四通道动态LED阵列近红外光谱仪
PC（质体蓝素）Fd（铁氧还蛋白）的氧化还原变化
2016年2月Photosynthesis Research杂志发表了Schreiber博士团队最新研究文章Deconvolution of ferredoxin, plastocyanin, and P700 transmittance changes in intact leaves with a new type of kinetic LED array spectrophotometer，隆重介绍了最新设计的DUAL-KLAS-NIR四通道动态LED阵列近红外光谱仪。之后2016年4月，2017年3月Schreiber博士团队再次发表文章，进一步阐述DUAL-KLAS-NIR的实际应用。
作为PSI的电子供体和电子受体，PC（质体蓝素）和Fd（铁氧还蛋白）对PSI的氧化还原起着至关重要的调控作用。但一直缺乏科学便捷的手段对其运转状态进行检测。集成以DUALl-PAM-100为标志的第二代PAM的基本功能，采用先进的去卷积技术（一种根据来源不同对信号进行分离的技术），WALZ公司推出了可以测量PC和Fd氧化还原状态的新一代PAM荧光仪—DUAL-KLAS-NIR四通道动态LED阵列近红外光谱仪。
DUAL-KLAS-NIR不但集成了Dual-PAM-100的基本功能，可以同时测量PSP和PSI，而且能够测量4组不同波段（780-820nm，820-870nm，840-965nm，870-965nm）的信号，实现对P700（PSI反应中心）、PC和Fd的氧化还原状态分别测量。另外，它还可以测量由540nm和460nm光化光激发的叶绿素荧光。利用DUAL-KLAS-NIR四通道动态LED阵列近红外光谱仪，可以准同步地测量各种不同的信号，不仅在驰豫动力下，还可持续地在自然稳态下同时获取各组分的信息。
突出特点
Ø 可测量活体叶片或悬浮液，对P700、PC和Fd分别进行连续的实时的去卷积分析。
Ø 同时测量分别由540nm（整个叶片）和460nm（表层细胞层）波段激发的两种叶绿素荧光。
Ø 通过集成发光二极管技术，独创高度紧凑的固态照明系统，提供635nm，460nm的光化光和740nm波段远红光，以及635nm单周转和多周转饱和闪光。
Ø 拥有和DUAL-PAM-100相似的光学部件几何结构，可与3010-DUAL兼容，结合GFS-3000光合仪，在可控条件（光照，温度，湿度，CO2浓度）下，同步测量气体交换和电子传递相关的氧化还原。
Ø 测量光频率范围广（1 - 400 kHz），允许连续评估Fo，可以在高时间分辨率下记录快速动态瞬变（如多相荧光上升动力学或脉冲弛豫动力学）。
主要功能
Ø 测定质体蓝素（PC），PS I反应中心（P700）和铁氧还蛋白（Fd）的氧化还原变化。
Ø 通过应用创新的分析方法获得PC，P700和Fd光谱特征。在线监测P700，PC和Fd的氧化还原变化，并确定PC / P700和Fd / P700的比值。
Ø 可以通过绿色或蓝色PAM测量光来激发荧光。绿光比蓝光更深入到叶子中。因此，绿色激发的荧光包括来自更深叶层的信息，因此非常适合与整个叶子的NIR吸收测量进行对比分析。
Ø 专业数据记录软件，入门特别简单。可使用DUAL-KLAS-NIR软件的自动测量程序实验，也可以编辑脚本（Script）或者保存手动测量程序（Trigger），轻松执行复杂的测量协议。可自定义测量动作用于特殊诱导过程动力学曲线数据获取和分析。
Ø 兼具慢速动力学曲线（饱和脉冲分析、诱导曲线和光响应曲线）和快速动力学曲线（饱和脉冲动力学曲线、高达30µs分辨率的驰豫动力学曲线）。
DUAL-KLAS-NIR软件近红外测量光设置
同步测量Fluo, P700, PC, Fd慢速诱导动力学曲线
应用领域
光合作用电子传递过程各复合体的氧化还原状态深入剖析，类囊体膜蛋白组分功能研究。
可广泛应用于光合合成生物学研究相关的植物学，植物生理学，分子生物学，农学，林学的领域。
应用案例
DUAL-KLAS-NIR为光合作用开辟了一个全新的研究领域，实时显示P700，PC和Fd在活体材料中的氧化还原状态，在线解卷积氧化还原信号。首次实现PS I及其供体侧和受体侧氧化还原动力学的同步测量，从而了解它们围绕光系统I的复杂相互作用，另外还可以探究PS I周围的循环电子传递的信息。
