Name: measurement of leaf hydraulic conductance and stomatal conductance and their responses to irradiance and dehydration using the evaporative flux method (efm)
Uploaded: 2012-12-31T12:00:00
Duration: 12 min 11 s
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Siamo grati a quattro revisori anonimi per migliorare il manoscritto, e la National Science Foundation (Grant IOS-0546784) per il supporto.

1. Foglia di misurazione della conduttanza idraulica per Leaves idrate (K max) <ol><li> Raccogliere spara preferibilmente la sera o di notte in modo tale che le tensioni xilema sono basse, tagliate in aria e il luogo nel buio sacchetto di plastica pieno con tovaglioli di carta bagnati. In laboratorio, ripassare almeno due nodi dalla fine di ogni ripresa sott&#39;acqua. Lasciate sparare reidratarsi durante la notte in acqua pura, o altra soluzione da utilizzare per le misure foglia K. Acqua ultrapura è raccomandato come una soluzione di flusso a meno che gli impatti delle diverse soluzioni devono essere indagato come un fattore. </li><li> Tagliare la foglia dal germoglio con una lametta nuova soluzione sotto flusso parzialmente degasato. Acqua ultrapura è raccomandato come una soluzione di flusso a meno che gli impatti delle diverse soluzioni devono essere indagato come un fattore. Si consiglia degasaggio della soluzione durante la notte in un pallone con una pompa a vuoto, ma altri metodi possono essere impiegati. </li><li> Wrap pre-stirato parafilm tutto il Petiole per garantire una buona tenuta tra il picciolo e il tubo. Questo passaggio è particolarmente utile per i non-rotonde piccioli, come da imballaggio parafilm in più aiuterà intorno al picciolo per adattarsi all&#39;interno del tubo. Pasta dentale può essere applicato al picciolo prima di avvolgere il parafilm per riempire scanalature piccioli. </li><li> Collegare la foglia di tubo in silicone sotto l&#39;acqua ultrapura per evitare che l&#39;aria che entra nel sistema. Come la foglia viene sollevata sopra la fonte di acqua, l&#39;acqua nel tubo è sotto pressione subatmosferica, e quindi la tenuta è buona se non viene aspirata aria nel tubo durante la misurazione. In alternativa alla sigillatura del picciolo direttamente nel tubo di silicone, un raccordo a compressione con guarnizione in gomma può essere utilizzata (ad esempio, (Omnifit A2227 adattatore foro; Omnifit, Cambridge, UK), questo approccio è utile per i piccioli con forme particolarmente complesse o per fili d&#39;erba , che può essere avvolto intorno a una bacchetta di vetro e sigillato con il raccordo a compressione. Quando possibile, sigillando il picciolo direttamente in SItubo licone ha il vantaggio di essere rapida e lasciando un picciolo-tubo di giunzione che è trasparente, permettendo bolle di essere più facilmente visibile. Il tubo si collega la foglia di tubo rigido in esecuzione di un cilindro graduato su una bilancia (± 10 mcg risoluzione), che registra i dati ogni 30 secondi a un computer (ad esempio, l&#39;utilizzo di &quot;Balance Link&quot; Software, Mettler-Toledo GmbH, Greifensee, Svizzera) per il calcolo della portata attraverso la foglia. </li><li> Le foglie dovrebbe essere tenuto verso l&#39;alto di superficie adaxial in telai di legno legati con filo da pesca sopra un ventilatore grande scatola e sotto una fonte di luce (&gt; 1.000 mmol m • 2 • s -1 radiazione fotosinteticamente attiva per l&#39;alta irradianza misure), leggermente al di sopra del livello di il menisco nel cilindro graduato. La foglia deve essere collocato sopra l&#39;acqua nel cilindro graduato per garantire che l&#39;acqua di passare alla foglia è guidato dalla traspirazione, e non entrando la foglia sotto pressione a causa della gravità, come sarebbeil caso se la foglia sono stati posti sotto del menisco dell&#39;acqua nel cilindro. Piccoli recipienti riempiti con un tovagliolo di carta umido sono posizionati all&#39;interno della camera di equilibrio per assicurare l&#39;aria in equilibrio è saturo d&#39;acqua, evitando così l&#39;evaporazione dalla fonte di acqua all&#39;atmosfera in equilibrio. Questa possibilità può essere controllato da arrestare il flusso nella