우리는 원고를 개선하기 위해이 4 익명 검토에 감사하고, 국립 과학 재단 (기금 IOS-0546784)에 지원.

1. 수산화 잎에 대한 측정 잎 유압 전도성 (K 최대) <ol><li> 바람직 목부의 긴장은 젖은 종이 타월로 가득 어두운 비닐 봉지에 공기와 장소에서 절단, 낮은 것을 같은 저녁이나 밤에 촬영을 수집합니다. 실험실에서 수중 모든 촬영의 끝에서 적어도 두 개의 노드를 recut. 순수한 물, 또는 K 잎 측정에 사용될 수있는 다른 솔루션에 하루 아침에 rehydrate 쏠께 요. 다른 솔루션의 영향이 요인으로 조사 할 수없는 한 Ultrapure 물은 흐름 솔루션으로 권장합니다. </li><li> 부분적으로 degassed 흐름 솔루션을 아래에 신선한 면도날로 촬영에서 잎을 잘라 요. 다른 솔루션의 영향이 요인으로 조사 할 수없는 한 Ultrapure 물은 흐름 솔루션으로 권장합니다. 우리는 진공 펌프를 사용하여 플라스크에 밤새 솔루션을 degassing 권장하지만, 다른 방법이 사용될 수있다. </li><li> petio 주변 랩 미리 신장 parafilm잎자루와 튜브 사이 좋은 인감을 위해 르. 추가 parafilm을 래핑하면 튜브 내부에 맞게 잎자루 주위에 도움이 될 것 같은이 단계는, 비 원형 petioles 특히 도움이됩니다. 치과 붙여 넣기가 petioles의 홈을 채우기 위해 parafilm을 포장하기 전에 잎자루에 적용 할 수 있습니다. </li><li> 시스템을 입력 공기를 방지하기 위해 ultrapure 물에 실리콘 튜브에 잎을 연결합니다. 잎은 물 소스 위에 올려진다 때, 튜브의 물 subatmospheric 압박이며, 어떤 공기가 측정하는 동안 튜브에 그려되지 않을 경우 따라서 인감이 양호합니다. Omnifit, 캠브리지, 영국),이 접근법은 특히 복잡한 형상과 petioles에 유용하거나, 잔디 블레이드에 대한 또는 실리콘 튜브에 직접 잎자루를 밀폐에, 고무 가스켓과 압축 피팅은 (예를 들어, (Omnifit A2227 구멍 어댑터 사용할 수 있습니다 , 그는 유리 막대 주위에 포장 및 압축 피팅을 밀봉 할 수 있습니다. 때 가능한, 그거에 직접 잎자루를 밀폐licone 관이 빠른 것하고 투명 잎자루-튜브 접합을 남겨두고 거품이보다 쉽게​​ 볼 수 있도록 수있는 이점이 있습니다. 튜브는 컴퓨터 (, Mettler-톨레도 (Toledo) GmbH의, Greifensee, 스위스 등은 &quot;밸런스 링크&quot;소프트웨어를 사용하여)에 매 30 초 데이터를 기록 밸런스 (± 10 μg 해상도)의 눈금 실린더에 실행 하드 튜브에 잎을 연결 잎을 통해 유량의 계산. </li><li> 잎은 큰 상자 팬 위의 낚시 줄과와 광원 (&gt; 1,000 μmol • m 2 • S -1 높은 방사 측정을위한 photosynthetically 활성 방사선), 약간의 레벨 위 아래에 매달아 나무 프레임에 adaxial 표면 위쪽으로 개최해야 눈금 실린더에있는 초승달 모양. 잎은 같은 겠어, 잎으로 이동 물은 증발에 의해 구동 및 중력에 의한 압력 아래에있는 잎을 입력되지 않도록하기 위해 눈금 실린더에 물 위에 삽입되어야합니다잎이 실린더에 물이 초승달 모양 아래 배치 된 경우가. 젖은 종이 타월로 가득 작은 용기 따라서 균형에서 분위기를 물 소스에서 증발을 피하고, 균형 공기가 물 포화을 보장하기 위해 균형 챔버 내부에 배치됩니다. 이 가능성은 튜브에 4 웨이 꼭지 밸브를 사용하여 잎에 흐름을 중단하고, 잔액에 물 실린더의 질량이 감소하지 않는 선택하여 확인하실 수 있습니다. </li><li> 램프의 열을 흡수하기 위해 잎 위의 물이 담겨있는 명확한 Pyrex 컨테이너를 배치합니다. </li><li> ° C 실험을하는 동안 열 램프 아래 잎 주위의 공기를 따뜻하게 충분히 Pyrex 컨테이너를 가열하지 않는 것과 같은 Pyrex 컨테이너에 더 차가운 물을 추가하여 23 ° C 및 28 사이의 잎 온도를 유지하고 있습니다. </li><li> 따라서 높은 조사량에 순응하기 위해 충분한 시간을 제공하고, additi, 적어도 30 분을위한 장치에 발산에 잎 허용onally까지 유속은 더 상향 또는 하향 추세로, 안정화, 그리고 변화의 계수 &lt;30 초 유동 간격으로 한 최소한 5-10 측정 5 %로하고 있습니다. 이 방법은 안정적인 Ψ 잎을 가정하기 때문에 유량이 정상 상태에 도달하는 것이 중요합니다. 이전 연구는 이러한 기준 유량 (E), Ψ 잎과 K 잎의 안정화에 충분한 것으로, 안정적인 흐름을 한 후 더 이상 측정 기간과 시험은 폭 넓은 일곱 종의 각각에 대해 측정 시간에 K 잎 대한 관계를 보여주지 설립 잎 용량 17,18 범위. 안정화는 일반적으로 30 분 미만이 소요되지만 일부 종에서 종 (种)에 대한 시간 이상이 필요할 수 있습니다. </li></ol> 참고 : 유량 (&lt;8 μg의 -1) 매우 낮은 경우, 안정성이 마지막 다섯 30 초 간격의 실행중인 평균을 사용하여 결정 할 수 있습니다. </p&gt; <ol start="9"><li> 갑자기 흐름이 변경 하나 때문에 갑자기 stomatal 폐쇄에, 또는 입자 또는 기포에 의한 시스템의 인감이나 막힘에서 명백한 누설하는 경우 측정을 폐기하십시오. </li><li> 흐름이 안정화되면 열전대와 잎의 온도를 기록합니다. </li><li> 신속 튜브에서 잎을 제거, 소량은 잎자루을 건조 증발를 중단하기 이전에 exhaled 된 sealable 가방에 잎을 배치합니다. </li><li> 잎은 적어도 20 분에 그 가방에 평형 보자. </li><li> 최종 10 유량 측정 평균. 