Name: Medición de conductancia de la hoja hidráulica y la conductancia estomática y sus respuestas a la irradiación y la deshidratación mediante el método de evaporación Flux (EFM) (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-12-31T12:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 11 s
Description: Aprende a medir la conductancia hidráulica foliar y estomática mediante el método de evaporación Flux en hojas excisadas. Esta técnica permite evaluar respuestas a la luz y deshidratación en estudios de fisiología vegetal.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Estamos muy agradecidos a cuatro revisores anónimos para mejorar el manuscrito, ya la Fundación Nacional para la Ciencia (Grant IOS-0546784) para el apoyo.

1. Hoja de Medición de conductancia hidráulica para Hojas hidratados (K max) <ol><li> Recoge los brotes de preferencia en la tarde o noche de tal manera que las tensiones del xilema son bajos, corte en el aire y colocar en bolsa de plástico llena de oscuridad con toallas de papel húmedas. En el laboratorio, volver a cortar al menos dos nodos desde el final de cada sesión de bajo el agua. Vamos a disparar rehidratar durante la noche en agua pura, o con otra solución que se utiliza para las mediciones hoja K. El agua ultrapura se recomienda como una solución de flujo a menos que los impactos de las diferentes soluciones han de ser investigado como un factor. </li><li> Cortar la hoja de la sesión con una hoja de afeitar nueva solución bajo flujo parcialmente desgasificada. El agua ultrapura se recomienda como una solución de flujo a menos que los impactos de las diferentes soluciones han de ser investigado como un factor. Se recomienda desgasificar la solución durante la noche en un matraz usando una bomba de vacío, pero otros métodos pueden ser empleados. </li><li> Wrap pre-estirado Parafilm alrededor del petioLe para asegurar un buen sellado entre el pecíolo y el tubo. Este paso es especialmente útil para no redondos pecíolos, como envoltura Parafilm adicional ayudará a redondear el peciolo para caber dentro de la tubería. Pasta dental puede ser aplicado a la pecíolo antes de envolver el parafilm para rellenar ranuras en los pecíolos. </li><li> Conecte la hoja de tubo de silicona bajo el agua ultrapura para evitar que el aire entre en el sistema. A medida que la hoja se eleva por encima de la fuente de agua, el agua en la tubería está a presión inferior a la atmosférica, y por lo tanto el sello es bueno si no se aspira aire en el tubo durante la medición. Alternativamente a sellar el pecíolo directamente en el tubo de silicona, un ajuste de compresión con la junta de goma se puede utilizar (por ejemplo, (Omnifit A2227 adaptador de orificio; Omnifit, Cambridge, UK); este enfoque es útil para pecíolos con formas especialmente complejas, o para hojas de hierba , que puede ser envuelto alrededor de una varilla de vidrio y se sella con el accesorio de compresión. Cuando sea factible, sellando el pecíolo directamente en SIlicone tubo tiene la ventaja de ser rápido y dejando una unión pecíolo tubo que es transparente, permitiendo burbujas sean más fáciles de ver. El tubo se conecta a un tubo de la hoja duro funcionando a un cilindro graduado en una balanza (± 10 g de resolución), que registra los datos cada 30 segundos a un ordenador (por ejemplo, utilizando &quot;Link Balance&quot; Software; Mettler-Toledo GmbH, Greifensee, Suiza) para el cálculo de la tasa de flujo a través de la hoja. </li><li> Las hojas deben realizarse hacia arriba la superficie adaxial en marcos de madera atadas con hilo de pescar por encima de un ventilador de caja grande y bajo una fuente de luz (&gt; 1.000 m mol • 2 • s -1 radiación fotosintéticamente activa de alta irradiancia medidas), ligeramente por encima del nivel de el menisco en el cilindro graduado. La hoja debe ser colocado por encima del agua en el cilindro graduado para asegurar que el agua en movimiento a la hoja es impulsado por la transpiración, y no entrar en la hoja bajo presión debido a la gravedad, como lo haríaser el caso si la hoja se coloca por debajo del menisco del agua en el cilindro. Los recipientes pequeños con toalla de papel húmeda se colocan dentro de la cámara de equilibrio para asegurar que el aire en el equilibrio es saturado con agua, evitando así la evaporación de la fuente de agua a la atmósfera en el equilibrio. Esta posibilidad se puede comprobar por detener el flujo dentro de la hoja usando una válvula de paso de cuatro vías en el tubo, y la comprobación de que la masa del cilindro de agua en el equilibrio no disminuye. </li><li> Colocar un recipiente de Pyrex claro lleno de agua por encima de la hoja para absorber el calor de la lámpara. </li><li> Mantener la temperatura de la hoja entre 23 ° C y 28 ° C durante todo el experimento mediante la adición de más agua fría al recipiente Pyrex de tal manera que la lámpara de calor no calienta el recipiente Pyrex suficientemente para calentar el aire alrededor de la hoja de abajo. </li><li> Permitir la hoja de transpirar en el aparato durante al menos 30 min, dando así tiempo suficiente para aclimatarse a alta irradiación, y additionally hasta que la velocidad de flujo se ha estabilizado, sin tendencia hacia arriba o hacia abajo, y con un coeficiente de variación &lt;5% por lo menos, mediciones 5-10 hechas a intervalos de 30 seg de flujo. Es esencial para la velocidad de flujo para alcanzar un estado estacionario, porque este método asume una hoja estable Ψ. Estudios anteriores encontraron estos criterios para ser suficiente para la estabilización de velocidad de flujo (E), Ψ hoja y la hoja de K; pruebas con periodos de medición más largos después de flujo estable se estableció no mostró una relación de hoja K a tiempo de medición para cada una de las siete especies de una gama rango de capacitancia hoja 17,18. Estabilización generalmente tarda 30 minutos o menos, pero en algunas especies puede requerir más de una hora para algunas especies. </li></ol> Nota: Cuando el caudal es muy baja (&lt;8 g s -1), la estabilidad se puede determinar utilizando el promedio de funcionamiento de los últimos cinco intervalos de 30 seg. </p&gt; <ol start="9"><li> Deseche las mediciones si el flujo cambia de repente, ya sea debido a cierre de los estomas repentino o drenaje desprende del sello o bloqueo en el sistema de partículas o burbujas de aire. </li><li> Cuando el flujo se estabilice, grabar temperatura de la hoja con un termopar. </li><li> Retire rápidamente la hoja de la tubería, limanda secar el pecíolo y coloque la hoja en una bolsa sellable que previamente había sido exhalado en, para detener la transpiración. </li><li> Deje que la hoja se equilibre en su bolsa por lo menos durante 20 minutos. </li><li> Promedio de las últimas 10 mediciones de caudal. Esta será su medición E. </li><li> Cuando la hoja se equilibra, medir el potencial de agua de la hoja final (Ψ final) con una cámara de presión. </li><li> Medir el área de la hoja con un escáner de superficie plana y software de procesamiento de imágenes, o con un medidor de área foliar. </li><li> K hoja se calcula como E /-ΔΨ hoja (donde ΔΨ hoja final = Ψ </sub&gt; - 0 MPa) y más normalizada por el área foliar. Las unidades se expresan en mmol m -2 s -1 MPa -1. Debido a que la hoja se coloca justo por encima del nivel de agua en el cilindro graduado, el efecto de la gravedad en la reducción de la presión de entrada de agua en la hoja sería insignificante, especialmente en lo relativo a la final Ψ, que siempre es&gt; -0,1 MPa. </li><li> Para corregir los cambios en K hoja inducidos por la dependencia de la temperatura de la viscosidad del agua 15,19,20, normalizar los valores de K foliar a 25 ° C mediante el uso de la ecuación siguiente: </li></ol><img alt="Ecuación 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> La conductancia estomática (g s) se puede determinar como E dividida por la diferencia de presión de las hojas-aire vapor, equivalente a la pressu vaporre déficit (VPD), determinados mediante un sensor de temperatura y humedad relativa adyacente a la hoja. VPD se calcula utilizando la siguiente ecuación 21 </li></ol><img alt="Ecuación 2" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq2.jpg" fo:content-width="1.67in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq2highres.jpg" /> donde RH es la humedad relativa, VP es la presión de saturación de vapor del aire (en kPa; una función de la temperatura, de acuerdo con la ecuación Arden Buck 22), y el AP presión atmosférica (en kPa). 