光合作用一直是科学家们关注的焦点。然而，传统的叶片尺度光合作用测量，就像管中窥豹，只能反映植物“呼吸”的局部信息，而无法准确反映整株植物的实际光合效率。
为什么我们要研究冠层尺度的光合作用呢？
因为冠层光合作用才是植物“光合”的全貌！它综合考虑了单叶光合能力和冠层结构的差异，能够直接反映植物的生物量和产量，对于精准农业、气候变化研究等领域具有重要意义。
那用什么仪器可以测量冠层光合作用呢？
首推科研利器——CAPTS 植物冠层光合气体交换测量系统！
1、产品概述
Product Overview
植物冠层光合气体交换测量系统（CAPTS）由1台主机和2-16个测量箱组成，可以在田间原位测量、温室控光测量，实验对象从田间的小麦、水稻到室内的盆栽拟南芥、烟草等多植物。CAPTS采用闭路式测量原理，使用CO2分析器监控CO2的变化速率，另有高精度的环境因子同步监测，辅助光合生理参数的深入分析！
全天候、自动化测量
CAPTS（植物冠层光合气体交换测量系统）可全天候、自动化连续测量，将光合测量从人工提升到自动化监测级别，大大提升测量效率。同时配置远程监控模块，协助用户远程查看设备的工作状态。
适用于多场景、多植物、多领域
CAPTS可用于田间作物气体交换的原位自动监测，也可用于人工气候室或自配LED光源的盆栽植物测量，可测量水稻、小麦、玉米、大豆、烟草、甘蔗等多种植株的全育期冠层光合速率、呼吸速率和蒸腾速率。可应用于群体光合生理、植物生理生态研究、抗逆生理与逆境胁迫研究、种质资源遗传育种、新品种筛选、作物栽培与栽培管理、植物与环境的相互作用研究、灌溉决策、长期定位生态学等多领域。
一键式分析
配置专业的数据分析软件，导入分析文件后，可进行一键式数据的批量分析。操作便利，分析数据速度快。
2、案例分享
Case Share
（1）使用CAPTS获取冠层尺度的气体交换数据，进而计算冠层尺度的 PNUE（光合氮利用效率）。
Min, J., et al. (2021). Estimation of leaf nitrogen content and photosynthetic nitrogen use efficiency in wheat using sun-induced chlorophyll fluorescence at the leaf and canopy scales. European Journal of Agronomy, 122, 126192.
（2）使用CAPTS测量冠层光合作用速率，发现纯合子品系的Ac显著低于野生型和杂合子品系，而杂合子品系与野生型无显著差异。
Mao, L., et al. (2023). Decreasing photosystem antenna size by inhibiting chlorophyll synthesis: A double-edged sword for photosynthetic efficiency. Crop and Environment, 2(1), 46-58.
（3）使用 CAPTS 测量冠层气体交换速率，进而比较不同品种的冠层光合作用和日净冠层光合积累量。
Cheng, Y., et al. (2024). High canopy photosynthesis before anthesis explains the outstanding yield performance of rice cultivars with ideal plant architecture. Field Crops Research, 306, 109223.
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4、使用CAPTS已发表文献
Documents
1. Song Q, Xiao H, Xiao X, Zhu X-G. 2016. A new canopy photosynthesis and transpiration measurement system (CAPTS) for canopy gas exchange research. Agricultural and Forest Meteorology 217, 101–107.
2. Song Q, Zhu X. 2018. Measuring canopy gas exchange using canopy photosynthesis and transpiration system (CAPTS). In: Covshoff S, ed. Photosynthesis: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology. New York: Springer Nature, 69–81.
3. Chang T, Zhao H, Wang N, Song Q, Xiao Y, Qu M, Zhu X. 2019. A three-dimensional canopy photosynthesis model in rice with a complete description of the canopy architecture, leaf physiology, and mechanical properties. Journal of Experimental Botany 70, 2479–2490.
4. A demo of method description for the CAPTS-100.
“Canopy-level gas exchange was measured with the Canopy Photosynthesis and Transpiration Measurement System (CAPTS-100) (MilletHill Biotech, Shanghai, China), which comprises canopy chambers, sensors, and a control unit for data logging and storage. A detailed description of the design and performance of CAPTS and the protocol used for data acquisition and analysis are provided in Song et al. (2016b) and Song et al. (2018).”
5. Jia M, Roberto Colombo, Micol Rossini, Marco Celesti, Zhu J, Sergio Cogliati, Cheng T, Tian Y, Zhu Y, Cao W, Yao X. 2021. Estimation of leaf nitrogen content and photosynthetic nitrogen use efficiency in wheat using sun-induced chlorophyll fluorescence at the leaf and canopy scales. European Journal of Agronomy, Volume 122, 2021, 126192, ISSN 1161-0301.
6.Cheng Y, Xiao F , Huang D , Yang Y , Cheng W , Jin S , Li G ,Ding Y , Matthew J. Paul , Liu Z. 2024. High canopy photosynthesis before anthesis explains the outstanding yield performance of rice cultivars with ideal plant architecture. Field Crops Research, Volume 306, 2024, 109223, ISSN 0378-4290.
7.Linxiong Mao, Qingfeng Song, Ming Li, Xinyu Liu, Zai Shi, Faming Chen, Gen-yun Chen, Huiqiong Zheng, Xin-Guang Zhu. Decreasing photosystem antenna size by inhibiting chlorophyll synthesis: A double-edged sword for photosynthetic efficiency. Crop and Environment, Volume 2, Issue 1, 2023, Pages 46-58, ISSN 2773-126X.
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