Name: relating stomatal conductance to leaf functional traits
Uploaded: 2015-10-12T14:00:00
Duration: 11 min 9 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Relating Stomatal Conductance to Leaf Functional Traits at JoVE.com

We are indebted to Xuefei Yang, Sabine Both, Lin Chen and Kaitian Wang for coordinating the fieldwork and establishing the BEF-China experiment. We are also grateful to the whole BEF-China research group for their general support. BEF-China is mainly funded by the German Research Foundation (DFG FOR 891/1 and 2) and funding for this particular project was provided by the German Research Foundation to H.B. (DFG BR 1698/9-2). We are also thankful for the travel grants and summer schools financed by the Sino-German Centre for Research Promotion in Beijing (GZ 524, 592, 698, 699 and 785). In addition we would like to thank David Eichenberg, Michael Staab, Katja Grotius, Silvana Tornack, Lin Chen, and Shouren Zhang for their support in the field and in the lab.

1. الثغور الموصلية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياسات تصرف الثغور ملاحظة: الكتاب استفادت من نوع بسيط من ثابت porometer الدولة (عشري الأضلاع SC1). تصميم porometer لديه ميزة من صغر حجمها، وبديهية التشغيل اليدوي وموثوقية عالية. عند قياس تصرف الثغور في الميدان، للتأكد من تقليل المسافة بين الأفراد تقاس لدورة القياس المتكرر ليكون من الممكن الأكثر كفاءة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختيار الأوراق الأنواع المختلفة والأفراد وفقا لنمط استنساخه (نفس الطول ونفس التعرض، ونفس الموقف داخل المصنع، وإذا كان ذلك ممكنا فقط من نفس العقدة، وفقط من فئة واحدة؛ الشمس أو الظل الأوراق، الخ). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يترك المقياس الوحيد في صحية، حالة غير التالفة وتطويرها بشكل كامل. بمناسبة الأوراق على الأفراد (على سبيل المثال، مع علاقات كابل أو لون الشريط)، للتأكد من أن القياسات المتكررة تتم على نفس ورقة. ملاحظة: قياس آثافة<html> ينبغي بذل بيانات أدلى من الثغور تصرف فقط على سطح ورقة في حين تجنب الضلع الأوسط والأوردة ورقة قوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء القياسات في ساعات الصباح الباكر قبل شروق الشمس مع الأخذ 09:55 القياسات المتكررة حتى تظهر القيم تصرف الثغور انخفاضا واضحا في الظهر. ملاحظة: دورة يوميا من القياسات تقديم بيانات جيدة لتحليل العلاقات بين VPD وتصرف الثغور. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياسات VPD <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مع كل ز S قياس درجة حرارة قياسية والرطوبة النسبية ويفضل أن يكون مع قطع الاشجار المحمولة لقياس مباشر على الأوضاع في موقف من نفس ورقة. لحساب العجز ضغط البخار استخدام صيغة أغسطس روش ماغنوس 15. </li></ol></li></ol><img alt="المعادلة 1" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/52738/52738eq1.jpg" width="300" /> = تشبع ضغط بخار الماء ه ق [باسكال] الحمار = &quot;jove_content&quot;&gt; T = درجة الحرارة [° C] <ol start="4" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نموذج ز S - استجابة VPD <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الآن نوعا من الحكمة مؤامرة جميع البيانات ز S ضد VPD، والجمع بين كل الدورات اليومية للأوراق الفردية في تحليل واحد لكل الأنواع. استخراج القيمة القصوى لوحظ من بيانات تصرف الثغور من خلال البحث عن القيمة القصوى. لتوسيع نطاق نموذج للمقارنة بالأنواع الحكيمة، تقسيم القيم المرصودة من خلال القيمة القصوى التي لوحظت أن الأنواع (ز S / ز SMAX). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لكل نوع، التراجع في logits من ز S (ز S / ز SMAX) لVPD وعلى المدى الدرجة الثانية من VPD باستخدام نموذج خطي معمم مع توزيع ذي الحدين الخطأ (أ، ب، ج تمثل المعلمات الانحدار): </li></ol></li></ol><img alt="المعادلة 2" src="/files/ftp_upload/52738/52738eq2.jpg" width="300" /><img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/52738/52738fig1highres.jpg" width = &quot;700&quot; /&gt; الشكل 1. مثال على القيم المرسومة والنموذج المجهزة للز S -. VPD تصرف الثغور تآمر بوصفها وظيفة من عجز ضغط البخار للأنواع Liquidambar formosana. وتمثل النقاط فارغة القيم المرصودة. (A) الحد الأقصى تصرف الثغور، تم استخراج VPD في أقصى الثغور تصرف ويعني تصرف الثغور من المطلق تصرف الثغور وبالتالي غير تحجيم (ز S) البيانات. (B) بيانات الثغور تصرف مقيس (ز S / ز SMAX) تم التخطيط لاستخراج المعلمات النسبية (كما هو موضح النقاط شغل) 20. إعادة طبع بإذن من 20. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52738/52738fig1highres.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الرقم 2" src="/files/ftp_upload/52738/52738fig2highres.jpg" wiDTH = &quot;400&quot; /&gt; الشكل 2. نماذج جميع المجهزة لجميع الأنواع. البيانية نموذج للبيانات تصرف الثغور إلى الانحدار VPD لجميع الأنواع. يتم تمثيل الأنواع دائمة الخضرة بخطوط سوداء، والأنواع المتساقطة من قبل الخطوط الحمراء 20. إعادة طباعة بإذن من 20. ملاحظة: استخدام logits بدلا من التقهقر ز S مباشرة إلى VPD، ويؤدي إلى درجة أن غرار القيم القصوى لا تتجاوز ز SMAX وأن ز S النهج 0 في VPD عالية. <ol start="5" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخراج المعلمة التنظيم الثغور لكل الأنواع <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب ز المنمذجة القيم SMAX المطلقة (MaxFit في الشكل 1B). للقيام بذلك، وحساب VPD في أقصى تصرف الثغور من وضع أول مشتق من 1.4.2 إلى الصفر، مما يعطي VPD gsMaxFit = -b / 2A. إدراج VPD gsMaxFit إلى صيغة 1.4.2 ورفع إلى قوة الإلكترونية للحصول على MaxFit. حساب مEAN جميع القياسات تصرف في الأنواع (انظر الشكل 1A). ملاحظة: استخدام الإحصائي برنامج R (http://www.r-project.org). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لحساب القيم النسبية، من طراز تحجيم (ز S / ز SMAX)، واستخراج تصرف الثغور والقيم VPD لالنقطتين التاليتين: (1) تصرف الثغور وVPD في الحد الأقصى من طراز (MaxFit) و (2) VPD في النقطة الثانية من انعطاف المنحنى (انظر الشكل 1B). تتكاثر هذه القيم التي كتبها g SMAX الحصول على قيم ز S المطلقة لهذه النقاط. انظر الشكل 2 لتراكب كاملة من النماذج واحدة من جميع الأنواع 39 تحليلها. </li></ol></li></ol> 2. قياسات الثغور الصفات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويفضل أخذ عينات من بالضبط نفس الأوراق التي استخدمت لقياس تصرف الثغور. إذا لم يكن ذلك ممكنا، وتطبيق إجراءات الاختيار نفسه الذي تم تطبيقه على اختيار الأوراقللقياسات تصرف الثغور، ويفضل أن يكون على نفس الأفراد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق طبقة رقيقة من عديم اللون، وتجفيف طلاء الأظافر بسرعة (اختبار مختلف الماركات، وبعضها أكثر ملاءمة من غيرها) على عينة جديدة. إذا لا يمكن معالجة عينات فورا، وتخزينها في 70٪ كحول. بعد طلاء الأظافر قد جفت، بلطف قشر الانطباع من ورقة والمضي قدما لتحليل مجهري، كما هو الحال مع عينة ورقة عادية. ملاحظة: في حالة من الأوراق مع ارتفاع كثافة شعري الشكل الخطوة التي تسبق تطبيق هيدروكسيد الصوديوم أو 1: 1 حل من حمض الخليك والأكسجين بيروكسيد يمكن أن يؤدي إلى نتائج أفضل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحليلات المجهر الضوئي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توصيل الكاميرا إلى المجهر الضوئي قادر على تكبير 40X بين ل400X. بعد أن يتم توصيل الكاميرا إلى مجهر، وتتطابق مع الصور التي التقطت في التكبير البصري ودقة الصورة، على سبيل المثال، مع مساعدة من الحجم الكبير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توظيف ط مفتوحة المصدربركه برامج معالجة مثل يماغيج 16 تحليل هذه الصور. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم شكل مع أداة شكل من أداة تحليل الصورة على الصورة في منطقة لا الأوساخ وبصمات الإبهام، المناطق المتضررة، أو عروق نبات كبيرة. عد الثغور في هذا المجال ومجموعه 50000 ميكرون 2 على الأقل لكل عينة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس حارس الثغور طول الخلية وطول المسام. احسب عدد الثغور في 2 مم. حساب مؤشر الثغور كما أن نسبة كثافة الثغور إلى البشرة عدد الخلايا في مم 2. </li></ol></li></ol></li></ol> 3. تقييم ورقة الوريد الصفات ملاحظة: للحصول على تقييم الصفات ورقة الوريد، وهو تعديل بروتوكول من كيس وScoffoni 17 كان يعمل. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد عينة ملاحظة: لتحسين وضوح عروق نبات، والمبيض أول الأوراق ثم ملطخة safranine والمواد المسرطنة. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتبييض اوراقوفاق، وتركهم لا يقل عن 72 ساعة في 50٪ محلول من مزيل اللون (اختبار مختلف الماركات، ومرة ​​أخرى قد تعمل بعض أفضل). بدلا من ذلك، استخدم 5٪ محلول هيدروكسيد الصوديوم أو 10٪ محلول KOH أو 25٪ H 2 O 2 حل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسخين حل تصل إلى 30 درجة مئوية أو الجمع بين حلول مختلفة من الخطوة 3.1.1 لتأثيرات أفضل. شطف عدة مرات في الماء بعد ذلك. التكيف مع عملية التبييض لأنواع محددة، اعتمادا على خصائص نبات بها. ملاحظة: أثخن الأوراق قد تحتاج فترات أطول من حمام حل وأو حلول أكثر عدوانية. يمكن تبييض أوراق أرق وأكثر عطاء لدرجة مرضية في أقل من 72 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للون الأوراق وضعها في الإيثانول بنسبة 100٪. لون لهم عن 2-30 دقيقة في 1٪ محلول safranine. لتعزيز التلوين، إضافة إلى مزيد من المعالجة مع 1٪ محلول الأخضر المرمر فقط لعدة ثوان. تكييف بروتوكول لكل الأنواع من حيث التوقيت وكثافة لتحقيق أفضل النتائج. شطف حد ذاتهامرات veral في الماء بعد ذلك. إذا كانت الأوراق هي ملطخة عميق، بعض الوقت في الإيثانول أو مزيل اللون قد يساعد. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحليل عينة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مسح الأوراق مع ماسح ضوئي الخلفية في القرار كاليفورنيا 1200 نقطة في البوصة. تطابق بالاشعة اتخاذها لهذا القرار من الصورة، على سبيل المثال، مع مساعدة من نطاق، للتأكد من أن طول بكسل يمكن ارجاعه الى تدابير طول المطلقة للأوراق الممسوحة ضوئيا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس المجال، محيط، طول وعرض الأوراق. حساب عدة مؤشرات، على سبيل المثال، طول / عرض ومحيط 2 / المنطقة. قطع 1 بنسبة 1 سم مستطيل من منتصف الصورة. قياس قطر الأوردة من الدرجة الأولى والثانية (لا تشمل الوريد منتصف الرئيسي). قياس طول كل عروق الدرجة الأولى في هذا QUADRAT (كثافة الوريد). </li></ol></li></ol> 4. تقييم أخرى ورقة الصفات ملاحظة: المؤخرات الصفات ورقة نموذجية مثل محددةمساحة الورقة (SLA)، ورقة محتوى المادة الجافة (LDMC)، مساحة الورقة، محتويات عنصر، ورقة العادة، ورقة pinnation، ورقة نوع مركب، ورقة نوع هامش الخ بعد ثبوت بروتوكولات 18،19. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الصفات رقة المراقبة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقييم pinnation ورقة، ورقة نوع مركب، ورقة نوع الهامش وجود الرحيق extrafloral 18،19 من خلال الملاحظة في هذا المجال. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الصفات رقة تحليلية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع عينات رقة جديدة، ويفضل أن يكون على نفس الأفراد المستخدمة للقياسات أخرى لتحديد منطقة معينة ورقة (SLA)، مساحة الورقة ورقة محتوى المادة الجافة (LDMC) 18،19. بعد 48 ساعة في فرن التجفيف في 80 ° C، وقياس محتويات العنصر والنسب، ويفضل أن يكون على نفس الأوراق. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Schulze, E. -. D., Kelliher, F., K&#246;rner, C., Lloyd, J., Leuning, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationships+among+maximum+stomatal+conductance,+ecosystem+surface+conductance,+carbon+assimilation+rate,+and+plant+nitrogen+nutrition:+a+global+ecology+scaling+exercise.">Relationships among maximum stomatal conductance, ecosystem surface conductance, carbon assimilation rate, and plant nitrogen nutrition: a global ecology scaling exercise.</a> Annual Review of Ecology and Systematics. 25 (1), 629-662 (1994).</li><li>Chaturvedi, R. K., Raghubanshi, A. S., Singh, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+tree+seedlings+in+a+tropical+dry+forest+in+relation+to+soil+moisture+and+leaf+traits.">Growth of tree seedlings in a tropical dry forest in relation to soil moisture and leaf traits.</a> Journal of Plant Ecology. 6 (2), 158-170 (2013).</li><li>Santiago, L. S., Kim, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlated+evolution+of+leaf+shape+and+physiology+in+the+woody+Sonchus.+alliance+(Asteraceae:+Sonchinae)+in+Macaronesia.">Correlated evolution of leaf shape and physiology in the woody Sonchus. alliance (Asteraceae: Sonchinae) in Macaronesia.</a> International Journal of Plant Sciences. 170 (1), 83-92 (2009).</li><li>Aasamaa, K., Sober, A. <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+and+stomatal+sensitivity+in+six+deciduous+tree+species.">Hydraulic conductance and stomatal sensitivity in six deciduous tree species.</a> Biologia Plantarum. 44 (1), 65-73 (2001).</li><li>Waring, R. H., Chen, J., Gao, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plant-water+relations+at+multiple+scales:+integration+from+observations,+modeling+and+remote+sensing.">Plant-water relations at multiple scales: integration from observations, modeling and remote sensing.</a> Journal of Plant Ecology-UK. 4, 1-2 (2011).</li><li>Oren, R., Sperry, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survey+and+synthesis+of+intra-+and+interspecific+variation+in+stomatal+sensitivity+to+vapour+pressure+deficit.">Survey and synthesis of intra- and interspecific variation in stomatal sensitivity to vapour pressure deficit.</a> Plant, Cell and Environment. 22 (12), 1515-1526 (1999).</li><li>Leuning, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+critical+appraisal+of+a+combined+stomatal-photosynthesis+model+for+C3+plants.">A critical appraisal of a combined stomatal-photosynthesis model for C3 plants.</a> Plant, Cell and Environment. 18 (4), 339-355 (1995).</li><li>Patan&#232;, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leaf+area+index,+leaf+transpiration+and+stomatal+conductance+as+affected+by+soil+water+deficit+and+vpd+in+processing+tomato+in+semi+arid+mediterranean+climate.">Leaf area index, leaf transpiration and stomatal conductance as affected by soil water deficit and vpd in processing tomato in semi arid mediterranean climate.</a> Journal of Agronomy and Crop Science. 197 (3), 165-176 (2011).</li><li>Jarvis, A. J., Davies, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+coupled+response+of+stomatal+conductance+to+photosynthesis+and+transpiration.">The coupled response of stomatal conductance to photosynthesis and transpiration.</a> Journal of Experimental Botany. 49 (Special Issue), 399-406 (1998).</li><li>Roelfsema, M. R. G., Hedrich, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+the+light+of+stomatal+opening:+new+insights+into+&#8220;the+Watergate.&#8221;.">In the light of stomatal opening: new insights into &#8220;the Watergate.&#8221;.</a> New Phytologist. 167 (3), 665-691 (2005).</li><li>Wong, S. C., Cowan, I. R., Farquhar, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stomatal+conductance+correlates+with+photosynthetic+capacity.">Stomatal conductance correlates with photosynthetic capacity.</a> Nature. 282 (5737), 424-426 (1979).</li><li>Sobrado, 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=Hydraulic+conductance+and+water+potential+differences+inside+leaves+of+tropical+evergreen+and+deciduous+species.">Hydraulic conductance and water potential differences inside leaves of tropical evergreen and deciduous species.