2. Medición de conductancia hidráulica para la hoja Las hojas deshidratadas <ol><li> Recoge los brotes de preferencia en la tarde o noche de tal manera que las tensiones del xilema son bajos, corte en el aire y en lugar oscuro bolsas de plástico llenas de toallas de papel húmedas. En el laboratorio, volver a cortar al menos dos nodos desde el final de cada sesión de bajo el agua. Vamos a disparar rehidratar durante la noche en agua pura, o con otra solución que se utilizará para K leaf mediciones. El agua ultrapura se recomienda como una solución de flujo a menos que los impactos de las diferentes soluciones han de ser investigado como un factor. </li><li> Cortar los brotes en segmentos con al menos tres hojas en agua ultrapura y deshidratar brotes con un ventilador para diferentes períodos de tiempo a una gama de valores de hoja Ψ. </li><li> Una vez que los brotes están deshidratados, coloque bolsas de cierre hermético (Whirl-Pak; Nasco, Fort Atkinson, WI, EE.UU.), que han sido previamente exhalado in) alrededor de cada hoja de la filmación, y luego coloque el rodaje todo en una bolsa sellable grande con el papel mojado toalla. </li><li> Que el rodaje equilibrar durante al menos 30 min (para los brotes fuertemente deshidratados más largos tiempos de equilibrio puede ser necesario). </li><li> Después de la equilibración, especial la hoja superior e inferior y la medida inicial hoja Ψ (Ψ = O) con una cámara de presión. </li><li> Descartar la sesión si la diferencia en la hoja Ψ de esos dos hojas es mayor que 0,1 MPa (para stronGly hojas deshidratadas, este rango puede ser extendido a 0,3 MPa). </li><li> La tercera hoja se utiliza entonces para determinar K hoja y s g con la EFM, siguiendo los pasos 1.2 -1.18 anteriores. Notablemente, E estado estacionario se puede conseguir incluso para las hojas que han sido severamente hojas deshidratadas, como estomas todavía abrir y generar valores sustancialmente más altas que la conductancia cuticular 17 g s. </li><li> Para construir las curvas de vulnerabilidad hidráulicos, calcular hoja K utilizando la final Ψ como en el paso 1,16, y luego la trama K valores de hoja contra el que sea más bajo, o Ψ Ψ o final, es decir, el más fuerte deshidratación experimentada por la hoja durante el experimento (= Ψ más bajo). De manera similar, la disminución de g s en respuesta a la deshidratación hoja puede ser determinada por el trazado g s contra más bajo Ψ. El trabajo previo ha SH<html> propio que la deshidratación induce al menos parcialmente la disminución irreversible de K foliar y g s 14,16. </li><li> Se recomienda obtener al menos 6 valores foliares de K por intervalo de 0,5 MPa de Ψ más bajo (este intervalo puede reducirse a 0,25 MPa si la especie que se está trabajando es muy vulnerable a la deshidratación). </li><li> Realizar prueba de Dixon outlier en los valores foliares de K para cada intervalo de agua 0,5 MPa de potencial más bajo Ψ para eliminar los valores extremos de la curva de vulnerabilidad 23. </li><li> Dado que las especies difieren en sus respuestas de K foliar y s g a la deshidratación 14,16, aptos funciones diferentes para cada especie y seleccionar la máxima verosimilitud (menor valor de AIC, ver 14 para más detalles). Se recomienda fijar al menos cuatro funciones utilizadas anteriormente en la literatura: lineal (pg &quot;fo: content-width =&quot; 1.4in &quot;fo: src =&quot; / files/ftp_upload/4179/4179eq3highres.jpg &quot;/&gt;), sigmoidal ( <img alt="Ecuación 4" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq4.jpg" fo:content-width="1.483in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq4highres.jpg"/> ), Logística ( <img alt="Ecuación 5" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq5.jpg" fo:content-width="1.7in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq5highres.jpg"/> ) Y exponencial ( <img alt="Ecuación 6" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq6.jpg" fo:content-width="1.583in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq6highres.jpg"/> ). </li></ol> 3. Los resultados representativos La disminución de la conductancia hidráulica hoja con deshidratación varía fuertemente entre especies (Fig. 1). Sequía especies sensibles experimentan un descenso más fuerte en potenciales hídricos menos negativas que las especies más tolerantes a la sequía, cuando se mide bajo alta irradiación solar (PAR&gt; 1.000 mol m -2 • • s -1). El aguapotencial de pérdida del 80% de la conductividad hidráulica (P 80) para mesic hierba Helianthus annuus fue de 3 MPa menos negativa que la de Heteromeles arbutifolia, nativa de California chaparral. Heteromeles arbutifolia respondió linealmente a la disminución en el potencial de agua, mientras que Helianthus annuus mostró un no disminución lineal. Tanto la conductancia estomática (g s) y conductancia de la hoja hidráulica (K hoja) también puede responder dramáticamente a la radiación (Fig. 2). Para Raphiolepis indica, la conductancia estomática disminuyó fuertemente con la deshidratación de las hojas medidos bajo alta irradiación solar (PAR&gt; 1.000 mol m -2 • • s -1) y bajo la luz de laboratorio (PAR &lt;6 mmol m -2 • • s -1). Bajo alta irradiación, hojas mide con el EFM que había sido deshidratada al potencial del agua que es típico para bien iluminado leaVES en plantas intactas a mediados de día mostró similar s g de hojas como medidas en las plantas intactas con un porómetro (estrella en la fig. 2). En particular, para las hojas de máxima hidratación, K foliar fue cuatro veces mayor para las hojas expuestas a alto de baja irradiación (11 frente a 2,8 mmol m -2 s -1 MPa -1), y por lo tanto K foliar mostraron una respuesta más fuerte luz en el pozo hojas hidratados que g s. Además, bajo alta irradiación, K foliar se redujo más fuertemente con la deshidratación. El P 80 fue de 0,93 MPa menos negativo que en condiciones de alta irradiancia baja. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/4179/4179fig1.jpg" /> Figura 1. Hojas curvas hidráulicas de vulnerabilidad de una sequía sensible (arriba) y un tolerantes a la sequía (abajo) de las especies (14,24). Cada punto representa un pecadogle medición de conductancia de la hoja hidráulica (K foliar) en una hoja separada con el método de evaporación flujo (EFM). Las barras verticales representan el potencial de agua en el que las especies perdido 80% de conductancia de la hoja inicial hidráulica (P 80). Mejores funciones de ajuste utilizando máxima verosimilitud se trazan para ambas especies. <img alt="Ecuación 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 respuesta de conductancia estomática (g s) y de conductancia de la hoja hidráulica (K foliar) a la disminución potencial hídrico foliar para Raphiolepis indicador mide bajo vs alto irradiancia baja (de 16). (PAR&gt; 1,000 y &lt;6 mmol m -2 s • •-1). Cada punto representa una sola medición en una hoja individual utilizando el método de evaporación de flujo (EFM), con los puntos blancos y negro que representan hojas medidos bajo irradiación de alta y baja respectivamente. Las ecuaciones de las curvas de conductancia estomática en alta irradiancia vs baja: <img alt="Ecuación 8" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq8.jpg" fo:content-width="4.727in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq8highres.jpg" /> y <img alt="Ecuación 9" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq9.jpg" fo:content-width="2.26in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq9highres.jpg"/> . Las ecuaciones para las curvas de vulnerabilidad en la radiación de alta vs baja: <img alt="Ecuación 10" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq10.jpg" fo:content-width="2.7in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq10highres.jpg"/> y <img alt="Ecuación 11" src="/files/ftp_upload/4179/4179eq11.jpg" fo:content-width="1.8in" fo:src="/files/ftp_upload/4179/4179eq11highres.jpg"/> . La estrella gris en el panel superior representa la media ± standard error para g s y el potencial hídrico foliar medido en las hojas de las plantas intactas al mediodía con un porómetro. Grises y negras barras verticales en el panel inferior representa el potencial de agua en el que las especies perdido el 80% de la conductancia foliar inicial hidráulica (P 80) bajo la irradiación de alta y baja respectivamente.