이렇게하면 E 측정 될 것입니다. </li><li> 잎이 equilibrated 경우, 압력 챔버와 최종 잎 물 전위 (Ψ 최종)을 측정합니다. </li><li> 평판 스캐너 및 이미지 처리 소프트웨어를 사용하거나 잎 지역 미터와 잎 영역을 측정합니다. </li><li> K 잎은 E / - ΔΨ 잎 (여기서 ΔΨ 잎 = Ψ 마지막으로 계산됩니다 </하위&gt; - 0 MPA) 및 잎 면적 별도의 정상화. 단위 mmol에서 m -2 s의 -1 MPA -1입니다. 잎은 단지 눈금 실린더의 물 레벨보다 위에 위치하기 때문에 잎을 입력 물 압력을 감소 중력의 효과는 항상&gt; -0.1 MPA입니다 Ψ 마지막에 특히 상대적으로 무시할 것입니다. </li><li> 물 점도 15,19,20의 온도 의존성에 의해 유도 K 잎의 변화를 해결하려면 다음 방정식을 사용하여 25 ° C로 K 잎 값을 표준화 : </li></ol><img alt="수식 1" fo:content-width="3.863in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq1.jpg" /><ol start="18"><li> E 증기 pressu에 해당 잎 - 투 - 공기 증기 압력 차이에 의해 구분으로 Stomatal 전도성 (g들) 결정될 수잎에 인접 온도 및 상대 습도 센서를 사용하여 결정 재 적자 (VPD). VPD는 다음 방정식에게 21을 사용하여 계산됩니다 </li></ol><img alt="수식이" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq2.jpg" fo:content-width="1.67in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq2highres.jpg" /> (; 아덴 벅 방정식 22에 의하면, 온도의 함수 kPa에서), 그리고 AP 대기압 (kPa)을 RH는 상대 습도이고, VP는 공기의 포화 증기 압력을 표시합니다. 2. 건조 잎에 잎 유압 컨덕턴스 측정 <ol><li> 바람직 목부의 긴장은 젖은 종이 타월로 가득 어두운 비닐 봉지에 공기와 장소에서 절단, 낮은 것을 같은 저녁이나 밤에 촬영을 수집합니다. 실험실에서 수중 모든 촬영의 끝에서 적어도 두 개의 노드를 recut. K 르에 사용되는 순수한 물, 기타 용액에 하루 아침에 rehydrate 쏴AF 측정. 다른 솔루션의 영향이 요인으로 조사 할 수없는 한 Ultrapure 물은 흐름 솔루션으로 권장합니다. </li><li> ultrapure 물 아래에 적어도 세 잎 세그먼트에 촬영을 잘라 Ψ 잎 값의 범위에 시간이 서로 다른 기간 동안 팬과 함께 촬영을 탈수. </li><li> 촬영의 각 잎 주위 이전에 exhaled 된)을 한 다음 젖은 종이로 큰 sealable 가방에 모든 촬영을 배치, 일단 촬영 수분이 있으며, sealable 가방 (Nasco, 포트 앳킨슨, WI, USA 소용돌이 - 박)을 배치 수건. </li><li> 촬영은 최소한 30 분 (강력 탈진 촬영을 위해 더 이상 평균 시간이 필요 할 수 있습니다)에 대한 평형 보자. </li><li> 평균 한 후, 소비세 상단과 하단 잎 및 측정 초기 Ψ 잎 (= Ψ O) 압력 챔버를 사용합니다. </li><li> 두 잎의 Ψ 잎의 차이가보다 큰 0.1 MPA (stron의 경우 촬영을 취소gly 건조 잎이 범위)이 0.3 MPA까지 연장 할 수 있습니다. </li><li> 세 번째 잎 그런 다음 위의 단계를 1.2 -1.18 따라 EFM와 K 잎과 g을 결정하는 데 사용됩니다. 특히, 정상 상태 E는 stomata가 계속 열고 cuticular 도전 17보다 실질적으로 높은 g의 값을 생성으로, 심한 건조 잎되었습니다 잎에도 구할 수 있습니다. </li><li> 유압 취약성 곡선을 구성하는 단계 1.16에서와 같이 Ψ 최종을 사용하여 K 잎을 계산 한 후 가장 낮은 중에서 대한 플롯 K 잎 값 Ψ O 또는 Ψ 최종 즉, 실험이 진행되는 동안 잎에 의해 경험 강한 탈수 (= Ψ 낮은 가격순). 마찬가지로, 잎 탈수에 대한 응답으로 g s의 감소는 낮은 Ψ에 대한 g을 음모에 의해 결정될 수있다. 이전 작업은 쉬가<html> 자신이 탈수는 K 잎과 g의 14,16에서 적어도 부분적으로 돌이킬 수 감소를 유도. </li><li> 우리는 Ψ 낮은 0.5 MPA 간격마다 적어도 6 K 잎 값을 취득하는 것이 좋습니다 (당신이 작업중인 종 탈수에 정말 취약 경우이 간격은 0.25 MPA를 줄일 수 있습니다.) </li><li> 귀하의 취약점 곡선 23 일부터 특이점을 제거하는 가장 Ψ 각 0.5 MPA 물을 가능성이 간격 K 잎 값에 딕슨 국외자 테스트를 수행합니다. </li><li> 종 탈수 14,16에 K 잎과 g s의 응답에 차이가 있기 때문에, 각 종에 대해 서로 다른 기능에 맞게하고 최대 가능성 (낮은 가격순 AIC 값을, 자세한 내용은 14 참조)을 선택합니다. 우리는 이전에 문학에 사용되는 피팅 최소한 네 기능을하는 것이 좋습니다 : 선형 (PG &quot;강한 : 콘텐츠 폭 =&quot;1.4in &quot;강한 : SRC =&quot;/ files/ftp_upload/4179/4179eq3highres.jpg &quot;/&gt;), sigmoidal ( <img alt="수식 4" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq4.jpg" fo:content-width="1.483in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq4highres.jpg"/> ), 물류 ( <img alt="수식 5" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq5.jpg" fo:content-width="1.7in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq5highres.jpg"/> )와 지수 ( <img alt="수식 6" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq6.jpg" fo:content-width="1.583in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq6highres.jpg"/> ). </li></ol> 3. 