2.2 性能指數PI(performance index)
性能指數PI是OJIP曲線中為人熟知的一個重要參數，是植物狀態和活性的定量參數。PI由三個獨立的表達式組成：單位葉綠體活性反應中心的數量，原初光化學反應的有關的表達式和一個與電子傳遞相關的表達式[45]。因此，PI易受到天線色素活性、捕獲效率和電子傳遞效率發生的任何輕微變化的影響。PI對冬小麥的持續干旱脅迫敏感[46]。根據干旱脅迫下記錄的PI值評估的小麥基因型的耐旱性與糧食產量評定的結果高度一致[47]。
PI與干旱因子指數(DFI)密切相關，能夠顯示不同基因型植物對干旱反應的巨大差異。DFI是指在任意干旱脅迫時間內，干旱引起的PI相對降低量。Strauss等人于2006年即運用相似定義CFI(Chill Factor Index)檢測不同大豆基因型的耐寒性。DFI還用于10個大麥品種(圖2)[42]和21個芝麻突變體種質[48]在干旱脅迫下的特性鑒定。利用性能指數PI和OJIP曲線確定了埃及雙色大麥和高粱**耐性和最敏感的地方品種[49]。這些研究證明在PSII水平上區分耐旱品種和敏感品種是可能的。
| 圖2. 10個大麥品種在連續兩周干旱脅迫下干旱因子指數（DFI）與驅動力（DF）的關系。每個基因型都由表中代碼表示[42]。 |
2.3 I~P相
干旱脅迫對植物光合系統產生許多影響。干旱脅迫下ABS/RC比率的增加[41,50]，這可能是由于某些PSII
RCs失活或天線尺寸增加所致。RCs的失活是對光抑制敏感的一個指標。這意味著在干旱時期，光化學活動會降低，把吸收的多余的光通過熱耗散進行消散。此外干旱脅迫會影響OJIP曲線中I~P相位的相對振幅。I~P相為快速葉綠素熒光上升的最慢階段(約30~200
ms)，與質體籃素PC+和PSⅠ中P700+的還原相關[51,52]。I~P相似乎與通過820nm透射測量的PSⅠ反應中心數量相關[53]。此外已證明，不同大麥品種I~P相振幅的變化與其耐旱性相關[53,54]。
2.4 延遲熒光
葉綠素熒光ChlF是在光合樣品由暗到光轉換后發射的，而延遲熒光則是由光到暗轉換期間檢測得到[55,56,57]。延遲熒光**由Strehler和Arnold于1951年報道，是由PSII所發射。DF被認為反映了光誘導電荷分離后，還原的初級電子受體QA-與氧化的電子供體P680+的再復合。DF誘導曲線的形狀取決于樣品類型及其生理狀態。同時測量葉綠素Chl a熒光(即時熒光，PF)、延遲熒光DF、在820nm處調制反射MR820和遠紅光(735nm)反射RR的試驗設備已開發出來(Hansatech, M-PEA)，可獲得不同光合反應的速率常數[56]。如圖3，由Golteev等于2013年提出的Σ方案解釋了光合電子傳遞中上述信號的來源[58]。如圖4，通過該技術使用M-PEA，Goltsev等于2012年發現干旱脅迫下QA-的再氧化受到抑制，由PSII至QA的電子傳遞量子產率下降同時OJIP曲線快相部分受到抑制[59]。
圖3. Σ方案解釋光合電子傳遞鏈中PF、DF和mr820信號來源[58]。