<ol><li>Tyree, M. T., Zimmermann, M. H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTyree%2C+MT+%22Xylem+Structure+and+the+Ascent+of+Sap%22">Xylem Structure and the Ascent of Sap</a>. , Springer. (2002).</li>
<li>Lawlor, D. W., Cornic, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photosynthetic+carbon+assimilation+and+associated+metabolism+in+relation+to+water+deficits+in+higher+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell+Environ%22%5BJournal%5D)">Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in relation to water deficits in higher plants.</a> Plant Cell Environ. 25, 275-294 (2002).</li>
<li>Sack, L., Holbrook, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leaf+hydraulics%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Plant+Biology%22%5BJournal%5D)">Leaf hydraulics.</a> Annual Review of Plant Biology. 57, 361-381 (2006).</li>
<li>Cochard, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Putative+role+of+aquaporins+in+variable+hydraulic+conductance+of+leaves+in+response+to+light%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Putative role of aquaporins in variable hydraulic conductance of leaves in response to light.</a> Plant Physiol. 143, 122-133 (2007).</li>
<li>Johnson, D. M., Meinzer, F. C., Woodruff, D. R., McCulloh, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leaf+xylem+embolism%2C+detected+acoustically+and+by+cryo-SEM%2C+corresponds+to+decreases+in+leaf+hydraulic+conductance+in+four+evergreen+species%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell+Environ%22%5BJournal%5D)">Leaf xylem embolism, detected acoustically and by cryo-SEM, corresponds to decreases in leaf hydraulic conductance in four evergreen species.</a> Plant Cell Environ. 32, 828-836 (2009).</li>
<li>Cochard, H., Froux, F., Mayr, F. F. S., Coutand, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Xylem+wall+collapse+in+water-stressed+pine+needles%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Xylem wall collapse in water-stressed pine needles.</a> Plant Physiol. 134, 401-408 (2004).</li>
<li>Blackman, C. J., Brodribb, T. J., Jordan, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leaf+hydraulic+vulnerability+is+related+to+conduit+dimensions+and+drought+resistance+across+a+diverse+range+of+woody+angiosperms%5BTitle%5D)+AND+%22New+Phytol%22%5BJournal%5D)">Leaf hydraulic vulnerability is related to conduit dimensions and drought resistance across a diverse range of woody angiosperms.</a> New Phytol. 188, 1113-1123 (2010).</li>
<li>Nardini, A., Salleo, S., Raimondo, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+leaf+hydraulic+conductance+correlate+with+leaf+vein+embolism+in+Cercis+siliquastrum+L%5BTitle%5D)+AND+%22Trees--+Structure+and+Function%22%5BJournal%5D)">Changes in leaf hydraulic conductance correlate with leaf vein embolism in Cercis siliquastrum L.</a> Trees-- Structure and Function. 17, 529-534 (2003).</li>
<li>Trifilo, P., Nardini, A., Lo Gullo, H. A., Salleo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vein+cavitation+and+stomatal+behaviour+of+sunflower+%28Helianthus+annuus%29+leaves+under+water+limitation%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Plant%22%5BJournal%5D)">Vein cavitation and stomatal behaviour of sunflower (Helianthus annuus) leaves under water limitation.</a> Physiol. Plant. 119, 409-417 (2003).</li>
<li>Shatil-Cohen, A., Attia, Z., Moshelion, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bundle-sheath+cell+regulation+of+xylem-mesophyll+water+transport+via+aquaporins+under+drought+stress%3A+a+target+of+xylem-borne+ABA%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+J%22%5BJournal%5D)">Bundle-sheath cell regulation of xylem-mesophyll water transport via aquaporins under drought stress: a target of xylem-borne ABA.</a> Plant J. 67, 72-80 (2011).</li>
<li>Engelbrecht, B. M. J., Velez, V., Tyree, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydraulic+conductance+of+two+co-occuring+neotropical+understory+shrubs+with+different+habitat+preferences%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+For.+Sci%22%5BJournal%5D)">Hydraulic conductance of two co-occuring neotropical understory shrubs with different habitat preferences.</a> Ann. For. Sci. 57, 201-208 (2000).</li>
<li>Sheffield, J., Wood, E. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Projected+changes+in+drought+occurrence+under+future+global+warming+from+multi-model+multi-scenario%2C+IPCC+AR4+simulations%5BTitle%5D)+AND+%22Climate+Dynamics%22%5BJournal%5D)">Projected changes in drought occurrence under future global warming from multi-model multi-scenario, IPCC AR4 simulations.</a> Climate Dynamics. 31, 79-105 (2008).</li>
<li>Blackman, C. J., Brodribb, T. J., Jordan, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leaf+hydraulic+vulnerability+influences+species%27+bioclimatic+limits+in+a+diverse+group+of+woody+angiosperms%5BTitle%5D)+AND+%22Oecologia%22%5BJournal%5D)">Leaf hydraulic vulnerability influences species' bioclimatic limits in a diverse group of woody angiosperms.</a> Oecologia. 168, 1-10 (2012).</li>
<li>Scoffoni, C., McKown, A. D., Rawls, M., Sack, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+of+leaf+hydraulic+conductance+with+water+status%3A+quantification+and+analysis+of+species+differences+under+steady-state%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Bot%22%5BJournal%5D)">Dynamics of leaf hydraulic conductance with water status: quantification and analysis of species differences under steady-state.</a> J. Exp. Bot. 63, 643-658 (2012).</li>
<li>Sack, L., Melcher, P. J., Zwieniecki, M. A., Holbrook, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+hydraulic+conductance+of+the+angiosperm+leaf+lamina%3A+a+comparison+of+three+measurement+methods%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Bot%22%5BJournal%5D)">The hydraulic conductance of the angiosperm leaf lamina: a comparison of three measurement methods.</a> J. Exp. Bot. 53, 2177-2184 (2002).</li>
