אנו אסירי תודה לארבעה מבקרים אנונימיים לשיפור כתב היד, והקרן הלאומי למדע (גרנט IOS-0546784) לקבלת תמיכה.

<ol>
	<li>Tyree, M. T., Zimmermann, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Xylem Structure and the Ascent of Sap. , (2002).</li><li>Lawlor, D. W., Cornic, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photosynthetic+carbon+assimilation+and+associated+metabolism+in+relation+to+water+deficits+in+higher+plants.">Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in relation to water deficits in higher plants.</a> Plant Cell Environ. 25, 275-294 (2002).</li><li>Sack, L., Holbrook, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leaf+hydraulics.">Leaf hydraulics.</a> Annual Review of Plant Biology. 57, 361-381 (2006).</li><li>Cochard, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Putative+role+of+aquaporins+in+variable+hydraulic+conductance+of+leaves+in+response+to+light.">Putative role of aquaporins in variable hydraulic conductance of leaves in response to light.</a> Plant Physiol. 143, 122-133 (2007).</li><li>Johnson, D. M., Meinzer, F. C., Woodruff, D. R., McCulloh, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leaf+xylem+embolism,+detected+acoustically+and+by+cryo-SEM,+corresponds+to+decreases+in+leaf+hydraulic+conductance+in+four+evergreen+species.">Leaf xylem embolism, detected acoustically and by cryo-SEM, corresponds to decreases in leaf hydraulic conductance in four evergreen species.</a> Plant Cell Environ. 32, 828-836 (2009).</li><li>Cochard, H., Froux, F., Mayr, F. F. S., Coutand, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xylem+wall+collapse+in+water-stressed+pine+needles.">Xylem wall collapse in water-stressed pine needles.</a> Plant Physiol. 134, 401-408 (2004).</li><li>Blackman, C. J., Brodribb, T. J., Jordan, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leaf+hydraulic+vulnerability+is+related+to+conduit+dimensions+and+drought+resistance+across+a+diverse+range+of+woody+angiosperms.">Leaf hydraulic vulnerability is related to conduit dimensions and drought resistance across a diverse range of woody angiosperms.</a> New Phytol. 188, 1113-1123 (2010).</li><li>Nardini, A., Salleo, S., Raimondo, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+leaf+hydraulic+conductance+correlate+with+leaf+vein+embolism+in+Cercis+siliquastrum+L.">Changes in leaf hydraulic conductance correlate with leaf vein embolism in Cercis siliquastrum L.</a> Trees-- Structure and Function. 17, 529-534 (2003).</li><li>Trifilo, P., Nardini, A., Lo Gullo, H. A., Salleo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vein+cavitation+and+stomatal+behaviour+of+sunflower+(Helianthus+annuus)+leaves+under+water+limitation.">Vein cavitation and stomatal behaviour of sunflower (Helianthus annuus) leaves under water limitation.</a> Physiol. Plant. 119, 409-417 (2003).</li><li>Shatil-Cohen, A., Attia, Z., Moshelion, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bundle-sheath+cell+regulation+of+xylem-mesophyll+water+transport+via+aquaporins+under+drought+stress:+a+target+of+xylem-borne+ABA.">Bundle-sheath cell regulation of xylem-mesophyll water transport via aquaporins under drought stress: a target of xylem-borne ABA.</a> Plant J. 67, 72-80 (2011).</li><li>Engelbrecht, B. M. J., Velez, V., Tyree, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydraulic+conductance+of+two+co-occuring+neotropical+understory+shrubs+with+different+habitat+preferences.">Hydraulic conductance of two co-occuring neotropical understory shrubs with different habitat preferences.</a> Ann. For. Sci. 57, 201-208 (2000).</li><li>Sheffield, J., Wood, E. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Projected+changes+in+drought+occurrence+under+future+global+warming+from+multi-model+multi-scenario,+IPCC+AR4+simulations.">Projected changes in drought occurrence under future global warming from multi-model multi-scenario, IPCC AR4 simulations.</a> Climate Dynamics. 31, 79-105 (2008).</li><li>Blackman, C. J., Brodribb, T. J., Jordan, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leaf+hydraulic+vulnerability+influences+species'+bioclimatic+limits+in+a+diverse+group+of+woody+angiosperms.">Leaf hydraulic vulnerability influences species' bioclimatic limits in a diverse group of woody angiosperms.</a> Oecologia. 168, 1-10 (2012).</li><li>Scoffoni, C., McKown, A. D., Rawls, M., Sack, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+leaf+hydraulic+conductance+with+water+status:+quantification+and+analysis+of+species+differences+under+steady-state.">Dynamics of leaf hydraulic conductance with water status: quantification and analysis of species differences under steady-state.</a> J. Exp. Bot. 63, 643-658 (2012).</li><li>Sack, L., Melcher, P. J., Zwieniecki, M. A., Holbrook, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+hydraulic+conductance+of+the+angiosperm+leaf+lamina:+a+comparison+of+three+measurement+methods.">The hydraulic conductance of the angiosperm leaf lamina: a comparison of three measurement methods.</a> J. Exp. Bot. 53, 2177-2184 (2002).