대표 결과 탈수와 잎 유압 전도성의 하락은 종 (그림 1)에서 강력하게 다릅니다. 높은 조사량에 따라 측정 할 때 가뭄에 민감한 종보다 가뭄 저항성 종보다 부정적인 물 잠재력에 강한 하락을 경험 (PAR&gt; 1,000 μmol • m -2 • S -1). 물mesic 허브 Helianthus annuus을위한 유압 전도성의 80 % 손실 (P 80)의 잠재력은 캘리포니아 키 작은 떡갈 나무 덤불에 기본 Heteromeles arbutifolia의보다 부정적인 3 MPA였다. Helianthus annuus이 아닌을 보여 주었다 반면 Heteromeles arbutifolia는, 물 잠재력의 감소에 선형 응답 감소 - 선형. stomatal 전도성 (g들)과 리프 유압 전도성 (K 잎)에는도 (그림 2) 조사량에 크게 응답 할 수 있습니다. Raphiolepis indica를 들어, stomatal 전도성이 높은 조사량에 따라 측정 잎 탈수를 강하게 거부했다 (PAR&gt; 1,000 μmol • m -2 • S -1)과 실험실 빛 아래에서 (PAR &lt;6 μmol • m -2 • S -1). 높은 방사에서 잘 조명 레아에 대한 일반적인 물 잠재적으로 탈진 상태였다 EFM로 측정 잎낮에 그대로 식물에 ves는 porometer (그림의 성. 2)로 그대로 공장에서 측정 잎으로 유사한 g을 보여 주었다. 특히, 최대 수화의 잎을 위해, K 잎은 낮은 조사량 (11 대 2.8 mmol m -2 s의 -1 MPA -1)보다 높은에 노출 잎에는 4 배 이상이었고, 따라서 K 잎은 잘에 강한 빛 응답을 보여 주었다 g S보다 충분한 잎. 또한, 높은 조사량에 따라, K 잎은 탈수으로 더 강력하게 거부했다. P 80 낮은 조사량보다 높은에서 0.93 MPA 덜 부정적이었다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/4179/4179fig1.jpg" /> 그림 1. 민감한 가뭄 (위)와 가뭄 관대 (아래) 종 (14,24에서)에 대한 잎 유압 취약점 곡선. 각 포인트는 죄를 나타냅니다증발 플럭스 방법 (EFM)을 사용하여 단독 잎에 잎 유압 전도성 (K 잎)의 gle은 측정. 수직 막대는 종이 초기 잎 유압 전도성 (P 80)의 80 %를 잃어되는 물 가능성을 나타냅니다. 최대 가능성을 사용하여 가장 적합한 기능을 모두 종에 대한 역모 있습니다. <img alt="수식 7" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq7.jpg" fo:content-width="3.293in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq7highres.jpg"/><img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/4179/4179fig2.jpg" /> 그림 2. Raphiolepis indica에 대한 감소 잎 물 잠재적으로 stomatal 전도성 (g들)과 잎 유압 전도성 (K 잎)의 반응은 높은 대 낮은 조사량 (16 일부터)에 따라 측정. (PAR은&gt; 1,000 &lt;6 mmol • m -2 • S-1). 각 점은 각각 높고 낮은 조사량에 따라 측정 잎을 대표하는 흰색과 검은 색 점으로, 증발 플럭스 방법 (EFM)을 사용하여 단독 잎에 하나의 측정을 나타냅니다. 고 대 낮은 조사량에서 stomatal 전도성 곡선에 대한 방정식 : <img alt="수식 8" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq8.jpg" fo:content-width="4.727in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq8highres.jpg" /> 과 <img alt="수식 9" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq9.jpg" fo:content-width="2.26in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq9highres.jpg"/> . 고 대 낮은 조사량의 취약성 곡선에 대한 방정식 : <img alt="수식 10" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq10.jpg" fo:content-width="2.7in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq10highres.jpg"/> 과 <img alt="수식 11" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq11.jpg" fo:content-width="1.8in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq11highres.jpg"/> . 상단 패널에 회색 별 평균 ± 역을 나타냅니다g s와 porometer과 낮에 그대로 식물의 잎에서 측정 잎 물 잠재 ndard 오류가 발생했습니다. 회색과 하단 패널에 검은 색 세로 막대는 종이 각각 높고 낮은 조사량에 따라 초기 잎 유압 전도성 (P 80)의 80 %를 잃어되는 물 가능성을 나타냅니다.