<li>Guyot, G., Scoffoni, C., Sack, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combined+impacts+of+irradiance+and+dehydration+on+leaf+hydraulic+conductance%3A+insights+into+vulnerability+and+stomatal+control%5BTitle%5D)+AND+%22Plant%2C+Cell+%26+Environment%22%5BJournal%5D)">Combined impacts of irradiance and dehydration on leaf hydraulic conductance: insights into vulnerability and stomatal control.</a> Plant, Cell & Environment. 35, 857-871 (2012).</li>
<li>Scoffoni, C., Pou, A., Aasamaa, K., Sack, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+rapid+light+response+of+leaf+hydraulic+conductance%3A+new+evidence+from+two+experimental+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell+Environ%22%5BJournal%5D)">The rapid light response of leaf hydraulic conductance: new evidence from two experimental methods.</a> Plant Cell Environ. 31, 1803-1812 (2008).</li>
<li>Pasquet-Kok, J., Creese, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Turning+over+a+new+%22leaf%22%3A+multiple+functional+significances+of+leaves+versus+phyllodes+in+Hawaiian+Acacia+koa%5BTitle%5D)+AND+%22Plant%2C+Cell+%26+Environment%22%5BJournal%5D)">Turning over a new "leaf": multiple functional significances of leaves versus phyllodes in Hawaiian Acacia koa.</a> Plant, Cell & Environment. 33, 2084-2100 (2010).</li>
<li>Weast, R. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWeast%2C+RC+%22Handbook+of+Chemistry+and+Physics%22">Handbook of Chemistry and Physics</a>. , 54th, CRC Press. (1974).</li>
<li>Yang, S. D., Tyree, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydraulic+resistance+in+Acer+saccharum+shoots+and+its+influence+on+leaf+water+potential+and+transpiration%5BTitle%5D)+AND+%22Tree+Physiol%22%5BJournal%5D)">Hydraulic resistance in Acer saccharum shoots and its influence on leaf water potential and transpiration.</a> Tree Physiol. 12, 231-242 (1993).</li>
<li>Pearcy, R. W., Schulze, E. -D., Zimmermann, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPearcy%2C+RW+%22Plant+Physiological+Ecology%3A+Field+Methods+and+Instrumentation%22">Plant Physiological Ecology: Field Methods and Instrumentation</a>. Pearcy, R. W., Ehleringer, J. R., Mooney, H. A., Rundel, P. W. , Kluwer Academic. 137-160 (2000).</li>
<li>Buck, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+equations+for+computing+vapor-pressure+and+enhancement+factor%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Meteorology%22%5BJournal%5D)">New equations for computing vapor-pressure and enhancement factor.</a> Journal of Applied Meteorology. 20, 1527-1532 (1981).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Biometry%22">Biometry</a>. Sokal, R. R., Rohlf, F. J. , 3rd, Freeman, W.H. (1995).</li>
<li>Scoffoni, C., Rawls, M., McKown, A., Cochard, H., Sack, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decline+of+leaf+hydraulic+conductance+with+dehydration%3A+relationship+to+leaf+size+and+venation+architecture%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Decline of leaf hydraulic conductance with dehydration: relationship to leaf size and venation architecture.</a> Plant Physiol. 156, 832-843 (2011).</li>
<li>Sack, L., Tyree, M. T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSack%2C+L+%22Vascular+Transport+in+Plants%22">Vascular Transport in Plants</a>. Holbrook, N. M., Zweiniecki, M. A. , Elsevier/Academic Press. (2005).</li>
<li>Nardini, A., Tyree, M. T., Salleo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Xylem+cavitation+in+the+leaf+of+Prunus+laurocerasus+and+its+impact+on+leaf+hydraulics%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Xylem cavitation in the leaf of Prunus laurocerasus and its impact on leaf hydraulics.</a> Plant Physiol. 125, 1700-1709 (2001).</li>
<li>Brodribb, T. J., Holbrook, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stomatal+closure+during+leaf+dehydration%2C+correlation+with+other+leaf+physiological+traits%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Stomatal closure during leaf dehydration, correlation with other leaf physiological traits.</a> Plant Physiol. 132, 2166-2173 (2003).</li>
<li>Blackman, C. J., Brodribb, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+measures+of+leaf+capacitance%3A+insights+into+the+water+transport+pathway+and+hydraulic+conductance+in+leaves%5BTitle%5D)+AND+%22Funct.+Plant+Biol%22%5BJournal%5D)">Two measures of leaf capacitance: insights into the water transport pathway and hydraulic conductance in leaves.</a> Funct. Plant Biol. 38, 118-126 (2011).</li>
<li>Nardini, A., Raimondo, F., Lo Gullo, M. A., Salleo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leafminers+help+us+understand+leaf+hydraulic+design%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell+Environ%22%5BJournal%5D)">Leafminers help us understand leaf hydraulic design.</a> Plant Cell Environ. 33, 1091-1100 (2010).</li>
<li>Sheriff, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaporation+sites+and+distillation+in+leaves%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Bot%22%5BJournal%5D)">Evaporation sites and distillation in leaves.</a> Ann. Bot. 41, 1081-1082 (1977).</li>
<li>Canny, M. J., Huang, C. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leaf+water+content+and+palisade+cell+size%5BTitle%5D)+AND+%22New+Phytol%22%5BJournal%5D)">Leaf water content and palisade cell size.</a> New Phytol. 170, 75-85 (2006).</li>
<li>Santiago, L. S., Mulkey, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+test+of+gas+exchange+measurements+on+excised+canopy+branches+of+ten+tropical+tree+species%5BTitle%5D)+AND+%22Photosynthetica%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((The+%27hydrology%27+of+leaves%3A+co-ordination+of+structure+and+function+in+temperate+woody+species%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell+Environ%22%5BJournal%5D)">The 'hydrology' of leaves: co-ordination of structure and function in temperate woody species.</a> Plant Cell Environ. 26, 1343-1356 (2003).</li>
</ol>