</li><li>Guyot, G., Scoffoni, C., Sack, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+impacts+of+irradiance+and+dehydration+on+leaf+hydraulic+conductance:+insights+into+vulnerability+and+stomatal+control.">Combined impacts of irradiance and dehydration on leaf hydraulic conductance: insights into vulnerability and stomatal control.</a> Plant, Cell &amp; Environment. 35, 857-871 (2012).</li><li>Scoffoni, C., Pou, A., Aasamaa, K., Sack, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+rapid+light+response+of+leaf+hydraulic+conductance:+new+evidence+from+two+experimental+methods.">The rapid light response of leaf hydraulic conductance: new evidence from two experimental methods.</a> Plant Cell Environ. 31, 1803-1812 (2008).</li><li>Pasquet-Kok, J., Creese, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Turning+over+a+new+"leaf":+multiple+functional+significances+of+leaves+versus+phyllodes+in+Hawaiian+Acacia+koa.">Turning over a new "leaf": multiple functional significances of leaves versus phyllodes in Hawaiian Acacia koa.</a> Plant, Cell &amp; Environment. 33, 2084-2100 (2010).</li><li>Weast, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Chemistry and Physics. , (1974).</li><li>Yang, S. D., Tyree, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydraulic+resistance+in+Acer+saccharum+shoots+and+its+influence+on+leaf+water+potential+and+transpiration.">Hydraulic resistance in Acer saccharum shoots and its influence on leaf water potential and transpiration.</a> Tree Physiol. 12, 231-242 (1993).</li><li>Pearcy, R. W., Schulze, E. -. D., Zimmermann, R., Pearcy, R. W., Ehleringer, J. R., Mooney, H. A., Rundel, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Plant Physiological Ecology: Field Methods and Instrumentation. , 137-160 (2000).</li><li>Buck, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+equations+for+computing+vapor-pressure+and+enhancement+factor.">New equations for computing vapor-pressure and enhancement factor.</a> Journal of Applied Meteorology. 20, 1527-1532 (1981).</li><li>Sokal, R. R., Rohlf, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Biometry. , (1995).</li><li>Scoffoni, C., Rawls, M., McKown, A., Cochard, H., Sack, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decline+of+leaf+hydraulic+conductance+with+dehydration:+relationship+to+leaf+size+and+venation+architecture.">Decline of leaf hydraulic conductance with dehydration: relationship to leaf size and venation architecture.</a> Plant Physiol. 156, 832-843 (2011).</li><li>Sack, L., Tyree, M. T., Holbrook, N. M., Zweiniecki, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Vascular Transport in Plants. , (2005).</li><li>Nardini, A., Tyree, M. T., Salleo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xylem+cavitation+in+the+leaf+of+Prunus+laurocerasus+and+its+impact+on+leaf+hydraulics.">Xylem cavitation in the leaf of Prunus laurocerasus and its impact on leaf hydraulics.</a> Plant Physiol. 125, 1700-1709 (2001).</li><li>Brodribb, T. J., Holbrook, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stomatal+closure+during+leaf+dehydration,+correlation+with+other+leaf+physiological+traits.">Stomatal closure during leaf dehydration, correlation with other leaf physiological traits.</a> Plant Physiol. 132, 2166-2173 (2003).</li><li>Blackman, C. J., Brodribb, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+measures+of+leaf+capacitance:+insights+into+the+water+transport+pathway+and+hydraulic+conductance+in+leaves.">Two measures of leaf capacitance: insights into the water transport pathway and hydraulic conductance in leaves.</a> Funct. Plant Biol. 38, 118-126 (2011).</li><li>Nardini, A., Raimondo, F., Lo Gullo, M. A., Salleo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leafminers+help+us+understand+leaf+hydraulic+design.">Leafminers help us understand leaf hydraulic design.</a> Plant Cell Environ. 33, 1091-1100 (2010).</li><li>Sheriff, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaporation+sites+and+distillation+in+leaves.">Evaporation sites and distillation in leaves.</a> Ann. Bot. 41, 1081-1082 (1977).</li><li>Canny, M. J., Huang, C. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leaf+water+content+and+palisade+cell+size.">Leaf water content and palisade cell size.</a> New Phytol. 170, 75-85 (2006).</li><li>Santiago, L. S., Mulkey, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+test+of+gas+exchange+measurements+on+excised+canopy+branches+of+ten+tropical+tree+species.">A test of gas exchange measurements on excised canopy branches of ten tropical tree species.</a> Photosynthetica. 41, 343-347 (2003).</li><li>Sack, L., Cowan, P. D., Jaikumar, N., Holbrook, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+'hydrology'+of+leaves:+co-ordination+of+structure+and+function+in+temperate+woody+species.">The 'hydrology' of leaves: co-ordination of structure and function in temperate woody species.</a> Plant Cell Environ. 26, 1343-1356 (2003).</li></ol>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