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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>

관심 없음 충돌이 선언 없습니다.

여기에 제시된 증발 플럭스 방법은 stomatal 전도성의 동시 측정과 실험실에서 잎 유압 전도성의 상대적으로 빠른 (30 분) 결정을 할 수 있습니다. EFM은 주어진 지금까지 가장 가까운 잎에 물의 자연 경로를 따라하는 방법입니다 stomata 15 일부터 잎 airspaces 및 diffuses의 물이 증발. K 잎 결정을 위해 다른 실험 방법의 숫자는 세 특히 일반적인거든요, 25 존재합니다. (1) 고압 흐름 방법 (HPFM)에서 물을 고압 15,26 아래의 잎을 통해 밀어 수 있습니다. 그러나, 취약성 곡선이 방법으로 취득 할 수없는 적용 긍정적 인 압력이 충전 emboli을 수 있으며 mesophyll 조직을 rehydrate 때문입니다. (2) rehydration 동력학 방법 (RKM)에서 K 잎은 채널과 건조 잎의 rehydration 사이의 비유를 사용하여 계산됩니다저항 27,28있는 일련의 콘덴서의 arging. 이 방법은 빠른 속도이지만, 잎에 자연 transpirational 경로의 전체 시스템을 복제하지 않으며, 쉽게 높은 방사에 적응 잎의 측정을 허용하도록 수정되지 않습니다. 다른 농도의 진공은 잎 15,26의 잎 운전 물 손실에 적용되어있는 동안 (3) 진공 펌프 방법 (VPM)에서 잎이 챔버에 배치됩니다, 그 잎자루는 균형에 물 소스에 연결되어 있습니다. 이 방법은 시간이 많이 걸릴 수 있습니다. 3 가지 방법을 모두 사용하는 측정은 일관된 결과에게 15,28,29를 제공하는 것으로되어 있으며, 따라서 EFM은 자주는 transpirational 물 운동을 기반으로 주어진 사용하며, 상대적으로 급속하고, 서로 다른 조건 하에서 K 잎을 측정하기위한의 수정됩니다. K 잎을 결정에 사용되는 일반적인 방법의 모든 ACC 정량화에 불확실성의 수준을 포함증산 25에 해당하는 urately 원동력. EFM에서 ΔΨ 잎은 잎이 압력 폭탄 equilibrated 후는 대량 Ψ 잎을 기반으로 K 잎이 진정한 원동력보다 낮은 계산하는 데 사용. 이 시점에서, 대량 Ψ 잎 반드시 유압 경로의 끝에있는 세포의 물 가능성을 나타내지 않는 곳의 물이 증발, 오히려 물이 낮은 물 잠재력의 비교적 적은 세포의 볼륨 가중 평균 이동과 증발과 증산 스트림에서 분리 될 수 높은 물 가능성의 더 많은 세포. Ψ 잎은 진정한 원동력 다릅니다 얼마나 때문에 물이 잎에서 증발되어 위치에 따라 달라집니다. 경우 잎에 걸쳐 물이 증발은 대량 Ψ 잎은 진정한 원동력에 가까이 있으며, 수도 물은 비교적 적은 C에서 증발하는 경우stomata 근처 ells은 대량 Ψ 잎은 실질적으로 진정한 원동력, 즉, 실제로는 훨씬 더 낮을 수 있습니다 이러한 세포의 물 잠재력을 과소 평가 할 수 있으며, 따라서 실제 K 잎은 EFM로 결정보다 낮은 것입니다. 따라서, EFM에 의해 결정 K 잎은 진정한 K 잎을 대표하는 정도는 아직 잘 이해되지 않는 물 흐름 경로에 민감하다. EFM은 K 잎을 (위 참조) 측정을 위해 다른 방법을 일치하고, 비교 사용 우수한 데이터, 종 - 변화 mesophyll를 통해 물 흐름 경로의 추가 조사가 필요의 가능성을 제공하고 있지만. 사실, 심지어 특정 종의 잎을 위해,이 물이 경로는 다른 irradiances와 열로드 4,30에서 또는 다른 물 상태 (조직 수축 부여) 31의 다른 조건, 예를 들면 아래 다를 수 있습니다. 추가 지식물 운송 경로의 따라서 EFM이 전체 잎 유압 전송에 변화 경로의 효과를 확인하는 데 사용 할 수 있도록합니다. EFM에서 stomatal 전도성의 측정은 방사와 탈수에 대한 답변의 결정을 허용하고, K 잎과 g s의 일치 답변을 제공하는 장점이 있습니다. 또한, g s의 rehydration 다음 이전 잎 탈수의 효과는이 방법으로 평가 할 수 있습니다. 그러나,이 방법은 두 잠재적 인 단점을 가지고있다. 먼저,이 g의 측정이 아니라 그대로 식물에 대한보다 excised 잎에했고, 둘째 있으며, stomatal 전도성의 결정은 기후 잎의 측정 거리를하기보다는 porometer 챔버에서와 같이 잎 가까이에 기반 , 팬과 잎의 환기는 공기를 주변으로 잎 표면을 equilibrates하지만. 종 (种)의 경우, excised잎은 그대로 식물 16,32에 나뭇잎보다 다른 stomatal 응답을 표시 할 수 있습니다. 그러나, 몇 종에 대한 g s은 (는) EFM를 사용하여 낮 Ψ 잎 16 (그림 2)에서 잎 porometer을 그대로 공장에서 측정 된 값과 비슷했다 추정했다. EFM은 K 잎, 구조 및 해부학의 원리, 환경 요인과의 반응의 역학을 조사, 생리 통찰력, 즉에 적용 할 수 있습니다. 또한, 방법은 서로 다른 조건 하에서 성장 주어진 종의 식물을 비교하거나, 다른 연령대의, 또는 다른 환경에 적응 종 식물을 비교하는 데 사용할 수 있습니다. 잎 취약성 커브를 구축함으로써, 하나는 가뭄에 종 오차의 메커니즘에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 가뭄 동안, 캐비테이션 및 세포 붕괴는 일부의 잎 목부에서 발생하는 표시되었습니다<html> 종, 그리고 탈수시 mesophyll의 세포 수축도 (14에서 검토) 물 운동에 영향을 미칠 수 있습니다. 미래 연구는 K 잎과 stomatal 폐쇄의 하락을 유발하는 측면에서 이러한 프로세스의 각각의 상대적 중요성을 결정하기 위해 필요합니다. 방사는 K 잎과 EFM이 매우 높은 조사량에 따라 측정에 적합합니다에 영향을 미치는 강력한 요소입니다. 방사와 가뭄이 aquaporins의 결합 반응은 많은 관심을 얻을해야합니다. 감소 표현 및 / 또는 aquaporins의 드 activatation에 탈수 리드는 K 잎을 줄이는 반면, 높은 방사는 K 잎을 증가, 증가 표현 및 / 또는 살아있는 세포를 통해 빠른 물 흐름을 허용 aquaporins의 활성화로 연결됩니다. K 잎에 방사와 물 공급의 결합에 미치는 영향은 추가 조사 4,10,16,33이 필요합니다. 십t &quot;&gt; 또한, 종에서, K 잎과 보안 문제는. 빛 물 및 기타 리소스 3,13,24의 공급과 관련하여 종 분포에 관한 왔습니다 종은 건조한 지역에서 직면하고, 유압 감소에 더 큰 저항을 표시하는 경향이 더 많은 부정적인 토양 물 잠재력, 그리고 더 부정적인 물 잠재력에서 높은 K 잎을 유지하여, 그들은 높은 g을 유지하고 광합성 13,14에 대한 CO 2를 포착 계속 진행합니다. 따라서, 잎 유압 속성의 연구 수준의 통찰력을 제공 할 수 있습니다 세포, 잎, 그리고 전체 플랜트 및 환경에의 대응, 모든 스케일에서 많은 중요한 새로운 발견을 양보 할 가능성이 있습니다.

