Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Het gebruik van een hoge resolutie infrarood thermografie (HRIT) voor de studie van Ice Nucleatie en Ice Voortplanting in Planten

9K weergaven

DOI:

10.3791/52703

8 mei 2015

In dit artikel

Samenvatting

Hier presenteren we een protocol dat het mogelijk maakt om locaties van ijsvorming en wegen van ijsverspreiding in planten te visualiseren met behulp van hoogwaardige infraroodthermografie (HRIT).

Samenvatting

Bevriezingsgebeurtenissen die zich voordoen wanneer planten actief groeien, kunnen een dodelijke gebeurtenis zijn, vooral als de plant geen vorsttolerantie heeft. Dergelijke vorstgebeurtenissen hebben vaak verwoestende gevolgen voor de landbouwproductie en kunnen ook een belangrijke rol spelen bij het vormen van de gemeenschapsstructuur in natuurlijke plantenpopulaties, vooral in alpine, sub-arctische en arctische ecosystemen. Daarom kan een beter begrip van het bevriezingsproces in planten een belangrijke rol spelen bij de ontwikkeling van methoden voor vorstbescherming en het begrijpen van mechanismen van vorstvermijding. Hier beschrijven we een protocol om het bevriezingsproces in planten te visualiseren met behulp van hoogwaardige infraroodthermografie (HRIT). Het gebruik van deze technologie maakt het mogelijk om de primaire locaties van ijsvorming in planten te bepalen, hoe ijs zich verspreidt en de aanwezigheid van ijsbarrières. Bovendien maakt het het mogelijk om de rol van extrinsieke en intrinsieke nucleators te onderzoeken bij het bepalen van de temperatuur waarbij planten bevriezen en om de capaciteit van verschillende verbindingen te evalueren om het bevriezingsproces te beïnvloeden of de bevriezingstolerantie te verhogen. Het gebruik van HRIT maakt het mogelijk om de vele aanpassingen die zich in planten hebben ontwikkeld, die direct of indirect van invloed zijn op het bevriezingsproces en uiteindelijk planten in staat stellen om vorstgebeurtenissen te overleven, te visualiseren.

Inleiding

Vriestemperaturen die optreden wanneer planten actief groeien kan dodelijk zijn, vooral als de plant weinig of geen vriestolerantie. Dergelijke vorst gebeurtenissen hebben vaak verwoestende gevolgen voor de landbouwproductie en kan ook een belangrijke rol spelen in het vormgeven van de gemeenschap structuur in natuurlijke populaties van planten, vooral in de Alpen, sub-arctische en arctische ecosystemen 1-6. Episodes van ernstige vorst in het voorjaar hebben grote gevolgen voor de productie van fruit in de Verenigde Staten en Zuid-Amerika in de afgelopen jaren 7-9 gehad en zijn verergerd door de vroege begin van warm weer gevolgd door meer typische gemiddelde lage temperaturen. De vroege warme weer induceert knoppen te breken, het activeren van de groei van nieuwe scheuten, bladeren en bloemen die allemaal zeer weinig tot geen vorsttolerantie 1,3,10-12. Dergelijke grillige weerpatronen zijn gemeld aan een directe weerspiegeling van de gang zijnde klimaatverandering en zullen naar verwachting een gemeenschappelijk weerpatroon voor de fores zijneeable toekomst 13. De inspanningen om economisch, effectief en milieuvriendelijk beheer technieken of landbouwchemicaliën die verhoogde vorsttolerantie kunnen verschaffen hebben beperkt succes voor tal van redenen had, maar dit kan deels worden toegeschreven aan de complexe aard van de bevriezing tolerantie en bevriezing vermijden mechanismen in planten. 14

