Evaporatif Akı Yöntemi (EFM) kullanarak Işınım ve Dehidrasyon için Yaprak Hidrolik İletkenlik ve Stoma İletkenlik ve Yanıtları Ölçümü

1. Sönmüş Yapraklar için Ölçüm Yaprak Hidrolik iletkenlik (K max) Tercihen ksilem gerginlikler ıslak kağıt havlu ile dolu karanlık plastik torba içinde hava ve yerde kesilmiş, düşük olduğu gibi akşam ya da gece çekimleri toplayın. Laboratuarda, su altında her sürgünün sonunda en az iki düğüm yeniden keser. Saf su, veya K yaprak ölçümler için kullanılacak olan diğer solüsyon gece boyunca rehidrate çekim izin verin. Farklı çözümler etkileri bir faktör olarak araştırılması gereken sürece saf su akışı çözümü olarak tavsiye edilir. Kısmen degaze akışı çözümü altında yeni bir jilet ile sürgün gelen yaprak kesin. Farklı çözümler etkileri bir faktör olarak araştırılması gereken sürece saf su akışı çözümü olarak tavsiye edilir. Bir vakum pompası kullanılarak bir şişe içerisinde gece boyunca çözelti gazının alınması tavsiye, fakat diğer yöntemler kullanılabilecektir. Petio Sarılabilir gergin parafilmyaprak sapı ve tüp arasında iyi bir sızdırmazlık sağlamak için le. İlave parafilm sarma tüp içine sığacak şekilde sapı yuvarlak yardımcı olacaktır Bu adım, sigara yuvarlak petioles için özellikle yararlıdır. Diş yapıştırma sapı içinde oluklar doldurmak için parafilm sarma önce sapı ile uygulanabilir. Sisteme giren hava girişini önlemek için saf su altında silikon tüp için yaprak bağlayın. Yaprak su kaynağı üzerinde kaldırılmış gibi, boru içinde su subatmosferik basınçta, ve herhangi bir hava ölçüm esnasında tüp içine çekilir ise, böylece conta iyidir. OmniFIT, Cambridge, İngiltere);; Bu yaklaşım özellikle karmaşık şekillere sahip petioles için yararlıdır, veya çim bıçakları için Alternatif silikon tüp içine doğrudan sapı sızdırmazlık için kauçuk conta ile kompresyon fitting (örneğin, (omniFIT A2227 delik adaptörü kullanılabilir hangi bir cam çubuk etrafına sarılmış ve kompresyon fitting ile kapalı olabilir. Mümkünse, si doğrudan sapı mühürlemelicone tüp hızlı olmak ve şeffaf bir sapı-tüp kavşak bırakarak, kabarcıklar daha kolay görülebilir olmasını sağlayan bir avantaja sahiptir. Boru bilgisayar (; Mettler-Toledo GmbH, Greifensee, İsviçre örneğin "Denge Link" Yazılımını kullanarak) her 30 sn veri günlükleri bir denge (± 10 mg çözünürlük), bir dereceli silindire çalışan sabit hortumuna yaprak bağlanır yaprak yoluyla debisinin hesaplanması için. Yaprakları büyük bir kutu fan üzerinde misina ile ve bir ışık kaynağı (> 1.000 mmol • m 2 • s -1 yüksek ışınım ölçümler için fotosentetik aktif radyasyon), hafifçe seviyesinden altında sinirli ahşap çerçeveler adaxial yüzey yukarı tutulmalıdır mezun silindir menisküs. Yaprak gibi olur, yaprak hareketli suyun transpirasyon tarafından yönlendirilen, ve yerçekimi nedeniyle baskı altında yaprak girerek değil sağlamak için mezun silindir su üstünde olmalıdıryaprak silindir içinde su menisküs altına yerleştirildi durumunda da aynı olabilir. Islak kağıt havlu ile doldurulmuş küçük kaplar ve böylece denge içinde atmosfere su kaynağından buharlaşma kaçınarak, dengede hava suya doygun olmasını sağlamak için denge haznesi içine yerleştirilir. Bu olasılık tüp bir dört yollu musluk vanası kullanarak yaprak akmasını durdurmak ve denge su silindirin kütlesi azalmaya olmadığını kontrol ederek kontrol edilebilir. Lamba ısı absorbe yaprağı yukarıdaki su ile dolu bir açık Pyrex kap yerleştirin. ° C deney boyunca ısı lambası altında yaprak etrafında havayı ısıtmak için yeterince Pyrex kabın ısı etmez, öyle ki Pyrex kabın daha soğuk su ilave edilerek 23 ° C ile 28 arasında yaprak sıcaklığı muhafaza edin. Böylece yüksek parlama gelmesini için yeterli bir zaman veren ve Bununla, en azından 30 dakika için cihaz üzerinde sızmak için yaprak izinonally kadar akış hızı hiçbir yukarı veya aşağı doğru bir eğilim ile birlikte, stabilize edilmiş, ve varyasyon katsayısı <30 sn akış aralıklarla yapılan ölçümler, en azından 5-10 için% 5 ile gelmiştir. Bu yöntem, istikrarlı bir Ψ yaprak varsayar çünkü akış hızı kararlı bir duruma ulaşması için esastır. Önceki çalışmalarda bu kriterleri akış hızı (E), Ψ yaprak ve K yaprak stabilizasyonu için yeterli buldum; kararlı bir akış sonra uzun ölçüm süreleri ile testlerin geniş bir yedi türlerinin her biri için ölçüm zaman K yaprak arasında herhangi bir ilişki gösterdi kuruldu yaprak kapasitans 17,18 aralığı. Stabilizasyon genellikle 30 dakika veya daha kısa sürer, ancak bazı türler bazı türler için bir saatten fazla gerektirebilir. Not: debi (<8 mg s -1) çok düşük olduğunda, istikrar son beş 30 sn aralıklarla çalışan ortalama kullanılarak tespit edilebilir. </p> Aniden akımı değişiklikleri, ya bağlı ani stomaların kapanmasına veya parçacıkları veya hava kabarcıkları ile sistemde mühür veya tıkanıklığı belirgin sızıntı varsa ölçümler atın. Akışını stabilize, bir termokupl ile yaprak sıcaklığı kaydedin. Hızla borudan yaprağı kaldırmak, dab sapı kuru ve terleme durdurmak için, daha önce ekshale edilmiş bir yapışmalı torbaya yaprağı koyun. Kanadın en az 20 dakika boyunca onun çantasında muvazene edelim. Son 10 debi ölçümleri ortalama. Bu E ölçümü olacaktır. Yaprak dengelenmiş olduğunda, bir basınç bölmesi ile nihai yaprak su potansiyeline (Ψ nihai) ölçün. Bir flatbed tarayıcı ve görüntü işleme yazılımı ile ya da bir yaprak alanı ölçer ile yaprak alanı ölçün. K yaprak E /-ΔΨ yaprak (burada ΔΨ yaprak = Ψ nihai olarak hesaplanır </alt> – 0 MPa) ve yaprak alanı daha da normalleştirilmiş. Birimler mmol m -2 s -1 MPa -1 vardır. Yaprak sadece ölçülü silindir içinde su seviyesinin üstünde konumlanmış olduğu için, yaprak giren suyun basıncı azaltma yerçekiminin etkisi, her zaman> -0.1 MPa olduğu, Ψ nihai için özellikle göreceli önemsiz olacaktır. Suyun viskozitesi 15,19,20 sıcaklığa bağımlılığı ile indüklenen K yaprak değişiklikleri düzeltmek için, aşağıdaki denklem kullanılarak 25 ° C K yaprak değerleri standardize: E buhar pressu eşdeğer yaprak hava-buhar basınç farkı ile bölünmüş olarak Stomatal iletkenlik (g ler) i tespit edilebiliryaprak bitişik bir sıcaklık ve bağıl nem sensörü kullanılarak belirlenen yeniden açığı (VPD). VPD, aşağıdaki denklem kullanılarak hesaplanır 21 (; Arden Buck Denklem 22'ye göre bir sıcaklık fonksiyonu olarak kPa) ve AP atmosferik basınç (kPa) RH bağıl nem olduğu, VP hava doymuş buhar basıncıdır. 