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

물은 중요한 자원이며, 공장 물 운송 시스템은 최대 성장과 가뭄 허용 한도를 설정합니다. 식물이 광합성에 CO 2를 캡처 높은 stomatal 전도성 (g들)을 달성하기 위해 자신의 stomata을 열 때, 물은 증발 1,2에 의해 손실됩니다. airspaces에서 증발 물은 줄기와 뿌리의 목부에서 회전 추첨에, 잎 정맥의 목부에서 물을 그리기 결과적으로, 세포 벽에서 대체됩니다. 물이 시스템을 통해 당겨로서 시스템에 걸쳐 긴장과 낮은 잎 물 전위 (Ψ 잎)를 작성, 유압 저항을 경험한다. 잎 자체 공장 유압 저항 3의 평균 30 % 회계, 전체 공장 시스템의 중요한 병목 현상입니다. 잎 유압 전도성 (K 잎 = 1 / 잎 유압 저항)은 잎에서 물 잠재적 그라디언트에 물 유량의 비율이며, 요약복잡한 시스템의 동작 :. 잎자루을 통하여 정맥, 번들 집에 출구와 영공으로 증발하고 stomata에서 일어난되기 전에 mesophyll 셀이나 주변 통과의 여러 주문을 통해 물이 이동은 K 잎은으로 강한 관심을 종을 비교하는 중요한 생리적 특징, 물 수송 및 구조의 변화의 관계 (예를 들어, 잎 엽맥의 분포 상태 아키텍처) 및 광합성 가스 교환에 미치는 영향에 대해 조사 할 수있는 키 변수의 잎 구조와 생리학의 효과를 정량화. 또한, K 잎은 K의 잎이 aquaporins, 멤브레인 4 물 수송에 관여 단백질의 표현 및 활성화의 변화로 인해 확실히 조사량을 크게 높일 수 있습니다. 내부 및 외부 잎 환경 3 강력하게 대응하고, K 잎은 동안 강하게 거부 박사캐비테이션 및 / 또는 mesophyll 및 번들 피복 셀 수축 또는 aquaporin 비활성화 5-10으로 인해 매우 목질부의 조직에서 목질부의 도관 및 / 또는 투자율 손실의 붕괴로 인해 하겠군. K 잎이 잘 물결 무늬가있는 조건에서 종에 걸쳐, 그리고 가뭄 기간 동안 g s와 광합성 속도를 제한하고, 따라서 전체 - 공장 성능을 제한 할 수 있기 때문에 가뭄이 주파수 및 심각도 11-14의 증가 특히 그들은 가능한 종 분포를 결정할 수있다. 우리는 excised 잎에 K 잎과 g s의 동시 결정하는 간단한 방법을 제시한다. transpiring 잎은 균형에 물 소스에 실행 튜브에의 잎자루에 의해 연결되어 있습니다. 잔고에서 물 손실은 잎을 통해 유량을 계산 기록됩니다. 정상 상태 증산 (E, mmol • m -2 • S -1)이 도달, g <sub&gt; S는 증기 압력 적자에 의해 나누어 결정되고 압력 챔버 사용하여 결정 물 잠재적 인 원동력으로 나누어 K 잎 (K 잎 = E / - Δψ 잎, MPA) 15. 이 방법은 다른 irradiances과 탈수 14,16,17에 K 잎의 취약성에 K 잎 응답을 평가하는 데 사용할 수 있습니다.