Het adaptieve mechanismen van vorst overleving in planten worden traditioneel onderverdeeld in twee categorieën, vorsttolerantie en invriezen te voorkomen. De eerste categorie wordt geassocieerd met biochemische mechanismen geregeld door een specifieke set van genen die het mogelijk planten om de spanningen in verband met de aanwezigheid en de dehydratieve effect van ijs in haar weefsels tolereren. Terwijl de laatste categorie is typisch, maar niet alleen, in verband met structurele aspecten van een plant dat als bepalen wanneer en waar ijsvormen in een plant 14. Ondanks de prevalentie van bevriezing voorkomen als adaptive mechanisme, is weinig onderzoek besteed in de afgelopen tijd tot het begrijpen van de onderliggende mechanismen en regulering van bevriezen te vermijden. De lezer wordt verwezen naar een recent overzicht 15 voor meer details worden gegeven.

Hoewel ijsvorming bij lage temperaturen lijkt een eenvoudig proces, vele factoren dragen bij aan het bepalen van de temperatuur waarbij ijs nucleates in plantenweefsels en hoe het zich binnen de plant. Parameters zoals de aanwezigheid van extrinsieke en intrinsieke ijskiemvormers, heterogene vs. homogene nucleatie gebeurtenissen, thermische-hysteresis (antivries) eiwitten, de aanwezigheid van specifieke suikers en andere osmolyten en een groot aantal structurele aspecten van de plant kan spelen een belangrijke rol in het vriesproces in planten. Tezamen zijn deze parameters beïnvloeden de temperatuur waarbij een plant bevriest, waarbij ijs ingeleid en hoe deze groeit. Ze kunnen ook invloed hebben op de morfologie van de resulterende ijskristallen.Verschillende werkwijzen zijn gebruikt om het vriesproces in planten te bestuderen onder laboratoriumomstandigheden, inclusief kernmagnetische resonantiespectroscopie (NMR) 16, magnetic resonance imaging (MRI) 17, cryo-microscopie 18-19 en lage temperatuur scanning elektronenmicroscopie (LTSEM ). 20 Het invriezen van hele planten in laboratorium en veldinstellingen is echter voornamelijk bewaakt met thermokoppels. Het gebruik van thermokoppels bevriezing studie is gebaseerd op het vrijkomen van warmte (smeltenthalpie) wanneer water een faseovergang van vloeibaar naar vast ondergaat. Het invriezen wordt vervolgens geregistreerd als een exotherme gebeurtenis. 21-23 Hoewel thermokoppels zijn de typische voorkeursmethode bij het ​​bestuderen bevriezen in planten, het gebruik ervan heeft vele beperkingen die de hoeveelheid gegevens die tijdens de bevriezing gevallen beperkt. Bijvoorbeeld met thermokoppels moeilijk bijna onmogelijk om te bepalen waar het ijs wordt geopend planten, hoe het propageert,als het zich voortplant in een gelijkmatig tempo, en als sommige weefsels blijft ijsvrij.

Vooruitgang in een hoge resolutie infrarood thermografie (HRIT) 24-27, echter, zijn aanzienlijk toegenomen de mogelijkheid om informatie over de bevriezing proces in hele planten te verkrijgen, vooral bij gebruik in een differentiële imaging-modus. 28-33 In dit verslag, we beschrijven de toepassing van deze technologie om verschillende aspecten van het invriesproces en verschillende parameters die invloed hebben en waar en op welke temperatuur ijs ingeleid planten bestuderen. Een protocol zal worden dat de capaciteit van de ijs nucleatie-actieve (INA) bacterie Pseudomonas syringae (Cit-7) fungeren als extrinsieke nucleator initiërende bevriezing kruidachtige plant bij een hoge, temperaturen onder nul demonstreren.

