擬南芥光合速率的測定
擬南芥背景資料：
擬南芥是一種十字花科植物，廣泛用于植物遺傳學、發育生物學和分子生物學的研究，已成為一種典型的模式植物，其原因主要基于該植物具有以下特點
(1)植株形態個體小，高度只有30cm左右，1個茶杯可種植好幾棵;
(2)生長周期快，每代時間短，從播種到收獲種子一般只需6周左右;
(3)種子多，每株每代可產生數千粒種子;
(4)形態特征簡單，生命力強，用普通培養基就可作人工培養;
(5)基因組小，只有5對染色體。
雖然擬南芥在許多方面“簡單”，但它的大多數基因與其他“復雜”的植物基因具有很高的同源性，另外，由于這種植物的全部基因組測序已經完成，因此可以預測，擬南芥在植物學所有領域的研究中將發揮更大的作用。
擬南芥的基因組是目前已知植物基因組中小的。每個單倍染色體組(n=5)的總長只有7000萬個堿基對，即只有小麥染色體組長的1/80，這就使克隆它的有關基因相對說來比較容易。擬南芥是自花受粉植物，基因高度純合，用理化因素處理突變率很高，容易獲得各種代謝功能的缺陷型。例如用含殺草劑的培養基來篩選，一般獲得抗殺草劑的突變率是1/100000。由于有上述這些優點，所以擬南芥是進行遺傳學研究的好材料，被科學家譽為“植物中的果蠅”。(以上背景資料摘自百度百科)
光合作用是地球上重要的生命現象，它是能把太陽能轉化為穩定的化學能貯藏在有機物中的過程，是維持地球上物質循環的關鍵環節，也是農作物產量形成的決定性因素。因此，提高光合作用對于提高作物產量具有十分重要的意義。擬南芥作為一種模式植物，通過對擬南芥光合相關基因功能等的相關研究，來進一步了解作物的光合相關基因，終改善作物對光能的利用效率，從根本上提高作物產量。
根據光合作用的總反應式： CO2+ 2H2O+ 4.69kJ → (CH2O) +O2+ H2O
原則上我們可以測定任一反應物的消耗速率或產物的生成速率來表示光合速率。常用測定光合速率的方法是測定CO2的吸收或者O2的釋放。
基于光合速率測定的原則，擬南芥光合速率的測定主要有以下兩種方法:
A氧電極測定O2的釋放
B光合儀測定CO2的吸收
測定O2的釋放測定擬南芥光合作用：
氧電極通過測定反應體系中溶解氧的變化來測定反應體系中葉片的光合速率。測定數據精確，容易得到精確的光合速率，精度高于光合儀。尤其是在研究放氧復合體相關的基因時必須應用氧電極測定光合速率。氧電極還可以用來研究很多植物綠色器官的光合速率，是光合儀無法比擬的，具有景天酸代謝途徑的植物材料的光合速率只能用氧電極測定。
盡管氧電極測定擬南芥的光合速率非常準確，使用范圍很廣，操作很方便，但是也存在一些缺點，氧電極破壞性取樣，不能測定蒸騰速率，氣孔導度，細胞間隙CO2濃度等光合儀測定的參數。
測定CO2的吸收測定擬南芥光合作用：
光合儀的葉室多是為作物(小麥，水稻，玉米，大豆，棉花)而設計的，常見作物的葉片往往比較大。因葉片形狀不同，光合儀的葉室為了滿足作物的需要常見的有水稻型葉室，闊葉葉室和圓形葉室，基本適合所有常見作物葉片，而擬南芥葉片較小，葉柄比較短而且有些品種葉片緊貼著培養基生長，很多轉基因品種葉片更小，擬南芥葉片的特點決定了擬南芥光合速率研究不同于其他作物光合速率的測定。
擬南芥作為一種模式植物，對其光合速率的測定一直備受廣大專家教授以及光合儀生產廠家的關注。為此光合儀廠家一般都為擬南芥專門設計葉室，為擬南芥設計的葉室主要有單葉擬南芥葉室和整株擬南芥葉室，測定擬南芥單個葉片的葉室很小0.5-1cm2，另外光合速率受環境(溫度，濕度，光強)影響比較大，測定相對誤差就會比較大，需要對光合儀非常熟悉的人操作才會得出比較精確的數據;整株擬南芥葉室可以將一整株擬南芥放入葉室中進行光合測定，測定方便，使用簡單，消除了一定的葉片生長不同對結果的影響，然而計算有效光合面積比較難，需要測量有效葉面積來矯正儀器測定的光合速率。
使用光合儀配有的擬南芥葉室測定擬南芥葉片的光合除了能夠測定光合速率外還可以測定蒸騰速率，氣孔導度，細胞間隙CO2濃度以及各種光合響應曲線。缺點是擬南芥葉室往往比較價格昂貴，一般都大幾千美金甚上萬美金。
測定擬南芥光合速率的注意事項：
1擬南芥一般都是在培養室或者人工氣候箱中，生長環境的光強比較低，因此如果直接在強光下測定可能對葉片產生光抑制。
2擬南芥葉片測定單葉光合的時候要注意葉位的選擇。
3測定前要進行充分的光適應，或者進行正常條件的馴化。
4氧電極測定擬南芥的光合速率時是破壞性取樣，對于比較珍貴的材料和材料量比較少的時候要特別