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

우리는 잎 유압 전도성의 동시 측정 (위해 상대적으로 빠른 (30 분)와 현실적인 방법을 설명<em&gt; K</em<sub&gt; 잎</sub&gt;)와 stomatal 컨덕턴스 (<em&gt; g</em<sub&gt; S</sub&gt;) transpiring excised 잎. 방법의 빛과 탈수 반응을 측정하기 위해 수정할 수 있습니다<em&gt; K</em<sub&gt; 잎</sub&gt;와<em&gt; g</em<sub&gt; S</sub&gt;.

증발 플럭스 방법 (EFM)를 사용 조사량과 탈수에 잎 유압 전도성과 Stomatal 전도성과 응답 측정

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 조회수.  University of California, Los Angeles. 우리는 잎 유압 전도성의 동시 측정 (위해 상대적으로 빠른 (30 분)와 현실적인 방법을 설명 K

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

Assessing Stomatal Response to Live Bacterial Cells using Whole Leaf Imaging

Stomata are natural openings in the plant epidermis responsible for gas exchange between plant interior and environment. They are formed by a pair of guard cells, which are able to close the stomatal pore in response to a number of external factors including light intensity, carbon dioxide concentration, and relative humidity (RH). The stomatal pore is also the main route for pathogen entry into leaves, a crucial step for disease development. Recent studies have unveiled that closure of the pore is effective in minimizing bacterial disease development in Arabidopsis plants; an integral part of plant innate immunity. Previously, we have used epidermal peels to assess stomatal response to live bacteria (Melotto et al. 2006); however maintaining favorable environmental conditions for both plant epidermal peels and bacterial cells has been challenging. Leaf epidermis can be kept alive and healthy with MES buffer (10 mM KCl, 25 mM MES-KOH, pH 6.15) for electrophysiological experiments of guard cells. However, this buffer is not appropriate for obtaining bacterial suspension. On the other hand, bacterial cells can be kept alive in water which is not proper to maintain epidermal peels for long period of times. When an epidermal peel floats on water, the cells in the peel that are exposed to air dry within 4 hours limiting the timing to conduct the experiment. An ideal method for assessing the effect of a particular stimulus on guard cells should present minimal interference to stomatal physiology and to the natural environment of the plant as much as possible. We, therefore, developed a new method to assess stomatal response to live bacteria in which leaf wounding and manipulation is greatly minimized aiming to provide an easily reproducible and reliable stomatal assay. The protocol is based on staining of intact leaf with propidium iodide (PI), incubation of staining leaf with bacterial suspension, and observation of leaves under laser scanning confocal microscope. Finally, this method allows for the observation of the same live leaf sample over extended periods of time using conditions that closely mimic the natural conditions under which plants are attacked by pathogens.

We have developed a simple and reproducible protocol to access stomatal response to live bacteria. This method minimizes wounding and manipulation of the leaf as compared to the use of epidermal peels reported previously.

전체 리프 이미징을 사용하여 박테리아 세포를 라이브 Stomatal 응답을 평가

Stomata are natural openings in the plant epidermis responsible for gas exchange between plant interior and environment. They are formed by a pair of ...

연구

면역학 및 감염병학

A Rapid Laser Probing Method Facilitates the Non-invasive and Contact-free Determination of Leaf Thermal Properties

Plants can produce valuable substances such as secondary metabolites and recombinant proteins. The purification of the latter from plant biomass can be streamlined by heat treatment (blanching). A blanching apparatus can be designed more precisely if the thermal properties of the leaves are known in detail, i.e., the specific heat capacity and thermal conductivity. The measurement of these properties is time consuming and labor intensive, and usually requires invasive methods that contact the sample directly. This can reduce the product yield and may be incompatible with containment requirements, e.g., in the context of good manufacturing practice. To address these issues, a non-invasive, contact-free method was developed that determines the specific heat capacity and thermal conductivity of an intact plant leaf in about one minute. The method involves the application of a short laser pulse of defined length and intensity to a small area of the leaf sample, causing a temperature increase that is measured using a near infrared sensor. The temperature increase is combined with known leaf properties (thickness and density) to determine the specific heat capacity. The thermal conductivity is then calculated based on the profile of the subsequent temperature decline, taking thermal radiation and convective heat transfer into account. The associated calculations and critical aspects of sample handling are discussed.