High-resolution Infrared Camera

Het protocol en voorbeelden gedocumenteerd in dit rapport gebruik van een hoge resolutie infraroodvideo radiometer. De radiometer (figuur 1) levert een combinatie van infrarode en zichtbare spectrum afbeeldingen en temperatuurgegevens. De spectrale respons van de camera in het traject van 7,5-13,5 pm en levert 640 x 480 pixel resolutie. Zichtbare spectrum afbeeldingen gegenereerd door de ingebouwde camera kan worden gefuseerd met IR-beelden in real time, wat de interpretatie van complexe infraroodbeelden vergemakkelijkt. Een reeks van lenzen voor de camera kan worden gebruikt om close-up en microscopische observaties te maken. De camera kan gebruikt worden in een stand-alone mode of gekoppeld en gecontroleerd met behulp van een laptop propietary software. De software kan worden gebruikt om een ​​verscheidenheid van thermische data ingebed in de opgenomen video te verkrijgen. Het is belangrijk op te merken dat een groot aantal infrarood radiometers zijn commercieel verkrijgbaar. Daarom is het essentieel dat de onderzoeker over hun beoogde toepassing met een deskundige productengineer en dat de onderzoeker test het vermogen van elke specificatiesc radiometer om de benodigde informatie te verstrekken. De imaging radiometer in het protocol beschreven wordt in een acrylaat (afbeelding 2) geïsoleerd met Styrofoam i n om de blootstelling ontmoedigen om condensatie tijdens de opwarming en afkoeling protocols. Deze bescherming is niet noodzakelijk voor alle camera's of toepassingen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. Voorbereiding van de Plant Materials

  1. Gebruik ofwel bladeren of hele planten van het onderwerp plantmateriaal (Hosta spp. Of Phaseolus vulgaris).

2. Voorbereiding van de Water oplossingen die ijskiemvorming Actief (INA) Bacteriën

  1. Culture INA bacterie Pseudomonas syringae (stam Cit-7) in petrischalen bij 25 ° C over Pseudomonas Agar F bereid met 10 g / l van 100% glycerol per traject van de fabrikant.
  2. Na kweken voldoende, plaats gegroeid bij 4 ° C totdat ze nodig maar laten 4 ° C gedurende twee dagen voorafgaand aan een hoog ijskiem verzekeren.
  3. Schraap bacteriën uit een enkele plaat van het oppervlak van de agar met kunststof wegwerp- of herbruikbaar metalen spatel op het moment van gebruik en plaats in 10-15 ml gedeïoniseerd water in een 25 ml wegwerp cuvette. De concentratie moet in het traject van 1 x 7-1 oktober x 10 9 · -1 Ml. De oplossing zal verschijnen troebel. Er is geen noodzaak om de concentratie met behulp van een hemocytometer of spectrofotometer bevestigen, zoals concentreren slechts bij benadering nodig.
  4. Vortex de cuvette gedurende minimaal 10 seconden om de bacteriën te verspreiden.
    Opmerking: De specifieke concentratie van het resulterende mengsel INA niet belangrijk en het beschreven protocol wordt slechts een passend ijskiem vormende activiteit. Dit mengsel van INA bacteriën en water zal later in de nucleatie experimenten gebruikt.