</a> Biologia Plantarum. 40 (4), 633-637 (1998).</li><li>Zhang, Y. -. J., Meinzer, F. C., Qi, J. -. H., Goldstein, G., Cao, K. -. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Midday+stomatal+conductance+is+more+related+to+stem+rather+than+leaf+water+status+in+subtropical+deciduous+and+evergreen+broadleaf+trees.">Midday stomatal conductance is more related to stem rather than leaf water status in subtropical deciduous and evergreen broadleaf trees.</a> Plant, Cell and Environment. 36 (1), 149-158 (2013).</li><li>Aerts, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+advantages+of+being+evergreen.">The advantages of being evergreen.</a> Trends in Ecology, &amp; Evolution. 10 (10), 402-407 (1995).</li><li>Murray, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+computation+of+saturation+vapor+pressure.">On the computation of saturation vapor pressure.</a> Journal of Applied Meteorology. 6 (1), 203-204 (1967).</li><li>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=Quantifying+leaf+vein+traits.">Quantifying leaf vein traits.</a> PrometheusWiki. , (2011).</li><li>Cornelissen, J. H. C., Lavorel, S., 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=A+handbook+of+protocols+for+standardised+and+easy+measurement+of+plant+functional+traits+worldwide.">A handbook of protocols for standardised and easy measurement of plant functional traits worldwide.</a> Australian Journal of Botany. 51 (4), 335-380 (2003).</li><li>Perez-Harguindeguy, N., D&#237;az, S., 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=New+handbook+for+standardised+measurement+of+plant+functional+traits+worldwide.">New handbook for standardised measurement of plant functional traits worldwide.</a> Australian Journal of Botany. 61 (3), 167-234 (2013).</li><li>Kr&#246;ber, W., Bruelheide, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transpiration+and+stomatal+control:+A+cross-species+study+of+leaf+traits+in+39+evergreen+and+deciduous+broadleaved+subtropical+tree+species.">Transpiration and stomatal control: A cross-species study of leaf traits in 39 evergreen and deciduous broadleaved subtropical tree species.</a> Trees. 28 (3), 901-914 (2014).</li><li>Larcher, 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> Physiological plant ecology. , 514 (2003).</li><li>Bunce, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Does+transpiration+control+stomatal+responses+to+water+vapour+pressure+deficit.">Does transpiration control stomatal responses to water vapour pressure deficit.</a> Plant, Cell and Environment. 20 (1), 131-135 (1997).</li><li>Bunce, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+do+leaf+hydraulics+limit+stomatal+conductance+at+high+water+vapour+pressure+deficits.">How do leaf hydraulics limit stomatal conductance at high water vapour pressure deficits.</a> Plant, Cell and Environment. 29 (8), 1644-1650 (2006).</li><li>Poorter, L., Bongers, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leaf+traits+are+good+predictors+of+plant+performance+across+53+rain+forest+species.">Leaf traits are good predictors of plant performance across 53 rain forest species.</a> Ecological Sciences of America. 87 (7), 1733-1743 (2006).</li><li>Juhrbandt, J., Leuschner, C., H&#246;lscher, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+relationship+between+maximal+stomatal+conductance+and+leaf+traits+in+eight+Southeast+Asian+early+successional+tree+species.">The relationship between maximal stomatal conductance and leaf traits in eight Southeast Asian early successional tree species.</a> Forest Ecology and Management. 202 (1-3), 245-256 (2004).</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=Leaf+physiology+does+not+predict+leaf+habit;+examples+from+tropical+dry+forest.">Leaf physiology does not predict leaf habit; examples from tropical dry forest.</a> Trees. 19 (3), 290-295 (2005).</li><li>Kr&#246;ber, W., Zhang, S., Ehmig, M., Bruelheide, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xylem+hydraulic+structure+and+the+Leaf+Economics+Spectrum+-+A+cross-species+study+of+39+evergreen+and+deciduous+broadleaved+subtropical+tree+species.">Xylem hydraulic structure and the Leaf Economics Spectrum - A cross-species study of 39 evergreen and deciduous broadleaved subtropical tree species.</a> PLOS ONE. 9 (11), e109211 (2014).</li><li>Kr&#246;ber, W., Heklau, H., Bruelheide, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leaf+morphology+of+40+evergreen+and+deciduous+broadleaved+subtropical+tree+species+and+relationships+to+functional+ecophysiological+traits.">Leaf morphology of 40 evergreen and deciduous broadleaved subtropical tree species and relationships to functional ecophysiological traits.</a> Plant Biology. 17 (2), 373-383 (2015).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

المعلمات من تنظيم الثغور المستخرجة من الطريقة المعروضة في هذه الورقة تؤكد على أهمية الصفات الثغور، مثل كثافة الثغور ومؤشر الثغور. هذه العلاقات جديدة تثبت إمكانية ربط المعلمات من النماذج الفسيولوجية لالمورفولوجية والتشريحية والكيميائية ورقة الصفات 20. بالمقارنة مع الطرق الأخرى، فإن النهج الحالي يحمل ميزة التقاط قيمة VPD فريدة من نوعها والتي لا لبس فيها التي الثغور تصرف ينظم إلى أسفل إلى نصف ز غرار الصورة كحد أقصى. جميع الخطوات المذكورة في البروتوكول هم الأكثر أهمية هي قياسات تصرف الثغور. نظرا لتنظيم متعدد العوامل الظروف الجوية المحيطة تصرف الثغور يكون لها تأثير قوي على ز S. قياسات تصرف الثغور في الرطوبة النسبية العالية والمنخفضة شدة الضوء قد لا تكون موثوقة 21-23. وفيما يتعلق المورفولوجية وأناتالصفات omical، ينبغي دائما أن تتكيف على بروتوكول للأنواع المستهدفة التي شملتها الدراسة. ولا سيما في تحليل كثافة الوريد، ينبغي أن تختلف مدة تبيض وتلطيخ للأوراق، اعتمادا على هيكل ورقة وصلابة. وتشمل القيود المحتملة للطريقة الأنواع، التي قياسات تصرف الثغور هي مستحيلة أو معقدة وعرضة للخطأ بسبب أشكال ورقة غير عادية. ويمكن أن تشمل هذه الصنوبريات والأعشاب مع ريش ورقة ضيقة جدا. نتائجنا تؤكد جزئيا الفرضية الأولى على وجود صلة بين المعلمات الثغور تصرف والصفات ورقة من الطيف ورقة الاقتصاد (LES)، والتي تتطابق مع العديد من الدراسات الأخرى. على سبيل المثال، Poorter وBongers (2006) 24 ذكرت وجود صلة وثيقة بين ز S والصفات التي يمثلها LES، على سبيل المثال، مع ز S تتناقص مع زيادة عمر ورقة. وفقا لذلك، شولز وآخرون (1994) 1 demonstتصنيف صلات واضحة بين المحتوى ورقة النيتروجين وز SMAX. وبالمثل، Juhrbandt وآخرون (2004) 25 وجدوا علاقة ذات دلالة بين ز SMAX ومساحة الورقة ورقة النيتروجين المحتوى. ولم يتسن التأكد فرضيتنا الثانية من اختلافات واضحة فيما يتعلق أوراق العادة. والتباين الكبير في المعايير والصفات التى تمت دراستها ضمن دائمة الخضرة والمتساقطة الأوراق عادة تشير إلى أن ورقة العادة ليست اصف جيد من LES. Brodribb وهولبروك (2005) 26 ناقش هذه العادة ورقة ورقة استراتيجيات الفسيولوجية قد لا تكون مرتبطة حتما منذ التباين سمة واسع هو شائع في جميع أنواع أوراق العادة. يجوز تمديد نهج الصفات والخصائص الفسيولوجية للأجهزة النباتية الأخرى من الأوراق، على سبيل المثال إلى الصفات المتعلقة الخشب الهيدروليكية مثل الخشب محدد التوصيل الهيدروليكي والخشب المجهر الصفات 27. وبالمثل، وغيرهاويمكن إدراج أنواع من الصفات ورقة على النحو المستمد من المجهري مثل هيكل السور حمة وepicuticular الشمع بنية الطبقة 28. باختصار، أكدت هذه الدراسة على صلة وثيقة بين LES وتنظيم الثغور. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الطريقة المعروضة هنا كشف جوانب من أنماط التنظيم الثغور التي لا ترتبط LES. الصفات أوراق خاصة محددة مثل حجم الثغور، والكثافة ومعامل وكذلك طول الوريد تستحق الاهتمام في المستقبل في الدراسات النباتية وظيفية.

لتعزيز فهم وظيفية من أوراق النبات، وقد حاول العديد من الدراسات الحديثة أن تتصل الصرفي، والصفات التشريحية ورقة الكيميائية إلى الاستجابات الفسيولوجية، مثل ورقة الثغور تصرف (ز S) 1-4. بالإضافة إلى ذلك، لالصفات ورقة، ويتأثر تصرف الثغور بشدة الظروف البيئية، مثل الفوتون الضوئي النشطة كثافة تدفق، درجة حرارة الهواء وVPD 5. وقد اقترحت وسائل مختلفة لالموديل GS - منحنيات VPD 6-8 والتي تقوم أساسا على الانحدار الخطي للع على VPD 6. في المقابل، فإن النموذج المقدم في هذه الدراسة يرتد على logits من تصرف الثغور النسبي (أي نسبة ز S إلى أقصى الثغور تصرف ز SMAX) على VPD وحسابات لغير الخطي بإضافة VPD كمصطلح regressor الدرجة الثانية. بالمقارنة مع النماذج الأخرى، فإن النموذج الجديد يسمح لاشتقاق المعايير التي تصفوVPD الذي ز S ينظم إلى أسفل تحت نقص المياه. وبالمثل، يتم الحصول على VPD الذي ز S هو الحد الأقصى. كما يمكن أن يتوقع أن تكون مرتبطة بإحكام على استيعاب الكربون 9،10 هذه القياسات الفسيولوجية ينبغي أن يتوقع 3،11 صلة وثيقة بين هذه المعايير النموذجية وسمات ورقة رئيسية لتوزيع المواد الغذائية والموارد على النحو المبين في LES. ونتيجة لذلك، يجب أن تكون هناك أيضا وجود علاقة وثيقة بين استراتيجيات التنظيم الثغور مع الصفات LES. ومن المتوقع لمثل هذه العلاقة ولا سيما بالنسبة للأوراق العادة (دائمة الخضرة مقابل نفضي) كما ورقة العادة وكلا المترابطة مع LES ومع كفاءة استخدام المياه 12،13. الأنواع دائمة الخضرة تميل إلى النمو أبطأ، ولكن أكثر كفاءة في بيئات فقيرة في العناصر الغذائية 14. وبالتالي، يجب رقة العادة تترجم إلى اختلاف أنماط التنظيم الثغور، مع استراتيجية استخدام المياه أكثر تحفظا من الأنواع المتساقطة. شركاتaring مجموعة كبيرة من أنواع الأشجار عريضة الأوراق في وضع حديقة مشتركة، تم اختبار الفرضيات التالية: 1) معلمات نموذج من ز S - ترتبط نماذج VPD إلى الصفات ورقة تتعلق طيف ورقة الاقتصاد. 2) أنواع الخضرة لها أدنى متوسط ​​ز S ز SMAX القيم من الأنواع المتساقطة.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>SC 1 Porometer</td>
			<td>Decagon</td>
			<td>NA</td>
			<td>Any other porometer is suitable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cable ties to mark leaves</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic sample bags</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paper sample bags</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hygrometer</td>
			<td>Trotec</td>
			<td>NA</td>
			<td>Any other is suitable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nail polish</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Axioskop 2 plus</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>NA</td>
			<td>Any other is suitable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bleach</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5% NaOH</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10% KOH</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25% H2O2</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Malachite green</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safranine</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

relating stomatal conductance to leaf functional traits

الصفات الوظيفية ورقة مهمة لأنها تعكس وظائف فسيولوجية، مثل النتح واستيعاب الكربون. على وجه الخصوص، والصفات المورفولوجية ورقة لديها القدرة على تلخيص استراتيجيات النباتات من حيث كفاءة استخدام المياه، ونمط النمو واستخدام الأسمدة. الطيف ورقة الاقتصاد (LES) هو إطار المعترف بها في ظيفية البيئة النباتية ويعكس التدرج في زيادة مساحة محددة ورقة (SLA)، ورقة النيتروجين والفوسفور ومحتوى الموجبة، وخفض ورقة محتوى المادة الجافة (LDMC) ونسبة النيتروجين الكربون ( CN). يصف LES استراتيجيات مختلفة تتراوح من أن الأوراق قصيرة الأجل مع القدرة الضوئي عالية لكل ورقة كتلة لأوراق طويلة الأمد مع انخفاض معدلات الاستيعاب الكربون على أساس الكتلة. ومع ذلك، والصفات التي لم يتم تضمينها في LES قد تقدم معلومات إضافية عن علم وظائف الأعضاء والأنواع، مثل تلك المتعلقة بمكافحة الثغور. يتم عرض بروتوكولات لمجموعة واسعة من ورقة functioالصفات نال، بما في ذلك الصفات من LES، ولكن أيضا الصفات التي تكون مستقلة عن LES. على وجه الخصوص، هو عرض طريقة جديدة التي تتعلق السلوك التنظيمي والنباتات في تصرف الثغور إلى عجز ضغط البخار. ويمكن بعد ذلك مقارنة المعلمات الناتجة من تنظيم الثغور إلى LES والصفات النباتية الأخرى وظيفية. وأظهرت النتائج أن الصفات ورقة الوظيفية للLES كانت أيضا تنبئ صالحة للمعلمات التنظيم الثغور. على سبيل المثال، كان تركيز الكربون ورقة ذات الصلة بشكل إيجابي في عجز ضغط البخار (VPD) عند نقطة انعطاف والحد الأقصى من منحنى تصرف VPD. ومع ذلك، والصفات التي لم يتم تضمينها في LES أضافت المعلومات في شرح المعلمات السيطرة الثغور: كان VPD عند نقطة انعطاف في منحنى تصرف VPD أقل الأنواع مع ارتفاع الكثافة الثغور ومؤشر الثغور العالي. عموما، كانت الثغور والوريد الصفات تنبؤ أكثر قوية لشرح اللائحة الثغور رالصفات هان المستخدمة في LES.