在DUAL-KLAS-NIR出现之前，测量光系统I的有效量子产量，P700信号总是会掺杂Fd的贡献和PC的变量。上图中图C显示了不同光强梯度下甘蓝型油菜叶片PSI的有效PSI量子产量Y(I)，PSII的有效量子产量Y(II)和经PSI荧光修正后的PSII的有效量子产率Y(II)corr。经过修正后，Y(II)corr和Y(I)在低光强下相似（小于500μmol m-2 s-1）。然而，当光强大于500μmol m-2 s-1时，Y(I)明显高于Y(II)，Y(I)/Y(II)最高可达1.45.
光系统I的有效天线尺寸测量。植物样品从在黑暗条件转移到光下时，在PSI附近，首先PC被氧化，开始积累，之后才是P700被氧化。单纯的PC信号变化的初始斜率可以用作PS I的有效天线尺寸的度量。
上图是放大后的PC（红色）和P700（蓝色）初始吸光度变化，显示了他们初始斜率的巨大差异。对于黑暗适应的叶子，转到光下的短时间内，光系统I受体侧未活化，Fd还原的初始斜率也也说明了这一点。
DUAL-KLAS-NIR软件设有一个窗口显示P700和PC氧化还原状态的相对变化。该功能可以用来计算PC和P700之间的表观平衡常数。这对研究P700与其供体侧的相互关系是非常重要的。
对暗适应的叶子施加饱和脉冲，测量Fd氧化还原动力学。我们不难发现，饱和脉冲产生的电子将Fd还原，饱和脉冲之后的黑暗中，Fd被缓慢再氧化。之后，PSI的受体侧的电子流被激活，再氧化动力学变得更快。在激活PSI的受体侧之后，可以通过监测脉冲后Fd再氧化的速率来研究Fd的暗灭活。这些动力学变化可以通过指数拟合程序拟合。上图左给出了Fd再氧化动力学曲线指数拟合程序拟合的实例，上图右显示了常春藤叶片不同暗适应时间后的PSI受体侧的暗灭活动力学差异。
PC，P700和Fd的最大NIR透射率变化与这些复合物的在样品中的含量成比例，并且PC，P700和Fd的消光系数的比率是恒定的。这可以用于探究不同物种或不同生长条件下（例如阳生/阴生，胁迫/非胁迫）样品的PC / P700和Fd / P700比率，以及PC和Fd库的相对大小。现已观察到高PC / P700比率与高电子传递速率（ETR）值相关。上图显示，在常春藤阳生和阴生叶片中，相对于P700，它们PC和Fd含量有着显著的不同。
主要测量参数：
Ø 叶绿素荧光测量：Fo, Fm, Fm’, F, Fo’, Fv/Fm, Y(II), qP, qL, qN, NPQ, Y(NO), Y(NPQ) , ETR(II)等参数，以及各种荧光动力学曲线。
Ø P700测量：必须能够测量Pm, Pm’, Y(I), ETR(I)， Y(ND)和Y(NA)等参数，以及各种P700动力学曲线。
Ø PC测量：PCm, PCm’, PCox, Rel PCox
Ø Fd测量：Fdm, Fdm’, Fdred, Rel Fdred, Fd/PC
Ø 实时显示数据采集，可以连续显示数据采集过程即完整的动力学曲线过程
Ø 软件程序：慢速动力学曲线，快速动动力学曲线，曲线拟合
代表文献
1. Shimakawa, G. and C. J. P. D. Miyake (2018). "Changing frequency of fluctuating light reveals the molecular mechanism for P700 oxidation in plant leaves." 2(7): e00073. [Dual-KLAS-NIR应用]
2. Takagi, D. and C. J. P. p. Miyake (2018). "Proton gradient regulation 5 supports linear electron flow to oxidize photosystem I." [Dual-KLAS-NIR应用]
3. Nikkanen, L., et al. (2018). "Multilevel regulation of non‐photochemical quenching and state transitions by chloroplast NADPH‐dependent thioredoxin reductase." Physiologia plantarum. [Dual-KLAS-NIR应用]