A method was developed to determine the specific heat capacity and thermal conductivity of leaf tissue by non-invasive, contact-free near infrared laser probing, which requires less than 1 min per sample.

빠른 레이저 방법은 잎 열적 특성의 비 침습적과 연락이없는 결정을 촉진 프로빙

Plants can produce valuable substances such as secondary metabolites and recombinant proteins. The purification of the latter from plant biomass can be ...

생화학

RGB and Spectral Root Imaging for Plant Phenotyping and Physiological Research: Experimental Setup and Imaging Protocols

Better understanding of plant root dynamics is essential to improve resource use efficiency of agricultural systems and increase the resistance of crop cultivars against environmental stresses. An experimental protocol is presented for RGB and hyperspectral imaging of root systems. The approach uses rhizoboxes where plants grow in natural soil over a longer time to observe fully developed root systems. Experimental settings are exemplified for assessing rhizobox plants under water stress and studying the role of roots. An RGB imaging setup is described for cheap and quick quantification of root development over time. Hyperspectral imaging improves root segmentation from the soil background compared to RGB color based thresholding. The particular strength of hyperspectral imaging is the acquisition of chemometric information on the root-soil system for functional understanding. This is demonstrated with high resolution water content mapping. Spectral imaging however is more complex in image acquisition, processing and analysis compared to the RGB approach. A combination of both methods can optimize a comprehensive assessment of the root system. Application examples integrating root and aboveground traits are given for the context of plant phenotyping and plant physiological research. Further improvement of root imaging can be obtained by optimizing RGB image quality with better illumination using different light sources and by extension of image analysis methods to infer on root zone properties from spectral data.

An experimental protocol is presented for assessment of soil grown plant root systems with RGB and hyperspectral imaging. Combination of RGB image time series with chemometric information from hyperspectral scans optimizes insights into plant root dynamics.

RGB 및 식물 형질 및 생리 적 연구에 대 한 스펙트럼 루트 이미징: 실험적인 체제 및 프로토콜을 이미징

Better understanding of plant root dynamics is essential to improve resource use efficiency of agricultural systems and increase the resistance of crop ...

환경과학

Field Measurement of Effective Leaf Area Index using Optical Device in Vegetation Canopy

Leaf area index (LAI) is an essential canopy variable describing the amount of foliage in an ecosystem. The parameter serves as the interface between green components of plants and the atmosphere, and many physiological processes occur there, primarily photosynthetic uptake, respiration, and transpiration. LAI is also an input parameter for many models involving carbon, water, and the energy cycle. Moreover, ground-based in situ measurements serve as the calibration method for LAI obtained from remote sensing products. Therefore, straightforward indirect optical methods are necessary for making precise and rapid LAI estimates. The methodological approach, advantages, controversies, and future perspectives of the newly developed LP 110 optical device based on the relation between radiation transmitted through the vegetation canopy and canopy gaps were discussed in the protocol. Furthermore, the instrument was compared to the world standard LAI-2200 Plant Canopy Analyzer. The LP 110 enables more rapid and more straightforward processing of data acquired in the field, and it is more affordable than the Plant Canopy Analyzer. The new instrument is characterized by its ease of use for both above- and below-canopy readings due to its greater sensor sensitivity, in-built digital inclinometer, and automatic logging of readings at the correct position. Therefore, the hand-held LP 110 device is a suitable gadget for performing LAI estimation in forestry, ecology, horticulture, and agriculture based on the representative results. Moreover, the same device also enables the user to take accurate measurements of incident photosynthetically active radiation (PAR) intensity.

Fast and precise leaf area index (LAI) estimation in terrestrial ecosystems is crucial for a wide range of ecological studies and calibrating remote sensing products. Presented here is the protocol for using the new LP 110 optical device for taking ground-based in situ LAI measurements.

식물 캐노피에서 광학 장치를 사용하여 효과적인 잎 영역 지수의 현장 측정

Leaf area index (LAI) is an essential canopy variable describing the amount of foliage in an ecosystem. The parameter serves as the interface between ...

<meta charset="utf8"></head><body>증발을 통한 토양 수리적 특성 측정을 위한 프로토콜

Measurements of Soil Water Potential and Conductivity based on a Simple Evaporation Experiment using a Hydraulic Property Analyzer

The measurement of soil hydraulic properties is critical in understanding the physical components of soil health as well as integrated knowledge of soil systems under various management practices. Collecting reliable data is imperative for informing decisions that affect agriculture and the environment. The simple evaporation experiment described here uses instrumentation in a laboratory setting to analyze soil samples collected in the field. The soil water tension of the sample is measured by the instrument, and tension data is modeled by software to return soil hydraulic properties. This method can be utilized to measure soil water retention and hydraulic conductivity and give insight into differences in treatments or environmental dynamics over time. Initial establishment requires a user, but data acquisition is automated with the instrument. Soil hydraulic properties are not easily measured with traditional experiments, and this protocol offers a simple and optimal alternative. Interpretation of results and options for extending the data range are discussed.

<meta charset="utf8"></head><body>저자 스포트라이트: 토양 건강을 평가하기 위한 수리력 특성 분석기를 사용한 농지 생태계 연구 발전

This article features a simple evaporation experiment using a hydraulic property instrument for a soil sample. Through efficient means, measurements can be taken over a series of days to generate high-quality data.

