關(guān)于光合作用中的CO2響應(yīng)曲線和光響應(yīng)曲線的擬合軟件方法

      氣體交換系統(tǒng)測(cè)量指標(biāo)能夠告訴我們光合作用潛在的限制過(guò)程和誤差來(lái)源。研究最多的兩種光合作用響應(yīng)曲線是A/Q（光響應(yīng)曲線）和A/Ci（CO₂響應(yīng)曲線）。
 
光合作用光響應(yīng)曲線
光合作用光響應(yīng)曲線A/Q描述的是光強(qiáng)與光合生物凈光合速率間的關(guān)系，通過(guò)該曲線可以得出各種生理參數(shù)（表觀光量子效率（AQE）、最大凈光合速率（Pn）、光飽和點(diǎn)（LSP）、光補(bǔ)償點(diǎn)（LCP）、暗呼吸速率（Rd）等），這些參數(shù)是各種尺度植物生理生態(tài)學(xué)過(guò)程研究的基礎(chǔ)。
 
A/Ci響應(yīng)曲線
A/Ci響應(yīng)曲線是指在穩(wěn)定的葉片與空氣水蒸汽壓差下，光合速率和蒸騰速率隨CO₂濃度的改變而變化的響應(yīng)曲線。在飽和光強(qiáng)下，Rubisco酶的最大催化速率（Vc,max），RuBP的最大再生速率（Jmax）和磷酸丙糖的運(yùn)輸速率（VTPU）被認(rèn)為是限制光合作用的主要因素。Farquhar等人(1980)所提出的模型提供了一種通過(guò)A/Ci響應(yīng)曲線（CO₂響應(yīng)曲線）來(lái)區(qū)分光合作用生化因素限制和氣孔因素限制的檢測(cè)方法?，F(xiàn)在，可通過(guò)同時(shí)檢測(cè)葉綠素?zé)晒馐惯@種分析方法進(jìn)一步擴(kuò)展得到一種活體檢測(cè)用于光合作用的能量和用于光呼吸的能量的方法，使得在葉肉中，生化限制因素和CO₂擴(kuò)散限制因素得以區(qū)分。
 


很多LI-6400/XT的用戶反饋：希望能有一個(gè)軟件來(lái)擬合光合的FvCB模型(Farquhar, von Caemmerer & Berry 1980)。實(shí)際上，有很多的文獻(xiàn)和方法使用該模型擬合曲線，但目前沒(méi)有專門的商業(yè)軟件包來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。但是借用當(dāng)前的一些免費(fèi)統(tǒng)計(jì)軟件完全可以擬合光合FvCB模型，請(qǐng)見(jiàn)以下分享，用戶可以選擇這些模型來(lái)擬合自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
 
但在此特別聲明：LI-COR公司及北京力高泰科技有限公司并沒(méi)有驗(yàn)證過(guò)這些方法，請(qǐng)各位科研人員根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)去選擇適合您的模型！
 

使用FvCB模型擬合CO₂響應(yīng)曲線
同行評(píng)議的文獻(xiàn)
1.   Microsoft Excel 電子表格（ Sharkey et al.）
地址：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-3040.2007.01710.x/full

2.   SAS 程序（Dubois et al., 2007）
地址：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1469- 8137.2007.02182.x/full

3.   基于網(wǎng)頁(yè)的詳盡的雙重優(yōu)化方法（Gu et al., 2010）
地址：http://leafweb.ornl.gov
 
其它擬合方法
1.   Microsoft Excel 電子表格- http://www.life.illinois.edu/bernacchi/links.html

2.   Microsoft Excel 電子表格 - http://landflux.org/Tools.php

3.   R 程序 - https://sites.google.com/site/fridleylab/home/protocols
 
擬合光響應(yīng)曲線

同行評(píng)議的文獻(xiàn)
1.   Microsoft Excel 電子表格（ Lobo et al.）
地址：http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11099-013-0045-y

其它擬合方法
1.   R 程序 - https://sites.google.com/site/fridleylab/home/protocols
2.   Microsoft Excel 電子表格 - http://landflux.org/Tools.php 

參考文獻(xiàn)
Farquhar G.D., Von Caemmerer S. & Berry J.A. (1980) A biochemical model of photosynthetic CO₂ assimilation in leaves of C3 species. Planta 149, 78–90.