No hay conflictos de interés declarado.

El método de flujo evaporativo aquí se presenta permite relativamente rápida (30 min) la determinación de la conductancia de la hoja hidráulico en el laboratorio con la medición simultánea de la conductancia estomática. El EFM es hasta ahora el método que más fielmente sigue el camino natural del agua en las hojas, ya que el agua se evapora en los espacios aéreos de hoja y se difunde desde los estomas 15. Un número de otros métodos experimentales para la determinación de la hoja existen K 25, con tres siendo especialmente común. (1) En el método de presión de alto flujo (HPFM), el agua es empujada a través de la hoja a alta presión 15,26. Sin embargo, las curvas de vulnerabilidad no se puede obtener con este método porque se aplican presiones positivas puede rellenar émbolos y rehidratar tejido mesófilo. (2) En el método de rehidratación cinética (RKM), K hoja se calcula usando la analogía entre la rehidratación de las hojas deshidratadas con el charging de un condensador en serie con un 27,28 resistencias. Este método es rápido, pero no reproduce en todo el sistema de vías naturales por transpiración en la hoja y no se puede modificar fácilmente para permitir la medición de las hojas aclimatadas a alta irradiación. (3) En el método de la bomba de vacío (VPM) de la hoja se coloca en una cámara, su peciolo conectado a una fuente de agua en el equilibrio, mientras que los vacíos de diferentes intensidades se aplican a la pérdida de agua de la hoja de conducción de la hoja 15,26. Este método puede consumir mucho tiempo. Mediciones usando los tres métodos se han encontrado para dar resultados consistentes 15,28,29, y por lo tanto la EFM se utiliza con frecuencia dado que se basa en su movimiento de agua por transpiración, y su relativa rapidez, y su modificación para medir hoja K en diferentes condiciones. Todos los métodos típicos utilizados para la determinación de hoja K implicar un nivel de incertidumbre en la cuantificación de accurately el motor correspondiente a la transpiración 25. En el EFM, la hoja ΔΨ utiliza para calcular hoja K es menor que la verdadera fuerza motriz, ya que se basa en el grueso hoja Ψ después de la hoja se equilibra para la bomba de presión. En este punto, la mayor parte de hoja Ψ no representa necesariamente el potencial de agua de las células al final de la vía hidráulica, donde el agua se evapora, sino más bien un promedio ponderado por volumen de las relativamente pocas células de potencial bajo de agua donde el agua es el movimiento y la evaporación, y para las células más numerosas de alto potencial hídrico que pueden ser aislados de la corriente de transpiración. ¿Cuánto de la hoja Ψ difiere del verdadero motor depende, pues, del lugar donde el agua se evapora en la hoja. Si el agua se evapora a través de la hoja, el grueso hoja Ψ puede estar cerca de la verdadera fuerza motriz, y si el agua se evapora sólo de c relativamente pocosells cerca de los estomas, la hoja de la mayor parte Ψ sustancialmente puede subestimar la verdadera fuerza motriz, es decir, el potencial hídrico de las células puede ser en realidad mucho menor, y por lo tanto la hoja K real sería inferior al determinado con el EFM. Así, el grado que la hoja de K determinado por el EFM representa la hoja verdadera K es sensible a las vías de flujo de agua, que todavía no son bien comprendidas. Mientras que el EFM proporciona los datos que coinciden con los de otros métodos de medición K hoja (véase más arriba), y es excelente para uso comparativo, la posibilidad de variación de especie en las vías de flujo de agua a través del mesófilo necesita más investigación. En efecto, incluso para las hojas de las especies dadas, estas vías de agua puede variar bajo diferentes condiciones, por ejemplo, bajo distintas irradiancias y 4,30 cargas de calor o del estado del agua diferente (dada la contracción del tejido) 31. Conocimiento másde las vías de transporte de agua por lo tanto permitiría que el EFM que se utiliza para resolver los efectos de las vías cambiante sobre el transporte hidráulico hoja general. La medición de la conductancia estomática en el EFM tiene las ventajas de permitir la determinación de las respuestas a la irradiancia y la deshidratación, y proporcionar respuestas emparejados g de s con la hoja K. Además, el efecto de la deshidratación hoja anterior seguido de rehidratación en g s se puede evaluar con este método. Sin embargo, este método tiene dos inconvenientes potenciales. En primer lugar, la medición de este g s se realiza sobre una hoja extirpada, más que en una planta intacta, y segundo, la determinación de la conductancia estomática se basa en la medición del clima a cierta distancia de la hoja, en lugar de cerca de la hoja como en una cámara de porómetro , aunque la ventilación de la hoja con el ventilador se equilibra la superficie de la hoja con el aire circundante. Para algunas especies, extirpadoslas hojas pueden mostrar diferentes respuestas de los estomas de las hojas en que una planta intacta 16,32. Sin embargo, para varias especies g s estimó utilizando el EFM fue similar a los valores medidos en plantas intactas con un porómetro para hojas a mediados de día Ψ hoja 16 (Fig. 2). El EFM se puede aplicar para una visión fisiológica, es decir, la investigación de la dinámica de K hoja, su base en la estructura y la anatomía, y sus respuestas a los factores ambientales. Además, el método puede ser utilizado para comparar las plantas de especies dadas cultivadas en condiciones diferentes, o de diferentes edades, o para comparar las plantas de especies diferentes adaptadas a diferentes ambientes. Mediante la construcción de curvas de hoja de vulnerabilidad, se puede obtener información sobre los mecanismos de tolerancia a la sequía especies. Durante la sequía, la cavitación y colapso celular han demostrado que se producen en el xilema hoja de algunos<html> especies, y la contracción de células en el mesófilo durante la deshidratación también podría afectar el movimiento del agua (revisado en 14). Futuros estudios serán necesarios para determinar la importancia relativa de cada uno de estos procesos en la conducción de la disminución de K hoja y cierre de los estomas. La irradiación es también un factor de fuerte influencia K foliar y el EFM es muy adecuado para las mediciones con alta irradiación. La respuesta combinada de las acuaporinas a la irradiación y de la sequía debe tener mucho interés. Irradiancia alta conduce a una mayor expresión y / o activación de las acuaporinas que permiten el flujo de agua más rápido a través de las células vivas, el aumento de hoja K, mientras que conduce a la reducción de expresión de deshidratación y / o de-activatation de las acuaporinas, reduciendo hoja K. Los efectos combinados de la radiación y el suministro de agua en la hoja K requieren investigación adicional 4,10,16,33. tienda de campaña &quot;&gt; Además, en todas estas especies, K foliar y su vulnerabilidad ha sido relacionado con la distribución de especies con respecto al suministro de agua luz y otros recursos 3,13,24. Las especies de zonas secas tienden a mostrar una mayor resistencia al deterioro hidráulico, frente a potenciales más negativos del agua del suelo, y por el mantenimiento de una hoja K alto a potenciales más negativos del agua, pueden mantener una alta s g y continuar la captura de CO 2 para la fotosíntesis 13,14. Así, el estudio de la hoja de propiedades hidráulicas proporciona información detallada a nivel de celda, hoja, y toda planta y sus respuestas al medio ambiente, y es probable que el rendimiento numerosos nuevos descubrimientos importantes en todas las escalas.