2. Kurutulmuş Yapraklar için Yaprak Hidrolik İletkenlik Ölçüm Tercihen ksilem gerginlikler ıslak kağıt havlu ile dolu karanlık plastik torbalarda hava ve yerde kesilmiş, düşük olduğu gibi akşam ya da gece çekimleri toplayın. Laboratuarda, su altında her sürgünün sonunda en az iki düğüm yeniden keser. K le için kullanılmak üzere saf su ya da başka bir solüsyon içinde gece boyunca rehidrate çekim Letaf ölçümleri. Farklı çözümler etkileri bir faktör olarak araştırılması gereken sürece saf su akışı çözümü olarak tavsiye edilir. Saf su altında en az üç yaprakları ile segmente sürgünler kesin ve Ψ yaprak değerleri bir dizi farklı zaman aralıklarında için bir fan ile sürgünler kurutmak. Çekimlerin her yaprak çevresinde daha önce ekshale edilmiştir), ve sonra ıslak kağıt ile büyük yapışmalı torbaya bütün sürgün yerleştirmek; sonra sürgünler susuz, yapışmalı çanta (Nasco, Fort Atkinson, WI, ABD Whirl-Pak) yerleştirin havlu. Ateş en az 30 dakika (kesinlikle susuz çekimleri için uzun dengeleme kez gerekli olabilir) için muvazene edelim. Dengelenme sonra, ÖTV üst ve alt yaprak ve ölçü başlangıç ​​Ψ yaprağı (= Ψ o) bir basınç odalarını kullanarak. Bu iki yaprak Ψ yaprak arasındaki fark 0.1 den daha büyük MPa (stron için ise, sürgün silGly kurutulmuş yaprakları, bu aralık) 0,3 MPa kadar uzatılabilir. Üçüncü yaprak sonra yukarıdaki adım 1.2 -1.18 takiben, EFM K yaprak ve g s belirlemek için kullanılır. Özellikle, sürekli hal E stoma hala açık ve kütiküler iletkenlik 17 önemli ölçüde daha yüksek g s değerleri oluşturmak gibi, ileri derecede dehidrate yaprakları olmuştur yaprakları için bile elde edilebilir. Hidrolik açığı eğrileri oluşturmak için, adım 1.16 olarak Ψ nihai kullanarak K yaprak hesaplamak ve sonra düşük hangisi karşı komplo K yaprak değerleri, Ψ o veya Ψ nihai, yani deney sırasında yaprak yaşadığı güçlü dehidratasyon (= Ψ düşük). Benzer şekilde, yaprak dehidrasyon cevaben g s düşüş düşük Ψ karşı g s grafiğini çizerek belirlenir. Önceki çalışmalar sh vardır kendi dehidratasyon K yaprak ve g s 14,16 en azından kısmen geri dönüşümsüz düşüşler indükler. Biz Ψ düşük 0,5 MPa aralığı başına en az 6 K yaprak değerleri elde tavsiye (Çalıştığınız türler dehidratasyon gerçekten korumasız olması durumunda bu aralık 0.25 MPa azaltılabilir). Güvenlik açığı eğrisi 23 outliers kaldırmak için düşük Ψ her 0,5 MPa su potansiyeli aralığında K yaprak değerlere Dixon Aykırı testi yapın. Türler dehidratasyon 14,16 K yaprağı ve g s verdikleri yanıtlar farklılık olduğundan, her tür için farklı işlevler uygun ve maksimum olabilirlik (düşük AIC değeri; ayrıntılar için 14) seçin. Biz daha önce literatürde kullanılan uydurma en az dört fonksiyonları tavsiye: Doğrusal (pg "fo: content-width =" 1.4in "fo: src =" / files/ftp_upload/4179/4179eq3highres.jpg "/>), sigmoid ( ), Lojistik ( ) Ve üstel ( ). 3. Temsilcisi Sonuçlar Dehidrasyon ile yaprak hidrolik iletkenlik düşüş türler (Şekil 1) arasında kuvvetli bir şekilde değişmektedir. Yüksek ışınım altında ölçüldüğünde Kuraklık duyarlı türler, daha kuraklığa dayanıklı türler daha az negatif su potansiyellerine de güçlü bir düşüş yaşayabilir (PAR> 1.000 mmol • m -2 • s -1). Sumesic ot Helianthus annuus için hidrolik iletkenlik% 80 kaybı (P 80), potansiyel California chaparral yerli Heteromeles arbutifolia göre daha az olumsuz 3 MPa, oldu. Helianthus annuus olmayan gösterdi oysa Heteromeles arbutifolia, su potansiyelinin düşmesine doğrusal yanıtladı düşüş doğrusal. Stoma iletkenlik (g ler) ve yaprak hidrolik iletkenlik (K yaprak) Her ikisi de (Şekil 2) parlama dramatik yanıt verebilirsiniz. Raphiolepis indica için, stoma iletkenliği yüksek ışınım altında ölçülen yaprakları için dehidrasyon ile ciddi şekilde düşmüştür (PAR> 1.000 mmol • m -2 • s -1) ve laboratuvar ışık altında (PAR <6 mmol • m -2 • s -1). Yüksek ışınım altında, iyi aydınlatılmış lea için tipik bir su potansiyeline susuz olmuştu EFM ölçülen yaprakgün ortası sağlam bitkilere ves bir porometer (Şekil yıldız. 2) ile sağlam bitkiler üzerinde ölçülen yaprakları gibi benzer g s gösterdi. Özellikle, yüksek hidrasyon de yaprakları için, K yaprak düşük ışınım (11 vs 2.8 mmol m -2 s -1 MPa -1) daha yüksek sıcaklıklara maruz yaprakları için dört kat daha yüksek olduğu ve bu nedenle K yaprak iyi bir güçlü ışık tepki gösterdi Aram daha sulu yaprakları. Ayrıca, yüksek ışınım altında, K yaprak dehidratasyon daha ciddi şekilde düşmüştür. P 80 düşük parlama daha yüksek basınçta 0.93 MPa daha az negatif idi. Şekil 1. Duyarlı bir kuraklık (üstte) ve bir kuraklığa toleranslı (alt) türleri (14,24) olup olmadığını Yaprak hidrolik açığı eğrileri. Her nokta bir günah temsilevaporatif akı yöntemi (EFM) kullanarak müstakil bir yaprak üzerine yaprak hidrolik iletkenlik (K yaprak) ve gle ölçümü. Dikey çubuklar türün ilk yaprak hidrolik iletkenlik (P 80)% 80 kaybetti hangi su potansiyeli temsil etmektedir. Maksimum olabilirlik kullanarak En uygun fonksiyonlar hem türler için çizilir. Şekil 2. Raphiolepis indica için düşen yaprak su potansiyeli stoma iletkenlik (g ler) ve yaprak hidrolik iletkenlik (K yaprak) ve tepkisi yüksek ve düşük parlama (16) altında ölçülür. (PAR> 1.000 ve <6 mmol • m -2 • s-1). Her nokta, sırasıyla yüksek ve düşük parlama altında ölçülen yaprakları temsil beyaz ve siyah noktalarla, evaporatif akı yöntemi (EFM) kullanarak müstakil bir yaprak tek bir ölçüm temsil eder. Yüksek ve düşük parlama içinde stoma iletkenlik eğrileri için denklemler: ve . Yüksek vs Düşük parlama güvenlik açığı eğrileri için denklemler: ve . Üst panelinde gri yıldızı ortalama ± sta temsilAram ve porometer ile gün ortası sağlam bitkilerin yaprakları üzerinde ölçülen yaprak su potansiyeli için ndard hatası. Gri ve alt panel siyah dikey çubuklar türleri sırasıyla yüksek ve düşük parlama altında ilk yaprak hidrolik iletkenlik (P 80)% 80 kaybetti hangi su potansiyeli temsil etmektedir.