שיטת שטף האידוי הציגה כאן מאפשרת קביעה מהירה יחסית (30 דקות) של מוליכות הידראוליות עלה במעבדה עם מדידה סימולטנית של מוליכות הפיוניות. EFM הוא כה השיטה שרוב מקרוב אחרי המסלול הטבעי של מים בעלים, בהתחשב בכך שמים מתאדה בairspaces העלים ומפזרים מהפיוניות 15. מספר השיטות ניסיוניות אחרות לקביעת עלה K קיים 25, עם שלושה להיות נפוצים במיוחד. (1) בשיטת הזרימה בלחץ הגבוהה (HPFM), מים נדחפו דרך העלה בלחץ גבוה 15,26. עם זאת, עקומות פגיעות לא ניתן להשיג בשיטה זו משום שלחצים חיוביים מיושמים רשאיים למלא ותסחיפי רקמות rehydrate mesophyll. (2) בשיטת התייבשות קינטיקה (RKM), K עלה מחושב באמצעות האנלוגיה בין ההתייבשות של עלים מיובשים עם charging של קבלים בסדרה עם נגדים 27,28. שיטה זו היא מהירה, אך לא לשחזר המערכת השלמה של מסלולי transpirational טבעיים בעלה ולא לשנות בקלות כדי לאפשר מדידה של עלים התאקלמו לקרינה גבוהה. (3) בשיטת משאבת הוואקום (VPM) העלה ממוקם בתא, פטוטרתו מחוברת למקור מים על איזון, ואילו חללים של עוצמות שונות חלים על אובדן מי נהיגת העלה מן העלה 15,26. שיטה זו יכולה להיות זמן רב. מדידות באמצעות כל השלוש השיטות שמצאו לתת תוצאות עקביות 15,28,29, ובכך EFM משמש לעתים קרובות נתונים שמבוסס עליה תנועת מים transpirational, ומהירותו היחסית, והשינוי שלה למדידת עלה K בתנאים שונים. כל השיטות הטיפוסיות המשמשות לקביעת עלה K לערב רמה אי ודאות בכימות ACCurately הכח המניע מקביל דיות 25. בEFM, עלה ΔΨ משמש לחישוב עלה K הוא נמוך מכוח המניע האמיתי, שכן היא מבוססת על עלה Ψ תפזורת לאחר העלה הוא מתאזן לפצצת הלחץ. בשלב זה, עלה Ψ התפזורת אינו מייצג בהכרח את פוטנציאל המים של התאים בסוף המסלול ההידראולי, שבו המים מתאדה, אלא ממוצע נפח משוקלל למספר הקטנים יחסית של התאים של פוטנציאל מים הנמוך שבו מים נע ומתאדה, ועבור תאים רבים יותר של פוטנציאל מים גבוה שיכול להיות מבודד מזרם הדיות. כמה עלה Ψ שונה מכוח המניע האמיתי ובכך תלויים בה המים הם מתאדים בעלה. אם מים מתאדה לאורך העלה, עלה Ψ התפזורת עשוי להיות קרוב לכוח המניע האמיתי, ואם מים מתאדים רק ממעטים יחסית גאמות ליד הפיוניות, עלה Ψ התפזורת יכולה באופן משמעותי אל תזלזלנה בכוחה האמיתי הנהיגה, כלומר, פוטנציאל המים של תאים אלה עשויים למעשה להיות הרבה יותר נמוכים, ולכן עלה K בפועל יהיה נמוך יותר מזה שנקבע עם EFM. לפיכך, במידה שנקבע על ידי עלה K-EFM מייצג את עלה K האמיתי היא רגישה למסלולי זרימת המים, שעדיין לא הבינו היטב. בעוד EFM מספק נתונים התואמים את אלה של שיטות אחרות למדידת K עלה (ראה לעיל), והוא מעולה לשימוש השוואתי, האפשרות של מינים-וריאציה במסלולי זרימת מים דרך mesophyll זקוק לחקירה נוספת. ואכן, גם לעלים של מין נתון, מסלולי מים אלה עשויים להשתנות בתנאים שונים, למשל, תחת irradiances השונה ועומסי חום 4,30 או מצב מים שונים (נתון התכווצות רקמות) 31. ידע נוסףמנתיבי התחבורה הימיים היה וכך לאפשר EFM לשמש כדי לפתור את ההשפעות של המסלולים המשתנים בתחבורה הידראולית עלה כוללת. מדידת מוליכות הפיוניות בEFM יש את היתרונות של המאפשר הגדרה של תגובות לקרינה והתייבשות, ומתן המענה מתאים של גר עם עלה של K. בנוסף, ההשפעה של התייבשות עלה הקודמת ואחרי התייבשות בגרם s ניתן להעריך בשיטה זו. עם זאת, לשיטה זו יש שני חסרונות פוטנציאליים. ראשית, המדידה של גרם זה נעשתה על עלה ניכר, ולא במפעל בשלמותו, ושנית, קביעת מוליכות הפיוניות מבוססת על מדידת האקלים במרחק מה מן העלה, ולא קרוב לעלה כמו בתא porometer , למרות שהאוורור של עלה עם מאוורר equilibrates משטח העלה עם סובבי אוויר. למינים מסוימים, נכרתעלים עשויים להראות תגובות הפיוניות שונות מאשר לעלים על צמח שלם 16,32. עם זאת, עבור כמה מינים של ז נאמד באמצעות EFM היה דומה לערכים שנמדדו בצמחים שלמים עם porometer לעלים בΨ 16 עלה אמצע היום (איור 2). EFM יכול להיות מיושם על תובנה פיזיולוגית, כלומר, חוקר את הדינמיקה של K עלה, הבסיס שלה במבנה ואנטומיה, ותשובותיו לגורמים סביבתיים. בנוסף, שיטה יכולה לשמש כדי להשוות צמחים של מין נתון שגודל בתנאים שונים, או בגילים שונים, או כדי להשוות בין צמחים ממינים שונים המותאמים לסביבות שונות. על ידי בניית עקומות פגיעות עלים, אפשר לקבל תובנה לתוך מנגנוני עמידות למיני בצורת. במהלך בצורת, cavitation וקריסת תא הוכחו להתרחש בעצת העלה של חלק<html> מינים, והתכווצות תא בmesophyll במהלך ההתייבשות יכולים גם להשפיע תנועת מים (שנסקר ב14). מחקרים עתידיים, יהיו צורך לקבוע את החשיבות היחסית של כל אחד מהתהליכים הללו בנהיגת הירידה של K עלים וסגירת הפיוניות. Irradiance הוא גם גורם משפיעים חזק K עלים וEFM הוא מאוד מתאים למדידות תחת קרינה גבוהה. התגובה המשולבת של aquaporins לקרינה ובצורת צריכה לצבור עניין רב. קרינה גבוהה מביאה לביטוי מוגבר ו / או הפעלה של aquaporins המאפשר זרימת מים מהירות יותר באמצעות תאי חיים, הגדלת עלה K, ואילו מוביל התייבשות לביטוי מופחת ו / או דה activatation של aquaporins, הפחתת עלה K. ההשפעות המשולבות של קרינה ואספקת מים על עלי K דורשות חקירה נוספת 4,10,16,33. אוהל &quot;&gt; יתר על כן, בין מינים שונים, K עלה ואת הפגיעות שלה היו קשור להפצות מינים בכל הנוגע לאספקת מים קלים ומשאבים אחרים 3,13,24. מינים מאזורים יבשים נוטים להראות התנגדות גדולה יותר לירידה הידראולית, מול פוטנציאל מים בקרקע שלילי יותר, ועל ידי שמירת עלה K גבוה בפוטנציאל מים שליליים יותר, הם יכולים לשמור גרמו של גבוה ולהמשיך לכידת CO 2 לפוטוסינתזה 13,14. לכן, המחקר של תכונות הידראוליות עלים מספק תובנה ברמה של תא, עלה, וצמח כולו ותגובותיה לסביבה, והוא צפוי להניב תגליות חדשות רבות וחשובות בכל הסולמות.