medición de conductancia de la hoja hidráulica y la conductancia estomática y sus respuestas a la irradiación y la deshidratación mediante el método de evaporación flux (efm)

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

El agua es un recurso clave, y el agua de la planta sistema de transporte establece límites en el máximo crecimiento y tolerancia a la sequía. Cuando las plantas abren sus estomas para lograr una alta conductancia estomática (g s) para capturar CO 2 para la fotosíntesis, el agua se pierde por 1,2 transpiración. El agua que se evapora de los espacios aéreos se sustituye a partir de las paredes celulares, a su vez, sacar agua del xilema de las venas de las hojas, en el dibujo a su vez de xilema en los tallos y raíces. Como el agua es eliminada a través del sistema, experimenta una resistencia hidráulica, creando tensión en todo el sistema y un potencial hídrico de las hojas bajo (Ψ hoja). La propia hoja es un cuello de botella crítico en el sistema de toda la planta, lo que representa una media del 30% de la resistencia de la planta hidráulica 3. Conductancia de la hoja hidráulica (K = resistencia hoja 1 / hoja hidráulica) es la relación de la tasa de flujo de agua con el gradiente de potencial del agua a través de la hoja, y se resume lacomportamiento de un sistema complejo:. agua se mueve por el pecíolo y a través de varios órdenes de venas, sale a la vaina del haz y pasa a través o alrededor de las células del mesófilo antes de evaporarse en el espacio aéreo y se desprendía del estomas de la hoja K es de gran interés como una rasgo fisiológico importante para comparar las especies, la cuantificación de la efectividad de la estructura de la hoja y la fisiología para el transporte de agua, y una variable clave a investigar por su relación con la variación en la estructura (por ejemplo, en la arquitectura venación foliar) y sus impactos sobre el intercambio gaseoso fotosintético. Además, K hoja responde fuertemente a la hoja entorno interno y externo 3. Hoja K puede aumentar dramáticamente con la irradiancia aparentemente debido a cambios en la expresión y la activación de las acuaporinas, las proteínas implicadas en el transporte de agua a través de membranas 4, y la hoja de K disminuye fuertemente durante drdebe, debido a la cavitación y / o el colapso de los conductos del xilema, y / o pérdida de la permeabilidad en los tejidos extra-xilema debido a mesófilo y la vaina del haz encogimiento de la célula o la desactivación acuaporina 5-10. Debido K hoja puede limitar g s y la tasa fotosintética en las especies en condiciones bien regado y durante la sequía, y por lo tanto limitar el rendimiento de toda la planta, posiblemente, puede determinar la distribución de especies, especialmente las sequías aumentarán en frecuencia y severidad 11-14. Se presenta un método simple para la determinación simultánea de K hoja y s g de hojas cortadas. Una hoja transpirante está conectada por su pecíolo a un tubo de corriente a una fuente de agua en una balanza. La pérdida de agua de la balanza se registró para calcular la velocidad de flujo a través de la hoja. Cuando la transpiración estado de equilibrio (E, mmol m -2 • • s -1) se alcanza, g <sub&gt; S se determina dividiendo por déficit de presión de vapor, y la hoja de K dividiendo por la fuerza del agua conducción potencial determinó utilizando una cámara de presión (K = hoja E / - Δψ hoja, MPa) 15. Este método se puede utilizar para evaluar las respuestas de K foliar a distintas irradiancias y la vulnerabilidad de la hoja de K a la deshidratación 14,16,17.

Se describe un método relativamente rápido (30 min) y al mismo tiempo realista para la medición de la conductancia hidráulica de hoja (<em&gt; K</em<sub&gt; Hoja</sub&gt;) Y la conductancia estomática (<em&gt; G</em<sub&gt; S</sub&gt;) Para transpirantes hojas cortadas. El método puede ser modificado para medir las respuestas de luz y de deshidratación<em&gt; K</em<sub&gt; Hoja</sub&gt; Y<em&gt; G</em<sub&gt; S</sub&gt;.

Medición de conductancia de la hoja hidráulica y la conductancia estomática y sus respuestas a la irradiación y la deshidratación mediante el método de evaporación Flux (EFM)

El agua es un recurso fundamental, y el sistema de transporte de agua de la planta establece los límites del crecimiento máximo y la tolerancia a la sequía. Cuando las plantas abren sus estomas para...