수력학적 특성 분석기를 사용한 간단한 증발 실험을 기반으로 한 토양 수분 잠재력 및 전도도 측정

The measurement of soil hydraulic properties is critical in understanding the physical components of soil health as well as integrated knowledge of soil ...

Evaluation of Photosynthetic Behaviors by Simultaneous Measurements of Leaf Reflectance and Chlorophyll Fluorescence Analyses

Chlorophyll a fluorescence analysis is widely used to measure photosynthetic behaviors in intact plants, and has resulted in the development of many parameters that efficiently measure photosynthesis. Leaf reflectance analysis provides several vegetation indices in ecology and agriculture, including the photochemical reflectance index (PRI), which can be used as an indicator of thermal energy dissipation during photosynthesis because it correlates with non-photochemical quenching (NPQ). However, since NPQ is a composite parameter, its validation is required to understand the nature of the PRI parameter. To obtain physiological evidence for evaluation of the PRI parameter, we simultaneously measured chlorophyll fluorescence and leaf reflectance in xanthophyll cycle defective mutant (npq1) and wild-type Arabidopsis plants. Additionally, the qZ parameter, which likely reflects the xanthophyll cycle, was extracted from the results of chlorophyll fluorescence analysis by monitoring relaxation kinetics of NPQ after switching the light off. These simultaneous measurements were carried out using a pulse-amplitude modulation (PAM) chlorophyll fluorometer and a spectral radiometer. The fiber probes from both instruments were positioned close to each other to detect signals from the same leaf position. An external light source was used to activate photosynthesis, and the measuring lights and saturated light were provided from the PAM instrument. This experimental system enabled us to monitor light-dependent PRI in the intact plant and revealed that light-dependent changes in PRI differ significantly between the wild type and npq1 mutant. Furthermore, PRI was strongly correlated with qZ, meaning that qZ reflects the xanthophyll cycle. Together, these measurements demonstrated that simultaneous measurement of leaf reflectance and chlorophyll fluorescence is a valid approach for parameter evaluation.

We describe a new technical approach to study photosynthetic responses in higher plants involving simultaneous measurements of chlorophyll a fluorescence and leaf reflectance using a PAM and a spectral radiometer for the detection of signals from the same leaf area in Arabidopsis.

잎 반사 및 엽록소 형광 분석의 동시 측정을 통해 광합성 거동 평가

Chlorophyll a fluorescence analysis is widely used to measure photosynthetic behaviors in intact plants, and has resulted in the development of many ...

생체공학

애기장대(Arabidopsis)의 박테리아 침입에 대한 자동 기공 반응 측정

Direct Observation and Automated Measurement of Stomatal Responses to Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 in Arabidopsis thaliana

Stomata are microscopic pores found in the plant leaf epidermis. Regulation of stomatal aperture is pivotal not only for balancing carbon dioxide uptake for photosynthesis and transpirational water loss but also for restricting bacterial invasion. While plants close stomata upon recognition of microbes, pathogenic bacteria, such as Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pto), reopen the closed stomata to gain access into the leaf interior. In conventional assays for assessing stomatal responses to bacterial invasion, leaf epidermal peels, leaf discs, or detached leaves are floated on bacterial suspension, and then stomata are observed under a microscope followed by manual measurement of stomatal aperture. However, these assays are cumbersome and may not reflect stomatal responses to natural bacterial invasion in a leaf attached to the plant. Recently, a portable imaging device was developed that can observe stomata by pinching a leaf without detaching it from the plant, together with a deep learning-based image analysis pipeline designed to automatically measure stomatal aperture from leaf images captured by the device. Here, building on these technical advances, a new method to assess stomatal responses to bacterial invasion in Arabidopsis thaliana is introduced. This method consists of three simple steps: spray inoculation of Pto mimicking natural infection processes, direct observation of stomata on a leaf of the Pto-inoculated plant using the portable imaging device, and automated measurement of stomatal aperture by the image analysis pipeline. This method was successfully used to demonstrate stomatal closure and reopening during Pto invasion under conditions that closely mimic the natural plant-bacteria interaction.

저자 스포트라이트: 자동 조리개 측정을 통한 기공 연구 발전

Here, we present a simple method for direct observation and automated measurement of stomatal responses to bacterial invasion in Arabidopsis thaliana. This method leverages a portable stomatal imaging device, together with an image analysis pipeline designed for leaf images captured by the device.

Pseudomonas syringae pv에 대한 기공 반응의 직접 관찰 및 자동 측정. 토마토 애기장대(Arabidopsis thaliana)의 DC3000

Stomata are microscopic pores found in the plant leaf epidermis. Regulation of stomatal aperture is pivotal not only for balancing carbon dioxide uptake ...

증발 플럭스 방법 (EFM)를 사용 조사량과 탈수에 잎 유압 전도성과 Stomatal 전도성과 응답 측정

요약

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수력학적 특성 분석기를 사용한 간단한 증발 실험을 기반으로 한 토양 수분 잠재력 및 전도도 측정

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잎 반사 및 엽록소 형광 분석의 동시 측정을 통해 광합성 거동 평가

Pseudomonas syringae pv에 대한 기공 반응의 직접 관찰 및 자동 측정. 토마토 애기장대(Arabidopsis thaliana)의 DC3000

Pseudomonas syringae pv에 대한 기공 반응의 직접 관찰 및 자동 측정. 토마토 애기장대(Arabidopsis thaliana)의 DC3000