foglia utilizzando una valvola a quattro vie rubinetto nel tubo, e verificando che la massa del cilindro acqua sulla bilancia non si riduca. </li><li> Posizionare un contenitore trasparente Pyrex riempito di acqua sopra la foglia di assorbire il calore della lampada. </li><li> Mantenere la temperatura della foglia tra 23 ° C e 28 ° C per tutto l&#39;esperimento con l&#39;aggiunta di acqua più fredda al contenitore Pyrex tale che la lampada di calore non riscalda il contenitore Pyrex sufficiente a riscaldare l&#39;aria intorno alla foglia di seguito. </li><li> Consentono la foglia di traspirare sull&#39;apparato per almeno 30 min, dando così tempo sufficiente per acclimatarsi irradianza alta, e additionally fino portata è stabilizzata, con nessuna tendenza verso l&#39;alto o verso il basso, e con un coefficiente di variazione &lt;5% per almeno 5-10 misurazioni effettuate a intervalli di 30 sec di flusso. E &#39;essenziale per il flusso a raggiungere uno stato stazionario perché questo metodo presuppone una foglia stabile Ψ. Studi precedenti trovato questi criteri sufficienti per la stabilizzazione della portata (E), Ψ foglia e foglia K; test con periodi di misurazione più lunghi dopo che il flusso stabile è stato istituito non ha mostrato alcun rapporto di foglia K per tempo di misura per ciascuna delle sette specie di un ampio gamma di capacità foglia 17,18. Stabilizzazione richiede generalmente 30 minuti o meno, ma in alcune specie può richiedere più di un&#39;ora per alcune specie. </li></ol> Nota: Se la portata è molto bassa (&lt;8 mg s -1), la stabilità può essere determinata usando la media corrente degli ultimi cinque intervalli di 30 sec. </p&gt; <ol start="9"><li> Eliminare le misurazioni se il flusso cambia improvvisamente, sia a causa di improvvisa chiusura degli stomi, o perdite evidenti dalla tenuta o il blocco del sistema di particelle o bolle d&#39;aria. </li><li> Quando il flusso si stabilizza, registrare la temperatura della foglia con una termocoppia. </li><li> Rimuovere rapidamente la foglia dal tubo, tamponare asciugare il picciolo e l&#39;anta in un sacchetto sigillato che era stato precedentemente esalata in, per fermare la traspirazione. </li><li> Lasciate che la foglia equilibrare nella sua confezione per almeno 20 min. </li><li> Nella media degli ultimi 10 misure di portata. Questa sarà la vostra misura e. </li><li> Quando la foglia è equilibrato, misurare la finale potenziale idrico fogliare (Ψ finale) con una camera a pressione. </li><li> Misura della superficie fogliare con uno scanner piano e un software di elaborazione di immagini, o con un misuratore di area fogliare. </li><li> K foglia è calcolato come E /-ΔΨ foglia (dove ΔΨ foglia = Ψ finale </sub&gt; - 0 MPa) e ulteriormente normalizzato dalla superficie fogliare. Le unità sono in mmol m-2 s-1 MPa -1. Perché la foglia è posizionata appena sopra il livello dell&#39;acqua nel cilindro graduato, l&#39;effetto della gravità nel ridurre la pressione dell&#39;acqua in ingresso foglia sarebbe trascurabile, in particolare rispetto alla finale Ψ, che è sempre&gt; -0,1 MPa. </li><li> Per correggere variazioni indotte da K foglia dipendenza dalla temperatura della viscosità dell&#39;acqua 15,19,20, standardizzare valori foglia K a 25 ° C utilizzando la seguente equazione: </li></ol><img alt="Equazione 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> Conduttanza stomatica (g s) può essere determinato come E divisa per la foglia-aria differenza di pressione di vapore, equivalente alla pressio vaporere deficit (VPD), determinato mediante un sensore di temperatura e umidità relativa adiacente alla foglia. VPD è calcolato utilizzando la seguente equazione 21 </li></ol><img alt="Equazione 2" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq2.jpg" fo:content-width="1.67in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq2highres.jpg" /> dove RH è l&#39;umidità relativa, VP è la pressione di vapore di saturazione dell&#39;aria (in kPa, in funzione della temperatura, secondo l&#39;equazione Arden Buck 22), AP e la pressione atmosferica (in kPa). 2. Di misura della conduttanza idraulica Foglia per foglie disidratate <ol><li> Raccogliere spara preferibilmente la sera o di notte in modo tale che le tensioni xilema sono basse, tagliate in aria e posto in sacchetti di plastica scuri pieni di asciugamani di carta bagnati. In laboratorio, ripassare almeno due nodi dalla fine di ogni ripresa sott&#39;acqua. Lasciate sparare reidratarsi durante la notte in acqua pura, o altra soluzione da utilizzare per le Kaf misurazioni. Acqua ultrapura è raccomandato come una soluzione di flusso a meno che gli impatti delle diverse soluzioni devono essere indagato come un fattore. </li><li> Tagliare spara in segmenti con almeno tre foglie sotto l&#39;acqua ultrapura e disidratare spara con una ventola per diversi periodi di tempo ad una serie di valori foglia Ψ. </li><li> Una volta germogli sono disidratati, collocare sacchetti sigillabili (Whirl-Pak, Nasco, Fort Atkinson, WI, USA), che sono stati precedentemente in esalato) intorno a ogni foglia del germoglio, e quindi posizionare le riprese tutto in un grande sacchetto sigillabile con carta bagnata asciugamano. </li><li> Lasciate che le riprese equilibrare per almeno 30 min (per servizi fortemente disidratati tempi di equilibrazione più lunghi possono essere necessari). </li><li> Dopo equilibrazione, asportare il foglio superiore e inferiore e la prima misura Ψ foglia (Ψ = o) utilizzando una camera di pressione. </li><li> Scartare il germoglio se la differenza nella foglia Ψ di questi due foglie è maggiore di 0,1 MPa (per strongly foglie disidratate, questo intervallo può essere esteso a 0,3 MPa). </li><li> Terza foglia viene poi utilizzato per determinare K foglia e g s con l&#39;EFM, seguendo i passi 1,2 -1,18 sopra. In particolare, e stato stazionario può essere ottenuta anche per le foglie che sono state foglie disidratati, come stomi ancora aperti e generare g s valori sostanzialmente superiori a conduttanza cuticolare 17. </li><li> Per costruire curve di vulnerabilità idraulici, calcolare foglia K utilizzando la finale Ψ come nel passaggio 1,16, e quindi trama valori foglia K contro seconda del valore più basso, o Ψ Ψ o finale, cioè, il più forte disidratazione sperimentato dal foglio durante l&#39;esperimento (= Ψ più basso). Analogamente, il declino g s in risposta alla disidratazione foglia può essere determinato tracciando g s contro basso Ψ. Il lavoro precedente ha sh<html> proprio che la disidratazione induce almeno calo parzialmente irreversibili K foglia e 14,16 g s. </li><li> Si consiglia di ottenere almeno 6 valori K foglia per intervalli di 0,5 MPa di Ψ più bassa (questo intervallo può essere ridotto a 0,25 MPa se la specie si sta lavorando è molto vulnerabile alla disidratazione). </li><li> Eseguire test di Dixon outlier su valori foglia K per ogni intervallo di 0,5 MPa acqua più basso potenziale di Ψ per eliminare valori anomali dalla curva di vulnerabilità 23. </li><li> Dato che le specie si differenziano per le loro risposte di K foglie e g s alla disidratazione 14,16, adatto diverse funzioni per ogni specie e selezionare la massima verosimiglianza (AIC più basso valore, vedi 14 per i dettagli). Si consiglia di montare almeno quattro funzioni precedentemente utilizzati in letteratura: lineare (pg &quot;fo: content-width =&quot; 1.4in &quot;fo: src =&quot; / files/ftp_upload/4179/4179eq3highres.jpg &quot;/&gt;), sigmoidale ( <img alt="Equazione 4" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq4.jpg" fo:content-width="1.483in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq4highres.jpg"/> ), Logistica ( <img alt="Equazione 5" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq5.jpg" fo:content-width="1.7in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq5highres.jpg"/> ) Ed esponenziale ( <img alt="Equazione 6" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq6.jpg" fo:content-width="1.583in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq6highres.jpg"/> ). </li></ol> 3. Risultati rappresentativi Il declino della foglia di conduttanza idraulica con disidratazione varia fortemente tra le specie (Fig. 1). Siccità specie sensibili registrare un calo più forte a potenziali idrici meno negativi rispetto alle specie più tolleranti alla siccità, se misurati in irradiance alta (PAR&gt; 1.000 mmol m-2 • • s-1). L&#39;acquapotenziale perdita a 80% della conducibilità idraulica (P 80) per mesico erbe Helianthus annuus era 3 MPa meno negativo di quello di Heteromeles arbutifolia, nativa della California chaparral. Heteromeles arbutifolia risposto linearmente al declino potenziale idrico, mentre Helianthus annuus ha mostrato una non lineare declino. Sia la conduttanza stomatica (g s) e foglia conduttanza idraulica (K foglie) può anche rispondere drammaticamente all&#39;irradianza (Fig. 2). Per Raphiolepis indica, la conduttanza stomatica è diminuita fortemente con disidratazione di foglie rilevati alle irradianza alta (PAR&gt; 1.000 mmol m-2 • • s-1), e alla luce di laboratorio (PAR &lt;6 mmol m-2 • • s-1). Sotto irradianza alta, foglie misurata con l&#39;EFM che era stato disidratato al potenziale acqua che è tipico per ben illuminato leaves su piante intere a metà giornata mostrò simile g s come per foglie misurati su piante intere con un porometro (stella in Fig. 2). In particolare, per ante a massima idratazione, K foglia era quattro volte superiore per foglie esposte a elevate rispetto basso irraggiamento (11 vs 2,8 mmol m -2 s -1 MPa -1), e quindi K foglia ha mostrato una risposta forte luce in ben foglie di idrati di g s. Inoltre, sotto irraggiamento alto, K foglia diminuita più fortemente con la disidratazione. Il P 80 è 0,93 MPa meno negativo in alto di basso irraggiamento. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/4179/4179fig1.jpg" /> Figura 1. Curve di vulnerabilità Leaf idraulici per un periodo di siccità sensibile (in alto) e un tolleranti siccità (in basso) specie (da 14,24). Ogni punto rappresenta un peccatogle misurazione della conduttanza idraulica foglia (K foglia) su una foglia distaccata mediante il metodo di flusso evaporativo (EFM). Le barre verticali rappresentano il potenziale dell&#39;acqua in cui la specie perso l&#39;80% della conduttanza idraulica foglia iniziale (P 80). Migliori funzioni di fit con massima verosimiglianza sono tracciate per entrambe le specie. <img alt="Equazione 7" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq7.jpg" fo:content-width="3.293in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq7highres.jpg"/><img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/4179/4179fig2.jpg" /> Figura 2. La risposta di conduttanza stomatica (g s) e della conducibilità idraulica foglia (K foglia) al potenziale di foglia declino acqua per Raphiolepis indica misurato in alto vs basso irraggiamento (da 16). (PAR&gt; 1000 e &lt;6 mmol m-2 • • s-1). Ogni punto rappresenta una singola misura su una foglia distaccata mediante il metodo di flusso evaporativo (EFM), con punti bianchi e neri rappresentano foglie misurati sotto irradiazione rispettivamente alto e basso. Equazioni per le curve di conduttanza stomatica in alta irradiazione vs basso: <img alt="Equazione 8" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq8.jpg" fo:content-width="4.727in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq8highres.jpg" /> e <img alt="Equazione 9" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq9.jpg" fo:content-width="2.26in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq9highres.jpg"/> . Equazioni per le curve di vulnerabilità a irraggiamento alto vs basso: <img alt="Equazione 10" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq10.jpg" fo:content-width="2.7in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq10highres.jpg"/> e <img alt="Equazione 11" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq11.jpg" fo:content-width="1.8in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq11highres.jpg"/> . Stella grigia nel pannello superiore rappresenta la media ± STAerrore ndard per g s e il potenziale idrico fogliare misurato su foglie di piante intere a metà giornata con un porometro. Grigio e nero barre verticali nel pannello inferiore rappresentano il potenziale dell&#39;acqua in cui le specie perso l&#39;80% della conducibilità idraulica foglia iniziale (P 80) sotto irradiazione di alta e bassa, rispettivamente.

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Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Il metodo del flusso evaporativo qui presentata consente relativamente rapido (30 min) determinazione della conduttanza idraulica foglia in laboratorio con misurazione simultanea di conduttanza stomale. L&#39;EFM è finora il metodo che più si segue il percorso naturale di acqua nelle foglie, dato che l&#39;acqua evapora negli spazi aerei foglie e diffonde dal stomi 15. Un certo numero di altri metodi sperimentali per la determinazione foglia K esistono 25, con tre sono particolarmente comuni. (1) Nel metodo di flusso ad alta pressione (HPFM), l&#39;acqua viene spinta attraverso la foglia sotto alta pressione 15,26. Tuttavia, curve di vulnerabilità non può essere ottenuto con questo metodo perché applicate pressioni positive venga riempito emboli e reidratare tessuto mesofillo. (2) Nel metodo di reidratazione cinetica (RKM), K foglia viene calcolato utilizzando l&#39;analogia tra la reidratazione di fogli disidratati con la charging di un condensatore in serie ad una resistenza 27,28. Questo metodo è veloce, ma non riprodurre l&#39;intero sistema di traspirazione vie naturali nella foglia e non è facilmente modificato per consentire la misurazione di foglie acclimatati per irraggiamento elevato. (3) Nel metodo pompa a vuoto (VPM) la foglia viene posto in una camera, il suo picciuolo collegato ad una fonte di acqua su una bilancia, mentre vuoti di diversa intensità vengono applicati alla perdita di acqua di guida foglia dalla foglia 15,26. Questo metodo può richiedere molto tempo. Misurazioni con tutti e tre i metodi sono stati trovati per dare risultati coerenti 15,28,29, e quindi la EFM viene frequentemente usato dato perché si basa sul movimento acqua per traspirazione, e la sua relativa rapidità e la sua modifica per misurare foglia K in diverse condizioni. Tutti i metodi tipicamente utilizzati per determinare foglia K comportano un livello di incertezza nella quantificazione accurately la forza motrice corrispondente alla traspirazione 25. Nel EFM, la foglia ΔΨ utilizzato per calcolare foglia K è inferiore al vero motore, in quanto si basa sulla foglia bulk Ψ dopo la foglia è equilibrata per la bomba pressione. A questo punto, la foglia bulk Ψ non rappresenta necessariamente il potenziale dell&#39;acqua delle cellule alla fine del percorso idraulico, in cui l&#39;acqua evapora, ma piuttosto un volume media ponderata per le cellule relativamente pochi potenziale acqua bassa dove l&#39;acqua è movimento e evaporazione, e per le cellule più numerose potenziale dell&#39;acqua alta che può essere isolato dal flusso di traspirazione. Quanto la foglia Ψ è diverso dal vero motore dipende quindi dove l&#39;acqua sta evaporando nella foglia. Se l&#39;acqua evapora tutta la foglia, la foglia di massa Ψ può essere vicino al vero motore, e se l&#39;acqua evapora solo da relativamente pochi cells vicino gli stomi, la foglia bulk Ψ può sostanzialmente sottostimare la vera forza di guida, cioè, il potenziale dell&#39;acqua di tali cellule può essere molto più bassa, e quindi foglia K effettiva sarebbe inferiore a quello determinato con l&#39;EFM. Così, il grado di foglia K determinato dal EFM rappresenta la foglia vera K è sensibile ai percorsi di flusso dell&#39;acqua, che ancora non sono ben compresi. Mentre la EFM fornisce i dati che corrispondono a quelli di altri metodi di misurazione K foglia (vedi sopra), ed è eccellente per uso comparativo, la possibilità di specie variazione nei percorsi di flusso d&#39;acqua attraverso il mesofillo necessita di ulteriori indagini. In effetti, anche per foglie di data specie, queste vie d&#39;acqua può variare in condizioni diverse, ad esempio, sotto irradianza diversi e carichi di calore 4,30 o dello stato delle acque diversa (dato restringimento del tessuto) 31. Ulteriori conoscenzedelle vie di trasporto dell&#39;acqua sarebbe quindi consentire la EFM da utilizzare per risolvere gli effetti dei percorsi cambiamento sul trasporto foglia idraulico complessivo. La misurazione della conduttanza stomale in EFM ha il vantaggio di permettere la determinazione di risposte a irraggiamento e disidratazione, e fornire risposte appaiate g s con foglia K. Inoltre, l&#39;effetto della disidratazione foglia precedente seguito da reidratazione in g s può essere valutata con questo metodo. Tuttavia, questo metodo ha due inconvenienti potenziali. Primo, questa misura g s è fatta su una foglia asportato, piuttosto che su una pianta intatta, e la seconda, la determinazione della conduttanza stomale si basa sulla misura del clima certa distanza dalla foglia, piuttosto vicino alla foglia come in una camera porometro , anche se la ventilazione della foglia con il ventilatore equilibra la superficie del foglio con l&#39;aria circostante. Per alcune specie, escissefoglie possono mostrare diverse risposte stomatiche che per le foglie su una pianta intatta 16,32. Tuttavia, per varie specie g s stimato utilizzando la EFM era simile ai valori misurati su piante intere con un porometro per ante a metà giornata Ψ foglia 16 (Fig. 2). L&#39;EFM può essere applicato per fisiologica intuizione, cioè, indagare le dinamiche di K foglia, la sua base nella struttura e anatomia, e le sue risposte ai fattori ambientali. Inoltre, il metodo può essere usato per confrontare piante della data specie coltivate in condizioni diverse, o di età diverse, o per confrontare piante di diverse specie adattate ad ambienti differenti. Con la costruzione di curve di vulnerabilità foglia, si possono ottenere informazioni sui meccanismi di tolleranza specie alla siccità. Durante la siccità, cavitazione e collasso cellule hanno dimostrato di essere in xilema foglia di alcuni<html> specie, e ritiro cellula del mesofillo durante la disidratazione potrebbe anche avere un impatto il movimento dell&#39;acqua (recensione in 14). I futuri studi saranno necessari per determinare l&#39;importanza relativa di ciascuno di questi processi nel guidare il declino di K foglia e chiusura degli stomi. Irraggiamento è anche un forte fattore che influenza K foglia e l&#39;EFM è particolarmente adatto per misure in alto irraggiamento. La risposta combinata di acquaporine per irraggiamento e la siccità dovrebbe guadagnare molto interesse. Irradianza alta porta ad un&#39;aumentata espressione e / o attivazione delle acquaporine che permettono il flusso di acqua più velocemente attraverso cellule viventi, aumentando foglia K, che conduce alla disidratazione ridotta espressione e / o de-activatation di acquaporine, riducendo foglia K. L&#39;impatto combinato di irraggiamento e di acqua sulla foglia K richiedono ulteriori indagini 4,10,16,33. tenda &quot;&gt; Inoltre, tra le specie, K foglia e la sua vulnerabilità è relativa a distribuzione delle specie per quanto riguarda la fornitura di acqua luce e di altre risorse 3,13,24. Specie da zone aride tendono a mostrare una maggiore resistenza al declino idraulica, di fronte più negativi potenziali idrici del suolo, e mantenendo una foglia alta K da più potenziali idrici negativi, possono mantenere alta g s e continuare la cattura della CO 2 per la fotosintesi 13,14. Pertanto, lo studio delle proprietà idrauliche foglia fornisce intuizioni a livello di cella, foglia, e intero impianto e le sue risposte per l&#39;ambiente, e rischia di produrre numerose importanti scoperte nuove a tutte le scale.