measurement of leaf hydraulic conductance and stomatal conductance and their responses to irradiance and dehydration using the evaporative flux method (efm)

מים הוא משאב מרכזי, ומערכת הובלת מי הצמח קובעת מגבלות על צמיחה מרבית וסובלנות בצורת. כאשר צמחים לפתוח הפיוניות שלהם כדי להשיג מוליכות הפיוניות גבוהה (ז ים) כדי ללכוד CO 2 לפוטוסינתזה, מים הולכים לאיבוד על ידי 1,2 דיות. מים המתאדים מאת הנאדיות מוחלפים מקירות תא, בתורו שאב מים מהעצה של עורקי עלה, בתורו מציור העצה בגבעולים והשורשים. כמים נמשכים דרך המערכת, שהוא חווה התנגדות הידראולית, יצירת מתח בכל המערכת ופוטנציאל מי עלה נמוך (Ψ עלה). העלה עצמו הוא צוואר בקבוק קריטי במערכת המפעל כולו, ומהווה 30% בממוצע מההתנגדות ההידראולית הצמח 3. מוליכות הידראוליות עלה (K = עלה התנגדות הידראולית / עלה 1) היא היחס בין קצב זרימת המים למפל פוטנציאל מים על פני העלה, ומסכמת אתהתנהגות של מערכת מורכבת:. מעביר מים דרך הפטוטרת ובאמצעות צווים השונים של ורידים, יציאות לנדן הצרור ועובר דרך תאים או סביב mesophyll לפני שהתאדה לתוך המרחב האווירי ושהתבררו מהפיוניות עלה K היא עניין חזק כמו תכונה חשובה פיזיולוגית להשוות מינים, כימות היעילות של מבנה העלה והפיסיולוגיה להובלת מים, ומשתנה עיקרי שיחקור את הקשר שלו לשינוי במבנה (למשל, באדריכלות ורידי עלה) והשפעותיה על חילוף גזי פוטוסינתזה. יתר על כן, K העלה מגיב בחריפות לסביבת העלה הפנימית וחיצונית 3. עלה K יכול להגדיל באופן דרמטי עם קרינה כנראה עקב שינויים בביטוי וההפעלה של aquaporins, את החלבונים המעורבים בהעברת מים דרך ממברנות 4, ועלה K מסרב בתוקף במהלך drצריכים, בשל cavitation ו / או קריסה של צינורות עצה ו / או אובדן של חדירות ברקמות-העצה נוספת בשל mesophyll והצטמקות צרור נדן תא או שחרור משרות aquaporin 5-10. מכיוון K עלה יכול להגביל גרם שיעור פוטוסינתזה של ובין מינים שונים בתנאים טובים ואף הושקו במהלך בצורת, ובכך להגביל את ביצועים כל צמח שהם אולי יכולים לקבוע הפצות מינים במיוחד כבצורות להגדיל בתדירות וחומרה 11-14. אנו מציגים שיטה פשוטה לקביעה סימולטנית של K עלה וגרם s על עלים עקורים. עלה מתפתח מחובר באמצעות פטוטרתה לצינור פועל למקור מים על איזון. אובדן מים מהאיזון נרשם כדי לחשב את קצב הזרימה דרך העלה. כאשר דיות מצב יציבות (E, mmol • מ -2 • s -1) הוא הגיע, גרם <sub&gt; של נקבע על ידי החלוקה בגירעון לחץ אדים, ועלה K על ידי חלוקה על ידי כוח מניע פוטנציאל המים ייקבע באמצעות תא לחץ (K עלה = E / - Δψ העלה, מגפ&quot;ס) 15. שיטה זו יכולה לשמש כדי להעריך תגובות עלי K לirradiances השונה ואת הפגיעות של עלה K כדי התייבשות 14,16,17.

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of Leaf Hydraulic Conductance and Stomatal Conductance and Their Responses to Irradiance and Dehydration Using the Evaporative Flux Method EFM at 

Measurement of Leaf Hydraulic Conductance and Stomatal Conductance and Their Responses to Irradiance and Dehydration Using the Evaporative Flux Method EFM

אנו מתארים שיטה מהירה יחסית (30 דקות) ובו זמנית מציאותית למדידת מוליכות הידראוליות עלה (<em&gt; K</em<sub&gt; עלה</sub&gt;) ומוליכות הפיוניות (<em&gt; גרם</em<sub&gt; של</sub&gt;) לעלים נחתכו מתפתחים. השיטה יכולה להיות שונה כדי למדוד את התגובות הקלות והתייבשות של<em&gt; K</em<sub&gt; עלה</sub&gt; ו<em&gt; גרם</em<sub&gt; של</sub&gt;.

מדידת מוליכות עלה הידראוליים ומוליכות הפיוניות והתגובות שלהם לקרינה והתייבשות שימוש בשיטת אידוי השטף (EFM)

Water is a key resource, and the plant water transport system sets limits on maximum growth and drought tolerance. When plants open their stomata to ...

measurement-leaf-hydraulic-conductance-stomatal-conductance-their

Research

JoVE Journal

Biology

Measurement of Leaf Hydraulic Conductance and Stomatal Conductance and Their Responses to Irradiance and Dehydration Using the Evaporative Flux Method (EFM)

37.1K Views.  University of California, Los Angeles. אנו מתארים שיטה מהירה יחסית (30 דקות) ובו זמנית מציאותית למדידת מוליכות הידראוליות עלה ( K

Video: Measurement of Leaf Hydraulic Conductance and Stomatal Conductance and Their Responses to Irradiance and Dehydration Using the Evaporative Flux Method EFM

Stable Isotopic Profiling of Intermediary Metabolic Flux in Developing and Adult Stage Caenorhabditis elegans

Stable isotopic profiling has long permitted sensitive investigations of the metabolic consequences of genetic mutations and/or pharmacologic therapies in cellular and mammalian models. Here, we describe detailed methods to perform stable isotopic profiling of intermediary metabolism and metabolic flux in the nematode, Caenorhabditis elegans. Methods are described for profiling whole worm free amino acids, labeled carbon dioxide, labeled organic acids, and labeled amino acids in animals exposed to stable isotopes either from early development on nematode growth media agar plates or beginning as young adults while exposed to various pharmacologic treatments in liquid culture. Free amino acids are quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) in whole worm aliquots extracted in 4% perchloric acid. Universally labeled 13C-glucose or 1,6-13C2-glucose is utilized as the stable isotopic precursor whose labeled carbon is traced by mass spectrometry in carbon dioxide (both atmospheric and dissolved) as well as in metabolites indicative of flux through glycolysis, pyruvate metabolism, and the tricarboxylic acid cycle. Representative results are included to demonstrate effects of isotope exposure time, various bacterial clearing protocols, and alternative worm disruption methods in wild-type nematodes, as well as the relative extent of isotopic incorporation in mitochondrial complex III mutant worms (isp-1(qm150)) relative to wild-type worms. Application of stable isotopic profiling in living nematodes provides a novel capacity to investigate at the whole animal level real-time metabolic alterations that are caused by individual genetic disorders and/or pharmacologic therapies.

Stable Isotopic Profiling of Intermediary Metabolic Flux in Developing and Adult Stage Caenorhabditis elegans

Stable isotopic profiling by gas chromatography mass spectrometric analysis of intermediary metabolic flux is described in the nematode, Caenorhabditis elegans. Methods are detailed for assessing isotopic enrichment in carbon dioxide, organic acids, and amino acids following isotope exposure either during development on agar plates or during adulthood in liquid culture.

פרופיל איזוטופים יציבים של שטף מטבולית מתווך בשלב פיתוח למבוגרים Caenorhabditis elegans</em

Stable isotopic profiling has long permitted sensitive investigations of the metabolic consequences of genetic mutations and/or pharmacologic therapies in ...

Expression and Purification of the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Protein in Saccharomyces cerevisiae

The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) is a chloride channel, that when mutated, can give rise to cystic fibrosis in humans.There is therefore considerable interest in this protein, but efforts to study its structure and activity have been hampered by the difficulty of expressing and purifying sufficient amounts of the protein1-3. Like many 'difficult' eukaryotic membrane proteins, expression in a fast-growing organism is desirable, but challenging, and in the yeast S. cerevisiae, so far low amounts were obtained and rapid degradation of the recombinant protein was observed 4-9. Proteins involved in the processing of recombinant CFTR in yeast have been described6-9 .In this report we describe a methodology for expression of CFTR in yeast and its purification in significant amounts. The protocol describes how the earlier proteolysis problems can be overcome and how expression levels of CFTR can be greatly improved by modifying the cell growth conditions and by controlling the induction conditions, in particular the time period prior to cell harvesting. The reagants associated with this protocol (murine CFTR-expressing yeast cells or yeast plasmids) will be distributed via the US Cystic Fibrosis Foundation, which has sponsored the research. An article describing the design and synthesis of the CFTR construct employed in this report will be published separately (Urbatsch, I.; Thibodeau, P. et al., unpublished). In this article we will explain our method beginning with the transformation of the yeast cells with the CFTR construct - containing yeast plasmid (Fig. 1). The construct has a green fluorescent protein (GFP) sequence fused to CFTR at its C-terminus and follows the system developed by Drew et al. (2008)10. The GFP allows the expression and purification of CFTR to be followed relatively easily. The JoVE visualized protocol finishes after the preparation of microsomes from the yeast cells, although we include some suggestions for purification of the protein from the microsomes. Readers may wish to add their own modifications to the microsome purification procedure, dependent on the final experiments to be carried out with the protein and the local equipment available to them. The yeast-expressed CFTR protein can be partially purified using metal ion affinity chromatography, using an intrinsic polyhistidine purification tag. Subsequent size-exclusion chromatography yields a protein that appears to be &gt;90% pure, as judged by SDS-PAGE and Coomassie-staining of the gel.

Expression and Purification of the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Protein in Saccharomyces cerevisiae

Attempts to express the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) in Saccharomyces cerevisiae have, until now, yielded relatively low amounts of protein. This protocol and the associated reagents distributed via the Cystic Fibrosis Foundation should allow the preparation of milligram amounts of this 'difficult' eukaryotic membrane protein.

ביטוי וטיהור של חלבון פיברוזיס פיברוזיס הטרנסממברני הרגולטור מוליכות ב Saccharomyces cerevisiae

The  cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) is a chloride  channel, that when mutated, can give rise to cystic fibrosis in  ...

An Innovative Method for Exosome Quantification and Size Measurement

Although the biological importance of exosomes has recently gained an increasing amount of scientific and clinical attention, much is still unknown about their complex pathways, their bioavailability and their diverse functions in health and disease. Current work focuses on the presence and the behavior of exosomes (in vitro as well as in vivo) in the context of different human disorders, especially in the fields of oncology, gynecology and cardiology.
Unfortunately, neither a consensus regarding a gold standard for exosome isolation exists, nor is there an agreement on such a method for their quantitative analysis. As there are many methods for the purification of exosomes and also many possibilities for their quantitative and qualitative analysis, it is difficult to determine a combination of methods for the ideal approach. 
Here, we demonstrate nanoparticle tracking analysis (NTA), a semi-automated method for the characterization of exosomes after isolation from human plasma by ultracentrifugation. The presented results show that this approach for isolation, as well as the determination of the average number and size of exosomes, delivers reproducible and valid data, as confirmed by other methods, such as scanning electron microscopy (SEM).

A method for isolation of exosomes from whole blood and further analysis by nanoparticle tracking using a semi-automatic instrument is presented in this article. The presented technology provides an extremely sensitive method for visualizing and analyzing particles in liquid suspension.

שיטה חדשנית לExosome כימות ומדידה גודל

Although the biological importance of exosomes has recently gained an increasing amount of scientific and clinical attention, much is still unknown about ...

Purification of the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Protein Expressed in Saccharomyces cerevisiae

Defects in the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) protein cause cystic fibrosis (CF), an autosomal recessive disease that currently limits the average life expectancy of sufferers to &#60;40 years of age. The development of novel drug molecules to restore the activity of CFTR is an important goal in the treatment CF, and the isolation of functionally active CFTR is a useful step towards achieving this goal.
We describe two methods for the purification of CFTR from a eukaryotic heterologous expression system, S. cerevisiae. Like prokaryotic systems, S. cerevisiae can be rapidly grown in the lab at low cost, but can also traffic and posttranslationally modify large membrane proteins. The selection of detergents for solubilization and purification is a critical step in the purification of any membrane protein. Having screened for the solubility of CFTR in several detergents, we have chosen two contrasting detergents for use in the purification that allow the final CFTR preparation to be tailored to the subsequently planned experiments.
In this method, we provide comparison of the purification of CFTR in dodecyl-&#946;-D-maltoside (DDM) and 1-tetradecanoyl-sn-glycero-3-phospho-(1&#39;-rac-glycerol) (LPG-14). Protein purified in DDM by this method shows ATPase activity in functional assays. Protein purified in LPG-14 shows high purity and yield, can be employed to study post-translational modifications, and can be used for structural methods such as small-angle X-ray scattering and electron microscopy. However it displays significantly lower ATPase activity.

Purification of the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Protein Expressed in Saccharomyces cerevisiae

Heterologous expression and purification of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) are significant challenges and limiting factors in the development of drug therapies for cystic fibrosis. This protocol describes two methods for the isolation of milligram quantities of CFTR suitable for functional and structural studies.&#160;

טיהור של חלבון הטרנסממברני מוליכות רגולטור סיסטיק פיברוזיס שבא לידי ביטוי ב<em&gt; Saccharomyces cerevisiae</em

Defects in the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) protein cause cystic fibrosis (CF), an autosomal recessive disease that ...

Relating Stomatal Conductance to Leaf Functional Traits

Leaf functional traits are important because they reflect physiological functions, such as transpiration and carbon assimilation. In particular, morphological leaf traits have the potential to summarize plants strategies in terms of water use efficiency, growth pattern and nutrient use. The leaf economics spectrum (LES) is a recognized framework in functional plant ecology and reflects a gradient of increasing specific leaf area (SLA), leaf nitrogen, phosphorus and cation content, and decreasing leaf dry matter content (LDMC) and carbon nitrogen ratio (CN). The LES describes different strategies ranging from that of short-lived leaves with high photosynthetic capacity per leaf mass to long-lived leaves with low mass-based carbon assimilation rates. However, traits that are not included in the LES might provide additional information on the species&#39; physiology, such as those related to stomatal control. Protocols are presented for a wide range of leaf functional traits, including traits of the LES, but also traits that are independent of the LES. In particular, a new method is introduced that relates the plants&#8217; regulatory behavior in stomatal conductance to vapor pressure deficit. The resulting parameters of stomatal regulation can then be compared to the LES and other plant functional traits. The results show that functional leaf traits of the LES were also valid predictors for the parameters of stomatal regulation. For example, leaf carbon concentration was positively related to the vapor pressure deficit (vpd) at the point of inflection and the maximum of the conductance-vpd curve. However, traits that are not included in the LES added information in explaining parameters of stomatal control: the vpd at the point of inflection of the conductance-vpd curve was lower for species with higher stomatal density and higher stomatal index. Overall, stomata and vein traits were more powerful predictors for explaining stomatal regulation than traits used in the LES.

Unraveling how physiology and morphology are linked allows a deeper understanding of mechanistic functioning of plant leaves. We present both a procedure to derive parameters of stomatal regulation from stomatal conductance measurements and correlations with traditional functional leaf traits.

הנוגע לתכונות מוליכות הפיוניות פונקציונליות ליף

Leaf functional traits are important because they reflect physiological functions, such as transpiration and carbon assimilation. In particular, ...

Cardiac Pressure-Volume Loop Analysis Using Conductance Catheters in Mice

Cardiac pressure-volume loop analysis is the &#8220;gold-standard&#8221; in the assessment of load-dependent and load-independent measures of ventricular systolic and diastolic function. Measures of ventricular contractility and compliance are obtained through examination of cardiac response to changes in afterload and preload. These techniques were originally developed nearly three decades ago to measure cardiac function in large mammals and humans. The application of these analyses to small mammals, such as mice, has been accomplished through the optimization of microsurgical techniques and creation of conductance catheters. Conductance catheters allow for estimation of the blood pool by exploiting the relationship between electrical conductance and volume. When properly performed, these techniques allow for testing of cardiac function in genetic mutant mouse models or in drug treatment studies. The accuracy and precision of these studies are dependent on careful attention to the calibration of instruments, systematic conduct of hemodynamic measurements and data analyses. We will review the methods of conducting pressure-volume loop experiments using a conductance catheter in mice.

Cardiac pressure-volume loop analysis is the most comprehensive way to measure cardiac function in the intact heart. We describe a technique to perform and analyze cardiac pressure volume loops, using conductance catheters.

לחץ-נפח לב ניתוח לולאה באמצעות מוליכות קטטרים בעכברים

Cardiac pressure-volume loop analysis is the &#8220;gold-standard&#8221; in the assessment of load-dependent and load-independent measures of ventricular ...

Use of the Ramsay Assay to Measure Fluid Secretion and Ion Flux Rates in the Drosophila melanogaster Malpighian Tubule

Modulation of renal epithelial ion transport allows organisms to maintain ionic and osmotic homeostasis in the face of varying external conditions. The Drosophila&#160;melanogaster Malpighian (renal) tubule offers an unparalleled opportunity to study the molecular mechanisms of epithelial ion transport, due to the powerful genetics of this organism and the accessibility of its renal tubules to physiological study. Here, we describe the use of the Ramsay assay to measure fluid secretion rates from isolated fly renal tubules, with the use of ion-specific electrodes to measure sodium and potassium concentrations in the secreted fluid. This assay allows study of transepithelial fluid and ion fluxes of ~20 tubules at a time, without the need to transfer the secreted fluid to a separate apparatus to measure ion concentrations. Genetically distinct tubules can be analyzed to assess the role of specific genes in transport processes. Additionally, the bathing saline can be modified to examine the effects of its chemical characteristics, or drugs or hormones added. In summary, this technique allows the molecular characterization of basic mechanisms of epithelial ion transport in the Drosophila tubule, as well as regulation of these transport mechanisms.

Use of the Ramsay Assay to Measure Fluid Secretion and Ion Flux Rates in the Drosophila melanogaster Malpighian Tubule

This protocol describes the use of the Ramsay assay to measure fluid secretion rates from isolated Malpighian (renal) tubules from Drosophila melanogaster. In addition, the use of ion-specific electrodes to measure sodium and potassium concentrations in the secreted fluid, allowing calculation of transepithelial ion flux, is described.

שימוש של assay רמזי כדי למדוד את הפרשת נוזלים ויון שטף מחירים ב<em&gt; תסיסנית melanogaster</em&gt; אבובית Malpighian

Modulation of renal epithelial ion transport allows organisms to maintain ionic and osmotic homeostasis in the face of varying external conditions. The ...

Simple and Effective Administration and Visualization of Microparticles in the Circulatory System of Small Fishes Using Kidney Injection

The systemic administration of micro-size particles into a living organism can be applied for vasculature visualization, drug and vaccine delivery, implantation of transgenic cells and tiny optical sensors. However, intravenous microinjections into small animals, which are mostly used in biological and veterinary laboratories, are very difficult and require trained personnel. Herein, we demonstrate a robust and efficient method for the introduction of microparticles into the circulatory system of adult zebrafish (Danio rerio) by injection into the fish kidney. To visualize the introduced microparticles in the vasculature, we propose a simple intravital imaging technique in fish gills. In vivo monitoring of the zebrafish blood pH was accomplished using an injected microencapsulated fluorescent probe, SNARF-1, to demonstrate one of the possible applications of the described technique. This article provides a detailed description of the encapsulation of pH-sensitive dye and demonstrates the principles of the quick injection and visualization of the obtained microcapsules for in vivo recording of the fluorescent signal. The proposed method of injection is characterized by a low mortality rate (0-20%) and high efficiency (70-90% success), and it is easy to institute using commonly available equipment. All described procedures can be performed on other small fish species, such as guppies and medaka.

This article demonstrates the principles of a quick, minimally invasive injection of fluorescent microparticles into the circulatory system of small fishes and the in vivo visualization of the microparticles in fish blood.

ניהול פשוטה ויעילה והדמיה של Microparticles במערכת הדם של דגים קטנים באמצעות הזרקת כליות

The systemic administration of micro-size particles into a living organism can be applied for vasculature visualization, drug and vaccine delivery, ...

Measurement of Energy Metabolism in Explanted Retinal Tissue Using Extracellular Flux Analysis

High acuity vision is a heavily energy-consuming process, and the retina has developed several unique adaptations to precisely meet such demands while maintaining transparency of the visual axis. Perturbations to this delicate balance cause blinding illnesses, such as diabetic retinopathy. Therefore, the understanding of energy metabolism changes in the retina during disease is imperative to the development of rational therapies for various causes of vison loss. The recent advent of commercially-available extracellular flux analyzers has made the study of retinal energy metabolism more accessible. This protocol describes the use of such an analyzer to measure contributions to retinal energy supply through its two principle arms - oxidative phosphorylation and glycolysis - by quantifying changes in oxygen consumption rates (OCR) and extracellular acidification rates (ECAR) as proxies for these pathways. This technique is readily performed in explanted retinal tissue, facilitating assessment of responses to multiple pharmacologic agents in a single experiment. Metabolic signatures in retinas from animals lacking rod photoreceptor signaling are compared to wild-type controls using this method. A major limitation in this technique is the lack of ability to discriminate between light-adapted and dark-adapted energy utilization, an important physiologic consideration in retinal tissue.

This technique describes real time recording of oxygen consumption and extracellular acidification rates in explanted mouse retinal tissues using an extracellular flux analyzer.

מדידה של חילוף החומרים האנרגיה ברקמת הרשתית Explanted באמצעות ניתוח השטף חוץ-תאית

High acuity vision is a heavily energy-consuming process, and the retina has developed several unique adaptations to precisely meet such demands while ...

Profiling of H3K4me3 Modification in Plants using Cleavage under Targets and Tagmentation

Epigenomic regulation at the chromatic level, including DNA and histone modifications, behaviors of transcription factors, and non-coding RNAs with their recruited proteins, lead to temporal and spatial control of gene expression. Cleavage under targets and tagmentation (CUT&#38;Tag) is an enzyme-tethering method in which the specific chromatin protein is firstly recognized by its specific antibody, and then the antibody tethers a protein A-transposase (pA-Tn5) fusion protein, which cleaves the targeted chromatin in situ by the activation of magnesium ions. Here, we provide our previously published CUT&#38;Tag protocol using intact nuclei isolated from allortetraploid cotton leaves with modification. This step-by-step protocol can be used for epigenomic research in plants. In addition, substantial modifications for plant nuclei isolation are provided with critical comments.

Cleavage under targets and tagmentation (CUT&amp;Tag) is an efficient chromatin epigenomic profiling strategy. This protocol presents a refined CUT&amp;Tag strategy for the profiling of histone modifications in plants.

יצירת פרופיל של שינוי H3K4me3 בצמחים באמצעות מחשוף תחת מטרות ותגיות

Epigenomic regulation at the chromatic level, including DNA and histone modifications, behaviors of transcription factors, and non-coding RNAs with their ...