜೆಂಟ್ರಮ್ ಜೂಲಿಚ್ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಯಿತು, ಅಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಆಕ್ರಮಣಶೀಲವಲ್ಲದ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಥ್ರೋಪುಟ್ ದತ್ತಾಂಶ ಸ್ವಾಧೀನಕ್ಕಾಗಿ ರೋಬೋಟಿಕ್ ಸ್ಥಾನೀಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನೆ ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ, ಎಲ್. ಐ. ಎಫ್. ಟಿ. ಯನ್ನು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆರಂಭಿಕ ಬರ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ಹೈ-ಥ್ರೂಪುಟ್ ಫಿನೋಟೈಪಿಂಗ್ ಪ್ಲಾಟ್ಫಾರ್ಮ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸಹ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ.