蒸発フラックス法（EFM）を使用した照度と脱水に葉の通水コンダクタンスと気孔コンダクタンスとその応答の測定

1。和葉のためにリーフの通水コンダクタンス（K max）を測定する好ましくは、木部の緊張が低くなるように、夕方や夜間での撮影を収集し、湿ったペーパータオルでいっぱいダークビニール袋に空気や場所にカット。ラボでは、水の下にすべての撮影の終わりから少なくとも2つのノードを再び切る。 Kの 葉測定のために使用される純水で一晩、または他の溶液を再水和撮影しましょう。異なるソリューションの影響が要因として検討されるべき場合を除き、超純水は、フローソリューションとして推奨されています。 部分的に脱気したフロー·ソリューションの下で新鮮なかみそりの刃でシュートから葉を切り取ります。異なるソリューションの影響が要因として検討されるべき場合を除き、超純水は、フローソリューションとして推奨されています。我々は、真空ポンプを用いてフラスコ内で一晩ソリューションを脱気をお勧めしますが、他の方法を用いることができる。 petioラップアラウンド予備延伸パラフィルム葉柄とチューブの間の良好なシール性を確保するためにル。余分なパラフィルムをラップする葉柄がチューブ内に収まるようにラウンドを助けるため、この手順は、非円形の葉柄では特に便利です。デンタルペーストは、葉柄の溝を埋めるためにパラフィルムを包む前に、葉柄に適用することができます。 システムに入る空気を防ぐために、超純水の下にシリコンチューブに葉を接続します。葉は水の源の上に持ち上げられるように、配管内の水が大気圧より低い圧力の下にあり、全く空気が測定中にチューブ内に引き込まれていない場合はこのようにシールが良いです。 Omnifit、ケンブリッジ、英国）、このアプローチは、特に複雑な形状の葉柄に有用であるか、草のブレードの代わりにシリコンチューブに直接葉柄をシールに、ゴム製のガスケットで圧縮継手（ 例えば 、（Omnifit A2227ボアアダプター使用することができます、そのガラス棒に巻き付けと圧縮フィッティングでシールすることができる。SIに直接葉柄を密閉可能であるときに、liconeチューブは迅速であること、透明である葉柄とチューブの接合部を残して、気泡がより簡単に見ることができるという利点を持っています。チューブは、コンピュータ（;メトラー·トレド社、Greifensee、スイスなどは 、 "貸借対照リンク"ソフトウェアを使用して）30秒ごとにデータをログに記録しバランス（±10μgの分解能）、上のメスシリンダーに稼働ハードチューブに葉を結ぶ葉を通る流量の計算のため。 葉は若干のレベルを超えて、大きな箱のファンの上および光源（高照度測定用> 1,000モル•メートル2•s -1の光合成有効放射）の下に釣り糸が張ら木製フレームに向軸面を上向きに保持する必要がありますメスシリンダのメニスカス。葉は同じように葉に移動し、その水は、蒸散により駆動され、重力による圧力の下葉に入っていないことを確認するためにメスシリンダーに水の上に配置する必要があります葉は、シリンダ内の水のメニスカスの下に置かれた場合のケースである。ぬれたペーパータオルで満たされた小さな容器は、このようなバランスで大気中に水源からの蒸発を避け、バランスの空気が水飽和であることを確認するバランスチャンバ内に配置されます。この可能性は、チューブ内の4方活栓バルブを使用して、葉に流れを停止し、バランス上の水シリンダーの質量が低下しないことをチェックすることによって確認することができます。 ランプの熱を吸収し、葉の上に水で満たされた透明なパイレックスの容器を置きます。 ヒートランプは下葉の周りの空気を暖めるために十分にパイレックスの容器を加熱しないように、パイレックス（登録商標）容器にさらに冷たい水を加えることにより、実験を通して23℃と28℃の間に葉の温度を維持する。 従って高い照度に順応するのに十分な時間を与え、additi、少なくとも30分間装置上の蒸散に葉を許可onallyまで流量がない上向きまたは下向き傾向で、安定し、変動係数<30秒フロー間隔で行われ、少なくとも5月10日の測定では5％としています。この方法は安定したΨの葉を前提としていますので流量が定常状態に到達することが不可欠です。これまでの研究では、これらの基準は流量（E）は、Ψ 葉とK 葉の安定化のための十分であることが判明し、安定した流れが確立された後に長い測定期間を用いた試験は、ワイドの7種の各々の測定時間にK 葉のない関係を示さなかった葉容量17,18の範囲。安定化は、一般的には30分以下がかかりますが、いくつかの種で、いくつかの種のために一時間以上を必要とするかもしれません。 注 ：流量が非常に低い場合（<8μgのs -1）で、安定性は最後の5 30秒間隔の実行中の平均値を用いて決定することができる。 </p> 流れ突然突然気孔閉鎖のために、どちらかの変更、または粒子や気泡によるシステムのシールや閉塞から明らかに漏れた場合の測定値を破棄します。 フローが安定すると、熱電対で葉温を記録します。 素早くチューブから葉を削除し、DABは葉柄を乾燥させ、蒸散を停止するために、以前に吐き出されていた密閉式の袋の中に葉を配置します。 葉は少なくとも20分間、その袋の中に平衡化しましょう​​。 最後の10の流量測定値を平均。これはあなたのEの測定になります。 葉が平衡化された場合、圧力室との最終的な葉の水ポテンシャル（Ψ 最終 ） を測定します 。 フラットベッドスキャナと画像処理ソフトウェアで、または葉面積計で葉面積を測定します。 K 葉は E /-ΔΨ 葉 （ここΔΨ 葉 =Ψ 最後のように計算されます。 </サブ> – 0 MPa）と葉面積によってさらに正規化。単位はミリモルでm -2 s -1で-1 MPaのです。葉がちょうどメスシリンダー内の水位よりも上方に位置しているため、葉に入る水の圧力を減少させるのに重力の影響が常に> -0.1 MPaであるΨ 最終的に相対特に、無視できるでしょう。 水の粘度15,19,20度の温度依存性によって誘導され、K 葉の変化を補正するために、以下の式を用いて、25°CにKの リーフ値を標準化： 気孔コンダクタンス（G S） が蒸気pressuに相当、葉に空気蒸気圧の差で割った、Eのように決定することができる葉に隣接する温度および相対湿度センサーを用いて決定し、再赤字（VPD）。 VPDは、以下の式21を使用して計算される （;アーデン降圧式（22）によると、温度の関数kPaで）、およびAP気圧（kPaで）RHは相対湿度である場合、VPは空気の飽和蒸気圧である。 2。乾燥葉を葉の通水コンダクタンスの測定好ましくは、木部の緊張が低くなるように、夕方や夜間での撮影を収集し、湿ったペーパータオルでいっぱいダークビニール袋に空気や場所にカット。ラボでは、水の下にすべての撮影の終わりから少なくとも2つのノードを再び切る。 K ルに使用する純水、または他の溶液に一晩水分補給撮影しましょうAF測定。異なるソリューションの影響が要因として検討されるべき場合を除き、超純水は、フローソリューションとして推奨されています。 Ψ の葉の値の範囲に異なる期間のためにファンが付いている超純水と脱水の撮影時に、少なくとも3つの葉を持つセグメントにシュートを切り取ります。 シュートの各葉の周り以前に吐き出されています）、その後湿紙と大型密閉式の袋に全体のシュートを配置、いったん芽が脱水され、密封可能な袋（ナスコ、フォートアトキンソン、ウィスコンシン、米国ワール-PAK）を置くタオル。 撮影は少なくとも30分（強く脱水撮影のため長い平衡時間が必要になる場合があります）平衡化しましょう​​。 平衡化した後、消費税最上部と最下部の葉と圧力室を使用して測定初期Ψ 葉（=ΨO）。 これら二つの葉のΨ 葉の差が0.1MPa（STRONためのより大きければシュートを破棄糖脱水葉は、この範囲）が0.3MPaに拡張することができます。 第3葉は、その後、上記の手順1.2 -1.18以下、EFMのK 葉 と g sを決定するために使用されます。特に、定常状態Eは気孔がまだ開いてクチクラコンダクタンス17より実質的に高いG Sの値を生成するように、厳しく脱水葉であった葉であっても取得することができる。 油圧脆弱性曲線を構築するには、手順1.16に示すようにΨ 決勝を用いて Kの 葉を計算し、最も低い方に対してプロットKの リーフ値、ΨOまたはΨ 最後の 、 すなわち 、実験の間に葉が経験した最強の脱水（=Ψ 最も低い ）。