تم العثور على العديد من المعلمات من الثغور تصرف والثغور التنظيم يجب أن تكون متصلة الصرفي، والصفات التشريحية ورقة الكيميائية. في ما يلي، سيتم التركيز على روابط لVPD عند نقطة انعطاف، والتي انخفضت مع كثافة الثغور (ع = 0.04) ومؤشر الثغور (ع = 0.03) وزيادة مع محتوى الكربون ورقة (ع = 0.02، انظر الشكل 3). وأظهرت النتائج أن مع تناقص VPD عند نقطة انعطاف كان هناك انخفاض في كثافة الثغور ومؤشر الثغور. في المقابل، لم تظهر أي المعلمة من تصرف الثغور علاقة واضحة إلى ورقة العادة. تباين عال داخل المجموعتين من أوراق العادة يظهر أن آليات تنظيمية مختلفة موجودة داخل مجموعة من الخضرة والعادات ورقة المتساقطة. <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/52738/52738fig3highres.jpg" width="700" /> الشكل 3. النتيجة الرقم لعشرالروابط الإلكترونية بين أنماط التنظيم تصرف ورقة الصفات الثغور عجز ضغط البخار (VPD) عند نقطة انعطاف من ز S -. VPD منحنى (VpdPoi) كدالة لل(A) الكثافة الثغور، (B) مؤشر الثغور، و (C) ورقة محتوى الكربون 20. إعادة طبع بإذن من 20. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52738/52738fig3highres.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Relating Stomatal Conductance to Leaf Functional Traits at JoVE.com

Relating Stomatal Conductance to Leaf Functional Traits

كشف كيفية ارتباط علم وظائف الأعضاء ومورفولوجية يسمح لفهم أعمق لعمل الآلية من أوراق النبات. نقدم على حد سواء الداخلي لاشتقاق معايير التنظيم الثغور من القياسات تصرف الثغور والعلاقات المتبادلة مع الصفات ورقة الوظيفية التقليدية.

فيما الثغور المواصلة إلى ورقة الصفات الوظيفية

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

Research

JoVE Journal

Biology

Crystallizing Membrane Proteins for Structure Determination using Lipidic Mesophases

بلورة البروتينات الغشائية لتحديد الهيكل باستخدام Mesophases Lipidic

A detailed protocol for crystallizing membrane proteins by using lipidic mesophases is described. This method has variously been referred to as the ...

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

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

التعبير وتنقية عبر الغشاء التليف الكيسي بروتين منظم المواصلة في خميرة الخباز

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

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

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

قياس المواصلة والمواصلة الهيدروليكية ليف الثغور وردودها على الإشعاع والجفاف باستخدام أسلوب التمويه التبخر (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 ...

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

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

تنقية التليف الكيسي عبر الغشاء المواصلة منظم البروتين المعبر عنه في<em&gt; خميرة الخباز</em

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

Cardiac Pressure-Volume Loop Analysis Using Conductance Catheters in Mice

القلب حجم الضغط تحليل حلقة عن طريق القسطرة المواصلة في الفئران

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

Collection and Long-Term Maintenance of Leaf-Cutting Ants (Atta) in Laboratory Conditions

Collection and Long-Term Maintenance of Leaf-Cutting Ants Atta in Laboratory Conditions

جمع وصيانة النمل القاطع للأوراق (عطا) على المدى الطويل في ظروف المختبر

Ants are one of the most biodiverse groups of animals on the planet and inhabit different environments. The maintenance of ant colonies in controlled ...

Plastoglobule Lipid Droplet Isolation from Plant Leaf Tissue and Cyanobacteria

عزل قطرات الدهون Plastoglobule من أنسجة أوراق النبات والبكتيريا الزرقاء

Plastoglobule lipid droplets are a dynamic sub-compartment of plant chloroplasts and cyanobacteria. Found ubiquitously among photosynthetic species, they ...

Identification of the Genes Involved in Stomatal Development via Epidermal Phenotype Scoring

Identification of the Genes Involved in Stomatal Development via Epidermal Phenotype Scoring

تحديد الجينات المشاركة في تطور الثغور عن طريق تسجيل النمط الظاهري للبشرة

Stomata are small pores on the surface of land plants that are involved in gas exchange and water vapor release, and their function is critical for plant ...

A Simple Protocol for Mapping the Plant Root System Architecture Traits

بروتوكول بسيط لرسم خرائط سمات بنية نظام جذر النبات

Comprehensive knowledge of plant root system architecture (RSA) development is critical for improving nutrient use efficiency and increasing crop cultivar ...

Spatiotemporal Investigation of ERL1 Dynamics via Confocal Imaging

Image-Based Methods to Study Membrane Trafficking Events in Stomatal Lineage Cells

Image-Based Methods to Study Membrane Trafficking Events in Stomatal Lineage Cells (Video) | JoVE 

In eukaryotic cells, membrane components, including proteins and lipids, are spatiotemporally transported to their destination within the endomembrane ...