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

L&#39;acqua è una risorsa fondamentale, e l&#39;acqua del sistema di trasporto dell&#39;impianto pone dei limiti alla crescita massima e tolleranza alla siccità. Quando le piante aprono il loro stomi per ottenere una conduttanza stomatica alta (g s) per catturare CO2 per la fotosintesi, l&#39;acqua si perde per 1,2 traspirazione. L&#39;acqua evapora dagli spazi aerei è sostituito dalle pareti cellulari, a sua volta, attingendo acqua dal xilema delle vene del foglio, nel disegno turno da xilema negli steli e radici. Come l&#39;acqua è tirato attraverso il sistema, sperimenta resistenza idraulica, creando tensione in tutto il sistema e un basso potenziale idrico fogliare (Ψ foglia). Foglia stessa è un fattore critico nel sistema pianta intera, rappresentano in media il 30% della resistenza dell&#39;impianto idraulico 3. Foglia conduttanza idraulica (K = resistenza anta 1 / foglia idraulico) è il rapporto tra la portata di acqua al gradiente acqua potenziale attraverso la foglia, e riassume l&#39;comportamento di un sistema complesso:. acqua si muove attraverso il picciolo e con vari ordini di vene, esce nella guaina pacchetto e passa attraverso o attorno cellule del mesofillo prima di evaporare nello spazio aereo e di essere emerso dal stomi foglia K è di forte interesse come importante caratteristica fisiologica di confrontare specie, quantificando l&#39;efficacia della struttura della foglia e fisiologia per il trasporto di acqua, e una variabile chiave per indagare per la sua relazione alla variazione nella struttura (ad esempio, in architettura venature foglia) e suoi impatti sul cambio gas fotosintetica. Inoltre, K foglia reagisce fortemente con l&#39;ambiente interno ed esterno foglia 3. Foglia K può aumentare drammaticamente con irradianza apparentemente a causa di cambiamenti nell&#39;espressione e attivazione delle acquaporine, le proteine ​​coinvolte nel trasporto acqua attraverso membrane 4, e foglia K diminuisce fortemente durante drdovrebbe, a causa di cavitazione e / o collasso dei condotti xilematici, e / o la perdita di permeabilità dei tessuti extra-xilema a causa di mesofillo e guaina ritiro pacco cella o disattivazione acquaporina 5-10. Poiché K foglia può vincolare g s e il tasso fotosintetico tra le specie in condizioni ben irrigati e durante la siccità, e quindi limitare intero impianto di prestazioni che possono eventualmente determinare distribuzione delle specie in particolare, come siccità aumentano in frequenza e gravità 11-14. Presentiamo un metodo semplice per la determinazione simultanea di foglia e K g s sulle foglie asportati. Una foglia traspirante è collegato con il suo picciolo a tubo esecuzione ad una fonte di acqua su una bilancia. La perdita di acqua dal saldo viene registrato per calcolare la portata attraverso la foglia. Quando traspirazione stato stazionario (E, mmol m-2 • • s-1) viene raggiunta, g <sub&gt; S è determinato dividendo da deficit di pressione di vapore, e foglia K dividendo per la forza potenziale driving acqua determinato utilizzando una camera di pressione (K = foglia E / - Δψ foglia, MPa) 15. Questo metodo può essere utilizzato per valutare le risposte foglia K di irradianza diverse e la vulnerabilità di foglia K alla disidratazione 14,16,17.

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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

Descriviamo un metodo relativamente rapido (30 min) e realistico per la misurazione simultanea del foglio conduttanza idraulica (<em&gt; K</em<sub&gt; Foglia</sub&gt;) E conduttanza stomatica (<em&gt; G</em<sub&gt; S</sub&gt;) Per traspiranti foglie asportati. Il metodo può essere modificato per misurare le risposte di luce e di disidratazione<em&gt; K</em<sub&gt; Foglia</sub&gt; E<em&gt; G</em<sub&gt; S</sub&gt;.

Misurazione della Leaf conduttanza idraulica e conduttanza stomatica e le loro risposte ad irraggiamento e disidratazione con il metodo del flusso evaporativo (EFM)

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