同様に、葉の脱水に応じてG Sの減少が最も低い Ψに対してG S をプロットすることにより決定することができます。前の仕事は、shを持って自身その脱水は、K 葉とG S 14,16内に少なくとも部分的に不可逆的低下を誘導する。 我々は、 最低 Ψ（あなたが作業している種は脱水には本当に脆弱である場合は、この間隔は0.25 MPaに減少させることができる）の0.5メガパスカルの応力が発生する間隔ごとに少なくとも6 Kの リーフ値を取得することをお勧めします。 あなたの脆弱性曲線23から外れ値を除去するための最低 Ψの各0.5MPaの水ポテンシャル区間のK リーフ値にディクソン外れ値テストを実行します。 種は脱水14,16にK 葉 と g sの彼らの応答が異なるため、それぞれの種のためにさまざまな機能を合わせて、最大尤度（最低AIC値、詳細については14を参照）を選択します。我々は以前に文献で使用されるフ​​ィッティング少なくとも4つの機能をお勧めします：線形（PG "のfo：コンテンツの幅=" 1.4in "のfo：SRC =" / files/ftp_upload/4179/4179eq3highres.jpg "/>）、シグモイド（ ）、ロジスティック（ など）および指数（ ）。 3。代表的な結果脱水と葉の通水コンダクタンスの低下が種（ 図1）の向こう側に強く変化します。干ばつ感受性の高い種は、高照度下で測定した場合、それ以上の干ばつ耐性種よりも小さい負の水ポテンシャルにおける強い低下を経験（PAR> 1,000ミクロモル•M•-2 s -1）で。水mesicハーブヒマワリための通水コンダクタンスの80％損失（P 80）の電位はカリフォルニアチャパラルにネイティブHeteromeles arbutifoliaのそれよりも小さい負3MPaであった。 ヒマワリが非を認めたのに対し、Heteromeles arbutifoliaは 、水ポテンシャルの低下に直線的に回答し線形減少。 気孔コンダクタンス（G S）と葉の通水コンダクタンス（K 葉 ）はどちらも、（ 図2）放射照度劇的に応答することができます。 オキナワシャリンバイインディカは、気孔コンダクタンスは高照度下で測定した葉の脱水と強く減少（PAR> 1,000ミクロモル•M•-2 s -1）で、ラボの光の下では（PAR <6モル•M•-2 s -1）で。高照度の下で、明るい草原のために典型的である水ポテンシャルに脱水したEFMで測定葉昼時無傷の植物にVESはポロメーター（ 図の星。2）で無傷の植物の葉で測定の場合と同様のG S を示した。特に、最大の水和の葉のために、K 葉は低照度（11対2.8ミリモルm -2 s -1でメガパスカル-1）よりも高いにさらさ葉を4倍高かったので、Kの 葉は井の中の強い光反応を示したグラム sよりも水和葉。また、高照度下では、K 葉は脱水と強く拒否した。 P 80は、低照度下でより高い0.93メガパスカル未満で陰性であった。 干ばつ敏感については、 図1。リーフ油圧脆弱性曲線（上）と干ばつトレラント（下）種（14,24から）。各ポイントは、罪を表す蒸発フラックス法（EFM）を使用して、切断葉で葉の通水コンダクタンスの測定GLE（K 葉 ）。縦棒は、種が初期葉の通水コンダクタンス（P 80）の80％を失った時に水ポテンシャルを表しています。最尤法を使用してベストフィット機能は、両方の種のためにプロットされます。 図2： オキナワシャリンバイインディカに関して減少した葉の水ポテンシャルと気孔コンダクタンス（G S）の葉と水コンダクタンス（K 葉 ）の応答は、高対低照度（16から）下で測定。 （PAR> 1,000 <6ミリモル•メートル-2•S-1）。各点はそれぞれ、ハイとローの照度下で測定した葉を表す白と黒のドットで、蒸発フラックス法（EFM）を使用して、切断葉上の単一の測定値を表す。高対低照度の気孔コンダクタンス曲線の式： と 。高対低照度の脆弱性曲線の式： と 。上部パネルにある灰色の星は平均値±STAを表しG Sとポロメーターと昼で無傷の植物の葉の上で測定し、葉の水ポテンシャルのndardエラー。下部のパネルのグレーと黒の縦棒は、種がそれぞれ高、低照度下での初期葉の通水コンダクタンス（P 80）の80％を失った時に水ポテンシャルを表しています。