El objetivo general del siguiente experimento consiste en medir la eficiencia del transporte de agua a través de la hoja, también conocida como conductancia hidráulica foliar K leaf. Este método permite la determinación simultánea de la conductancia estomática para una hoja a un nivel conocido de estado de hidratación e irradiación. La K leaf es un determinante importante del uso de agua por la planta, la tasa fotosintética y el crecimiento, así como de la adaptación ecológica.Esta medición se basa en brotes excisados de tres hojas, deshidratados hasta un potencial hídrico foliar determinado, que será medido en dos hojas del conducto mediante una cámara de presión como segundo paso. La tercera hoja restante será medida para K foliar utilizando el método de flujo evaporativo bajo una irradiancia determinada primero para establecer la tasa de flujo a través de la hoja. A continuación, una vez alcanzado el flujo en estado estacionario, se registra la tasa de flujo y la hoja se coloca en la cámara de presión para determinar la fuerza impulsora del potencial hídrico correspondiente a esa tasa de flujo.Esto nos permitirá calcular kle dividiendo el caudal por la fuerza impulsora del potencial hídrico. La conductancia estomática S se puede obtener dividiendo el caudal por la diferencia de presión de vapor entre la hoja y el aire. Cerca de la hoja se obtienen resultados que muestran que la disminución de la conductancia hidráulica foliar y de la conductancia estomática S con el potencial hídrico depende de la irradiancia y varía entre especies, lo que tiene importantes implicaciones para la fisiología, el rendimiento del conjunto de la planta y la ecología.Una ventaja importante de esta técnica frente a otros métodos para medir la hidráulica foliar, como el medidor de flujo de alta presión, el método de cinética de rehidratación o el método de bomba de vacío, es que el movimiento del agua a través de la hoja sigue las vías naturales de la transpiración. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en los campos de la fisiología y la ecología vegetal, como por ejemplo cómo están diseñadas las hojas para permitir un rendimiento óptimo de la planta en entornos determinados y qué tan sensibles son las especies a cambios ambientales como la sequía. Recolecte las hojas por la tarde o durante la noche y colóquelas en una bolsa de plástico oscuro llena con toallas de papel húmedas.Luego, en el laboratorio, recorte bajo el agua al menos dos nudos del extremo de cada brote, rehidrate durante la noche en agua pura o en otra solución que se utilizará para las mediciones de kle. Corte la hoja del envés con una cuchilla de afeitar nueva bajo una solución de flujo parcialmente desgasificada. A continuación, envuelva el parámetro preestirado alrededor del pétalo para asegurar un buen sellado entre el pétalo y el tubo.Después de liberar las burbujas y abrir la válvula en el sistema, conecte la hoja a un tubo de silicona bajo agua ultrapura para evitar que entre aire al sistema. Cuando se eleva la hoja por encima de la fuente de agua, entonces el agua dentro del tubo se encuentra bajo presión subatmosférica. Si no se introduce aire en el tubo, entonces el sellado es adecuado.Alternativamente, se puede utilizar un accesorio de compresión con junta de goma para pecíolos con formas especialmente complejas o para láminas de hierba, que pueden enrollarse alrededor de una varilla de plástico y sellarse con el accesorio de compresión. Tenga en cuenta que el tubo proveniente de la hoja va a través de una jeringa con llave de paso hacia un cilindro graduado colocado sobre una balanza que registra datos cada 30 segundos en una computadora para el cálculo del caudal a través de la superficie foliar; las hojas se colocan en posición axial con la cara superior hacia arriba en marcos de madera utilizando hilo de pesca, coloque la hoja y el marco por encima de un ventilador grande y debajo de una fuente de luz que proporcione radiación fotosintéticamente activa, posicione las hojas ligeramente por encima del nivel del menisco en el cilindro graduado. Dado que la hoja se coloca por encima del agua en el cilindro graduado, cualquier absorción en la hoja es impulsada por la transpiración.Tenga en cuenta que dentro de la cámara de la balanza hay recipientes pequeños llenos con toallas de papel húmedas para asegurar que el aire en el interior de la balanza esté saturado de agua. Antes de colocar la hoja, para verificar que no escape evaporación desde la fuente de agua hacia la atmósfera dentro de la balanza, detenga el flujo utilizando una válvula de cierre de cuatro vías en el tubo y compruebe que la masa del cilindro de agua sobre la balanza no disminuya. Un recipiente Pyrex transparente colocado encima de la hoja absorberá el calor de la lámpara. Mantenga la temperatura de la hoja entre 23 y 28 grados Celsius durante todo el experimento añadiendo agua fría al recipiente Pyrex.Permita que la hoja transpire en el sistema durante al menos 30 minutos, y luego hasta que el caudal se estabilice con al menos cinco mediciones a intervalos de flujo de 32 segundos; verifique un coeficiente de variación inferior al 5 %. Es esencial que el caudal alcance un estado estacionario. Dado que este método supone una estabilidad del potencial, deseche cualquier medición si el flujo en la hoja cambia. Esto podría deberse al cierre del tallo, fugas en el sello o bloqueos en el sistema provocados por partículas o burbujas de aire.Cuando la hoja haya alcanzado el estado estacionario, proceda a registrar la temperatura de la hoja con un termopar. Retire rápidamente la hoja del embudo, seque los bordes y coloque la hoja en una bolsa hermética que previamente haya sido exhalada para detener la transpiración, y coloque la bolsa dentro de una segunda bolsa. Deje que la hoja se equilibre dentro de su bolsa durante al menos 20 minutos.Calcule el promedio de las últimas 10 mediciones del caudal. Luego, mida el potencial hídrico foliar final con una cámara de presión. Asimismo, mida el área foliar.Ahora calcule la conductancia hidráulica foliar y normalícela por área foliar para corregir los cambios inducidos por la temperatura y la dependencia de la viscosidad del agua. Estandarice los valores de K foliar a 25 grados Celsius utilizando el déficit de presión de vapor de la estación meteorológica. Determine la conductancia estomática según se detalla en el texto adjunto.Recolecte las brozas por la tarde o por la noche y colóquelas en una bolsa de plástico oscuro llena con toallas de papel húmedas. Luego, en el laboratorio, recorte bajo agua al menos dos nudos del extremo de cada brote e hidrate durante la noche en agua pura, u otra solución que se utilizará para mediciones de K foliar.Para cada noche, la rehidratación y la medición, recomendamos agua a menos que se desee investigar el impacto de diferentes soluciones como un factor. Bajo agua ultrapura, corte las vainas en segmentos de al menos tres hojas. Luego, utilizando un ventilador, deshidrate las vainas durante diferentes períodos de tiempo.Para obtener una variedad de potenciales hídricos foliares, exhale dentro de bolsas herméticas y colóquelas alrededor de cada hoja del canal. Luego cubra todo el canal con una bolsa hermética grande, incluyendo toallas de papel húmedas, y deje en equilibrio durante al menos 30 minutos. Seccione la hoja superior e inferior.Mida el potencial hídrico foliar inicial utilizando una cámara de presión. Descarte el brote. Si la diferencia en el potencial hídrico de las dos hojas es mayor que 0,1 mke para hojas fuertemente deshidratadas, este rango puede ampliarse hasta 0,3 mega Pro. Proceda con la tercera hoja para determinar el potencial hídrico foliar y la conductancia estomática.Siguiendo el método de flujo evaporativo descrito anteriormente, al construir curvas de vulnerabilidad hidráulica también se debe graficar la disminución de la conductancia estomática. En respuesta a la deshidratación foliar, se recomienda obtener al menos seis valores de K_hoja por cada intervalo de 0,5 megapascales de potencial hídrico foliar. Este intervalo puede reducirse a 0,25 megapascales para especies sensibles a la sequía.A continuación, realice la prueba de Dixon para detectar valores atípicos y eliminarlos de la curva de vulnerabilidad. Debido a que las especies difieren en sus respuestas a la deshidratación, ajuste diferentes funciones para cada especie y seleccione el modelo de máxima verosimilitud. Se recomienda ajustar al menos cuatro funciones previamente utilizadas en la literatura. La disminución de la conductancia hidráulica foliar con la deshidratación es muy pronunciada entre especies.Bajo una alta irradiación, las especies sensibles a la sequía experimentan una disminución más pronunciada a potenciales hídricos menos negativos que las especies más tolerantes a la sequía. El potencial hídrico asociado a una pérdida del 80 % de la conductividad hidráulica en la hierba Heteros are Beau Folia, nativa del matorral de California, fue tres megapascales menos negativo que el de Helianthus annuus. Curiosamente, Heteros are Beau Folia respondió de forma lineal a la disminución del potencial hídrico.Mientras que Helianthus annuus mostró una disminución no lineal. Aquí, tanto la conductancia estomática como la conductancia hidráulica foliar responden drásticamente a la irradiancia. Para Opuntia indica, la conductancia estomática disminuye fuertemente con la deshidratación en hojas medidas bajo alta irradiancia y también bajo luz de laboratorio que simula las condiciones de hojas bien iluminadas en plantas intactas.Al mediodía, los datos de EFM indican que las hojas expuestas a alta irradiación y deshidratadas hasta el mismo potencial hídrico foliar presentan una conductancia hidráulica similar a la de hojas medidas en plantas intactas con un parámetro notable en hojas bien hidratadas; la conductancia hidráulica muestra una respuesta más fuerte a la luz que la conductancia estomática en condiciones máximas de hidratación. La conductancia hidráulica foliar fue cuatro veces mayor en hojas expuestas a alta irradiación en comparación con bajas condiciones de irradiación; no obstante, bajo alta irradiación, la conductancia hidráulica foliar disminuyó más intensamente con la deshidratación. El potencial hídrico correspondiente a una pérdida del 80 % de la conductancia hidráulica fue 0,93 megapascales menos negativo bajo alta que bajo baja irradiación.Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo medir la conductancia hidráulica máxima de la hoja y la conductancia hidráulica del tallo, y cómo construir curvas de movilidad letal. Una vez dominado el método del EFM, esta técnica puede realizarse correctamente en menos de una hora por hoja. Recuerde mantener la solución de flujo muy limpia y evitar cualquier burbuja de aire.Además, limpie el sistema al menos una vez por semana, enjuague todo el sistema de tubos y contenedores con lejía al 10% durante 20 minutos, y luego enjuague y llene con la solución de flujo gaseificada. Esta técnica permite a los fisiólogos vegetales explorar cómo y por qué difieren las especies en la conductancia hidráulica foliar y sus respuestas al ambiente en una amplia gama de especies vegetales.