4. Nikkanen, L., et al. (2018). "Regulation of cyclic electron flow by chloroplast NADPH‐dependent thioredoxin system." Plant Direct 2(11): e00093. [Dual-KLAS-NIR应用]
5. Vaseghi, M.-J., et al. (2018). "The chloroplast 2-cysteine peroxiredoxin functions as thioredoxin oxidase in redox regulation of chloroplast metabolism." eLife 7: e38194. [Dual-KLAS-NIR应用]
6. Lima-Melo, Y., et al. (2018). "Consequences of photosystem I damage and repair on photosynthesis and carbon utilisation in Arabidopsis thaliana." Plant J. [Dual-KLAS-NIR应用]
7. Kumar, V., et al. (2018). "Interference between arsenic-induced toxicity and hypoxia." 0(0). [Dual-KLAS-NIR应用]
8. Schreiber, U. (2017). "Redox changes of ferredoxin, P700, and plastocyanin measured simultaneously in intact leaves." Photosynthesis Research: 1-18. [Dual-KLAS-NIR应用]
9. Schreiber, U. and C. Klughammer (2016). "Analysis of Photosystem I Donor and Acceptor Sides with a New Type of Online-Deconvoluting Kinetic LED-Array Spectrophotometer." Plant and Cell Physiology: pcw044. [Dual-KLAS-NIR应用]
10. Klughammer, C. and U. Schreiber (2016). "Deconvolution of ferredoxin, plastocyanin, and P700 transmittance changes in intact leaves with a new type of kinetic LED array spectrophotometer." Photosynthesis Research.[Dual-KLAS-NIR原理]
上海泽泉科技股份有限公司（Zealquest Scientific Technology Co., Ltd.）成立于2000年，是一家专注于高端科研设备研发、系统集成、技术推广、咨询、销售和科研服务的科技型技术企业。公司注册资金3500万元人民币，具有进出口贸易权。
公司总部位于上海浦西，在北京设有分公司，在广州、成都、武汉分别设有代表处。公司全体员工均具有高等教育背景，其中80%的技术研发、技术支持和销售人员具有硕士和博士学位，参加过很多国家和省部级重大科研项目，具有丰富的科研工作经验。公司曾获得上海市高新技术企业、上海市普陀区科技小巨人企业、上海市科技型企业中华全国工商联合会/上海市工商联合会/上海市商会会员单位，曾是上海市专业技术服务平台——生理生态测量与分析平台的依托单位和上海市高新技术成果转化项目承担单位。2012年公司通过了ISO9001质量管理体系认证，获得AAA级信用资质等级认定，获得普陀区科技小巨人企业认定，成为上海市研发公共服务平台加盟单位和“上海市工商联合会”/“上海市商会”会员单位 。2015年获得“专精特新”中小企业认定。2016年成为“上海市生态学学会常务理事单位”和“上海种子行业协会”会员单位，2017年成为“上海市农业工程学会理事单位”。
