葉の機能上の特徴に気孔コンダクタンスの関連付け

この手順の全体的な目標は、生態生理学を葉の形態学的特性に関連付けて、多様な植物群集の生態系機能をよりよく理解することです。これは、まず日常のストーマコンダクタンスを測定し、次にさまざまな種におけるストーマ制御を説明する関連パラメーターを抽出することによって達成されます。2番目のステップは、顕微鏡を使用してストーマのサイズと密度を測定することです。

次に、葉脈形質が評価されます。最後のステップは、形態学的および解剖学的特徴を植物種の生態生理学的特性に関連付けることです。これにより、ここで見られるように、葉の形質が異なる種ごとに空気が乾燥する体細胞閉鎖の例で見られるように、植物の葉のメカニズムをより深く理解することができます。

私たちの研究の一般的な考え方は、直接測定する場合に多大な労力を必要とする主要な植物機能の代理として、簡単に測定できる葉の形質を使用することです。このプロトコルの主な目的は、いくつかの谷で評価された葉の形質を、水の使用と成長のバランスをとるための植物戦略の重要な側面であるいくつかの調節に接続することです。再現可能なパターンに従って、さまざまな種や個体の葉を選択します。

たとえば、可能であれば、同じ高さ、同じ露出、植物内の同じ位置を持つ葉を選択し、同じノードからのみ、太陽や日陰などの 1 つのカテゴリからのみ葉を選択します。葉。健康で完全に発達した状態の葉のみを測定してください。個々の葉に葉をマークして、同じ葉で繰り返し測定が行われるようにします。

定常状態パラメータを使用して、葉の中央部と強い葉脈を避けながら、葉の表面のみの静止状態のコンダクタンスを測定する準備をします。日の出前の早朝から測定を開始してください。ストーマコンダクタンス値が正午に明らかな減少を示すまで、5〜10回の繰り返し測定を行います。

毎日の測定コースは、蒸気圧不足とSTO金属コンダクタンスの関係を分析するための優れたデータを提供します。各ドゥーマコンダクタンス測定では、温度と相対湿度を記録し、できればポータブルロガーを使用して、同じ葉の所有条件を直接測定します。蒸気圧の不足を計算するには、August Roche Magnusの式を使用します。

さて、種ごとにプロットすると、蒸気圧不足に対するすべてのストーマコンダクタンスデータがわかります。個々の葉のすべての毎日のコースを、種ごとに1つの分析に組み合わせます。モデルをスケーリングするための最大値を検索して、ストーマコンダクタンス データから観測された最大値を抽出します。

種ごとの比較可能性について。観測値を、その種で観測された最大値で除算します。各種について、気孔内伝導率の論理を蒸気圧赤字に回帰し、二項誤差分布を持つ一般化線形モデルを使用して蒸気圧赤字の二次項を回帰します。

次に、モデル化された絶対最大ストメイトコンダクタンスまたはGS最大値を計算することにより、すべての種のストエート調節のパラメータを抽出します。これを行うには、この曲線の 1 次導関数を 0 に設定して、最大ストームコンダクタンスでの蒸気圧不足を計算します。これにより、A VPD GS の最大適合は 2 から B を引いたものになります。VPD GSの最大適合を曲線の式に挿入し、Eの累乗まで上げて最大適合を求めます。

種ごとのすべてのコンダクタンス測定値の平均を計算して、スケーリングされたモデルから相対値を計算します。次の 2 つの点、モデルの最大値でのストーマ、コンダクタンス、蒸気圧の不足値と、曲線の 2 番目の変曲点での蒸気圧不足の 2 つの点について、nooma コンダクタンス コンダクタンス コンダクタンスと蒸気圧の不足値を抽出します。これらの値にGS maxを掛けて、絶対オコジョダクタンス値を求めます。

これらの点について。できれば、ストエートコンダクタンスの測定に使用されたのとまったく同じ葉からサンプルを採取してください。これが不可能な場合は、S体細胞コンダクタンス測定の葉を選択するために適用したのと同じ選択手順を、できれば同じ個体に適用します。

サンプルをすぐに処理できない場合は、70%アルコールで保存してください。新鮮なサンプルに無色の速乾性マニキュアの薄層を塗ります。マニキュアが出たら、葉から印象をそっと剥がし、顕微鏡分析に進みます。

通常の葉のサンプルと同様に、カメラを顕微鏡に接続した後、40倍から400倍までの倍率が可能な光学顕微鏡にカメラを接続します。Image J.Analyzeのようなオープンソースの画像処理ソフトウェアを使用したスケールを使用して、撮影した写真を画像の光学倍率と解像度に一致させます。画像解析ツールの形状ツールを使用して、汚れ、拇印、損傷した領域、または大きな葉脈のない領域に画像に形状を描画します。

この領域のSストーマを数えるだけでなく、サンプルあたり少なくとも50, 000平方ミクロンで数えます。S気孔ガードセルの長さと貧弱な長さを測定します。葉を漂白するための平方ミリメートルあたりのSの数を計算します。

de colorizerの50%溶液に少なくとも72時間放置し、溶液を摂氏30度まで加熱します。その後、葉を水で数回すすぎます。葉の特性に応じて特定の種の漂白プロセスを適応させ、葉を着色します。

それらを99%エタノールに入れ、1%正弦波溶液で2〜30分間着色します。着色後、葉を水で数回すすいでください。葉が深く汚れている場合は、もう少し時間をかけてください。

エタノールまたは脱着色剤は、サンプルの分析に役立つ場合があります。バックライトスキャナーで約1, 200ドット/インチの解像度で葉をスキャンします。スケールを使用して、取得したスキャンを画像の解像度に一致させ、ピクセル長をスキャンされた葉の絶対的な長さの測定値までさかのぼることができるようにします。

葉の面積、円周、長さ、幅を測定します。長さと幅の比率、円周と面積の比率など、いくつかの指標を計算します。次に、写真の中央から1〜1センチの長方形を切り取ります。

一次および二次の静脈の直径を測定します。一次のすべての静脈の長さを測定します。この象限では、すべての種の蒸気圧不足回帰に対するストーマコンダクタンス データの近似モデル グラフを次に示します。

色の異なる線は各葉の習性を表しており、黒い線は常緑樹、赤い線は落葉樹を表しています。オコジョコンダクタンス制御のパターンと葉の形質との関連を調査すると、変曲点での蒸気圧不足は、sソード密度とオコジョ指数とともに減少し、葉の炭素含有量とともに増加することが明らかになりました。対照的に、体細胞コンダクタンスのパラメータは葉の習性と明確な関係を示していませんでした。

葉の習慣の2つのグループ間の大きな変動は、常緑樹の葉の習慣と勤勉な葉の習慣のグループの両方に異なる調節メカニズムが存在することを示しています。この手順を適用するときは、処理の詳細を特定の葉の特性に合わせて調整することが重要です。葉の形質は種によって大きな違いを示すため、この手順に従うと、私たちの形態学的葉の形質は、ximなどの他の生態生理学的特性にも関連づけることができます。

キャビテーションや特定の水理接続に対する感度は、やはり干ばつに対する計画的な対応を理解するのに役立ちます。私たちのビデオが、簡単に測定可能な形質から生態系の機能を予測することを目的とした、形態学的葉の形質の使用と機能的な生物多様性研究のきっかけになることを願っています。