measurement-leaf-hydraulic-conductance-stomatal-conductance-their

Research

Investigación

JoVE Journal

Biology

Biología

Hemos desarrollado un protocolo simple y reproducible para acceder a la respuesta estomática de bacterias vivas. Este método minimiza las lesiones y la manipulación de la hoja, en comparación con el uso de cáscaras de la epidermis se informó anteriormente.

Evaluación de la respuesta estomática de las células bacterianas en vivo utilizando imágenes de Hoja Entera

La renovación de superficies es un método micrometeorológico que se utiliza cada vez más para determinar los flujos de energía, pero su complejidad técnica lo hace inaccesible para un público amplio. Describimos los pasos necesarios para configurar y calibrar una estación de campo de renovación de superficie, para adquirir y procesar datos y para interpretar correctamente los resultados.

Renovación de superficie: un método micrometeorológico avanzado para medir y procesar datos de densidad de flujo de energía a escala de campo

Desentrañar cómo se vinculan la fisiología y morfología permite una comprensión más profunda del funcionamiento mecanicista de hojas de la planta. Se presenta tanto un procedimiento para derivar los parámetros de la regulación de los estomas de las mediciones de la conductancia estomática y correlaciones con rasgos tradicionales de hojas funcionales.

Relacionar estomática conductancia de la hoja Rasgos funcionales

Se desarrolló un método para determinar la capacidad calorífica específica y la conductividad térmica del tejido foliar mediante un sondeo láser de infrarrojo cercano no invasivo y sin contacto, que requiere menos de 1 minuto por muestra.

Un láser de sondeo rápido método facilita la determinación no invasiva y sin contacto de la hoja de Propiedades Térmicas

Describimos un nuevo enfoque técnico para estudiar las respuestas fotosintéticas en plantas superiores que implica mediciones simultáneas de clorofila una fluorescencia y la reflectancia de las hojas utilizando un PAM y un radiómetro espectral para la detección de señales de la misma zona de la hoja en Arabidopsis.

Evaluación de comportamientos fotosintéticos mediante mediciones simultáneas de la reflectancia de la hoja y análisis de fluorescencia de clorofila

Proporcionamos un método para identificar moduladores de transpiración foliar mediante cribado a gran escala de una biblioteca compuesta.

Identificación de nuevos reguladores de la transpiración de plantas mediante el cribado térmico de imágenes a gran escala en Helianthus Annuus

Aquí, presentamos un método simple para la observación directa y la medición automatizada de las respuestas estomáticas a la invasión bacteriana en Arabidopsis thaliana. Este método aprovecha un dispositivo portátil de imágenes estomáticas, junto con una canalización de análisis de imágenes diseñada para imágenes foliares capturadas por el dispositivo.

Observación directa y medición automatizada de las respuestas estomáticas a Pseudomonas syringae pv. tomate DC3000 en Arabidopsis thaliana

Diseñamos un protocolo de fenotipado basado en imágenes para determinar las respuestas morfológicas y fisiológicas a tratamientos únicos y combinados de calor, sequía y encharcamiento. Este enfoque permitió la identificación de respuestas tempranas, tardías y de recuperación a nivel de toda la planta, particularmente en las partes aéreas, y destacó la necesidad de utilizar múltiples sensores de imagen.

Fenotipado basado en imágenes de alto rendimiento para determinar las respuestas morfológicas y fisiológicas a estreses simples y combinados en patata

Este artículo presenta un experimento simple de evaporación utilizando un instrumento de propiedades hidráulicas para una muestra de suelo. A través de medios eficientes, las mediciones se pueden tomar durante una serie de días para generar datos de alta calidad.

Mediciones del potencial hídrico y la conductividad del suelo basadas en un experimento simple de evaporación utilizando un analizador de propiedades hidráulicas

Perfiles de isótopos estables de análisis de cromatografía de gases espectrometría de masa de flujo de intermediario metabólico se describe en el...

Perfiles de isótopos estables de flujo intermediarios metabólicos en fase de desarrollo y de Adultos Caenorhabditis elegans</em

Aprende a medir la conductancia hidráulica foliar y estomática mediante el método de evaporación Flux en hojas excisadas. Esta técnica permite evaluar respuestas a la luz y deshidratación en estudios de fisiología vegetal.

Medición de conductancia de la hoja hidráulica y la conductancia estomática y sus respuestas a la irradiación y la deshidratación mediante el método de evaporación Flux (EFM) (Video) | JoVE Journal

Medición de conductancia de la hoja hidráulica y la conductancia estomática y sus respuestas a la irradiación y la deshidratación mediante el método de evaporación Flux (EFM)

Explorar más videos