上海泽泉科技股份有限公司非常注重自主知识产权的申报和保护，公司及子公司上海乾菲诺农业科技有限公司截止2024年底已获得发明专利8项、实用新型54项及软件著作9项，国内外科研期刊发表科研论文20多篇。公司还参与承担了国家自然科学基金重点项目（41030529）和水利部948项目（200907）。
公司秉承推进中国生态环境改善、科技兴国的理念，服务涉及机器人与人工智能应用，生命科学多组学研究，植物表型与植物生理生态、生物育种技术平台建设；土壤、环境气象、水文水利与海洋等领域的最新技术资讯和产品解决方案，服务对象主要为各级科研单位、高校和政府机构。公司先后为科技部“973”项目和“863”项目、国家科技重大专项、国家科技支撑计划、国家“211”工程和“985”工程、中科院知识创新工程、农业部“948”项目、水利部“948”项目等提供技术咨询、仪器设备、系统解决方案和系统集成服务，为项目的顺利完成提供了有力支持。
多年来，公司积极参与相关领域的学术会议，并定期举办相关仪器设备的技术讲座和培训班，在科研和监测领域产生了积极的反响，获得了良好的口碑。截止2024年底，泽泉科技举办公开技术讲座275多场，参会人员超过15000人次；同时在国内外应邀参加学术会议和展会296多次，与相关领域的客户有非常密切的交流合作。
2014年2月，上海泽泉科技股份有限公司在上海浦东孙桥现代农业园区投资成立了上海乾菲诺农业科技有限公司，建设了AgriPhenoTM “高通量植物基因型-表型-育种服务平台”，为植物科研和育种单位提供全面的样品收集和栽培，实验设计和项目合作，以及表型数据与生物信息学分析综合服务。平台成功主持了上海张江国家自主创新示范区专项发展资金重点项目“泽泉科技高通量植物基因型-表型-育种服务平台”。作为主持单位或合作单位参与了上海市农委和科委的30多项政府科研服务项目以及商业服务项目，如科技兴农种业发展项目“农作物分子育种的技术创新研究”和“青菜高通量表型图谱标准的建立及主要性状分析”、科技兴农重点攻关项目“基于图像分析及三维建模技术的黄瓜长势快速评价方法研究”、 “兰科观赏花卉分子育种技术研究与产业化应用”等。为了紧追世界科技发展水平，开启院企合作建立研究型平台的创新尝试，上海泽泉科技股份有限公司与上海市农业科学院，结合双方各自的优势，于2021年5月在上海农业科学院庄行试验站联合成立“上海市农业科学院庄行综合试验站泽泉科技植物表型技术研究平台”，AgriPhenoTM平台从上海浦东孙桥现代农业园区整体迁出，并入新建的植物表型技术研究平台。目前平台除拥有无人机表型平台、温室型和实验室型高通量表型分析系统外，还拥有现代化温室、生物学实验室、植物生理生态测量设备、农业气象测量系统和专业的数据库平台，已经具备了对植物、动物基因测序与植物表型研究的各类条件。可以承担高通量DNA提取、基因测序服务、分子辅助育种、植物生理生态研究等科研实验任务。同时可以为植物功能基因组、农业育种家提供高通量植物基因型测试、高通量植物表型测试和植物基因型-表型生物信息学数据分析等开放式服务。
近年来，随着“生物技术+人工智能+大数据、信息技术”为特征的第四次种业科技革命不断孕育，国际大型种业公司规模不断扩大，种业市场集中度持续提高。生物育种是种业创新的核心，构建现代生物育种创新体系，强化种质资源深度挖掘，突破前沿育种关键技术，培育战略性新品种，实现种业科技自强自立，是解决种源要害、打赢种业翻身仗的关键，也是牢牢把握住粮食安全主动权的根本保障。在这个大背景下，2022年9月，北大荒垦丰种业、上海泽泉科技联合成立北大荒垦丰种业-泽泉科技生物技术与表型服务中心（KA-BPSC），集中优势资源、整合集体力量，为解决种业种源“卡脖子”技术难题，打赢种业翻身仗贡献力量。
展望未来，上海泽泉科技股份有限公司希望在社会多方资源的支持和关怀下，不断提升自己，为社会提供更多、更优秀的产品和一流的服务！
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