3. Opzetten van een Freezing Experiment

  1. Plaats de hoge resolutie infraroodcamera (SC-660) in de beschermende acryl box, zodat de lens steekt door de opening in de voorkant van de doos en de draden de camera op een exit laptop of opnameapparaat door de achterste opening van de doos . Bevestig het deksel van de doos en zet de doos in de klimaatkamer of vriezer in een locatie die zal alleow onderwerp plantenmateriaal te zien.
    1. Geef een donkere achtergrond rond het plantenmateriaal door langs de wanden van de kamer met zwarte knutselpapier voor interferentie met gereflecteerde infrarode energie te voorkomen.
    2. Plaats de kamer met LED-verlichting om verwarming te minimaliseren van de lichtbron bij het opnemen van beelden in zichtbare golflengten is vereist. Slechts een minimale verlichting, zoals een op batterijen werkende kast licht of andere kleine LED-inrichting, is vereist voor de planten zichtbaar door de camera.
      1. Zodra zichtbare beelden van het onderwerp plantmateriaal worden genomen, schakelt u de LED-verlichting. Verdeel alle externe bedrade verbindingen (firewire aansluiting op de computer, het netsnoer, enz.) Om de camera via een poort of andere opening in de kamer.
    3. Vul geen extra ruimte in de haven of de opening met isolerend schuim materiaal te voorkomen of te verminderen temperatuur gradiënten in de kamer. Stel de begintemperatuur van de kamer op 1 ° C.
  2. Lijn planten of plantendelen, zodat het plantmateriaal in het beeldveld weergave van de camera en het plantmateriaal zichtbaar op de afstandsbediening weergavescherm of binnen de gekozen software.
  3. Laat planten equilibreren bij 1 ° C gedurende 30 minuten tot 1 uur, afhankelijk van de grootte van het plantenmateriaal voorafgaand aan het initiëren van een gecontroleerd experiment bevriezen. Dit zorgt ervoor dat de temperatuur van de plant niet achter luchttemperatuur vertraging door velen graden na het invriezen experiment wordt gestart. Evenwichtstoestand is bereikt wanneer de temperatuur van het plantenmateriaal binnen 0,5 ° C van luchttemperatuur.
    1. Leg een laag Styrofoam isolatie boven de bodem van potplanten als potplanten worden gebruikt. Nadat de planten zijn evenwicht gebracht, begint het koelen van de kamer.
      Opmerking: De isolatielaag op het bodemoppervlak van de pot vermindert de hoeveelheid voortdurende warmteverlies van de pot aan de lucht rond de plant, en voorkomt dat de wortels van freezing, aangezien dit niet typisch voordoen bij een frost event karakter als gevolg van de grote reservoir van restwarmte in de bodem.
  4. Stel de gewenste camera parameters (kleurenpalet, temperatuurbereik, specifieke gebieden van belang, enz.), Zoals besproken in 3.4.1-3.4.4.
    1. Selecteer de regenboog palet aan de temperatuurschommelingen te geven tijdens het bekijken van het live-beeld.
    2. Stel het temperatuurbereik tot 5 ° C door instellen van de temperatuur balk net onder de afbeelding in de software.
    3. Kies de lineaire schaal (algoritme) voor het omzetten van de infrarode gegevens in beeld valse kleuren zoals gedefinieerd door de geselecteerde palet (regenboog) en stel het bereik van de temperatuur tot 5 ° C en voor het automatisch volgen op basis van de afbeelding. Als alternatief, pas de ingestelde bereik handmatig tijdens het uitvoeren van het experiment.
      1. Gebruik de temperatuur van een bepaald punt of een gemiddelde temperatuur binnen het afgebakende gebied van de rente door de softwzijn. Haal de temperatuurgegevens van alle pixels van de opgenomen video sequentie of het in de beeldinformatie bestandsgegevens. Figuur 3 toont een typische screenshot vanuit ResearchIR software.
    4. Plaats een cursor op een locatie op het plantenweefsel dat een specifiek punt van belang vertegenwoordigt. Definieer het gebied van belang als de punten (1 -3 pixels in grootte), dozen, lijnen, ellipsen of cirkels. Meerdere combinaties van punten of vormen kunnen worden verdeeld over het beeld.
  5. Het opnemen van een video-opname
    1. Stel de camera om 's 60 Hz en de opname handmatig worden gestopt.
    2. Geef de locatie op de computer of externe schijf waar de opgenomen video bestand wordt geplaatst.
    3. Begin met opnemen.
      Opmerking: Opnemen op een externe harde schijf is zeer aan te bevelen omdat grote videobestanden worden gegenereerd. Opgenomen video bestanden kunnen later worden bewerkt om alleen het gedeelte met het ne bevattencessary informatie. Dit zal sterk verminderen van de bestandsgrootte.
    4. Verlaag de temperatuur van de kamer stapsgewijs met 0,5 -1,0 ° C. Wacht tot de plant temperatuur in evenwicht met de luchttemperatuur en dan weer lager de temperatuur met 0,5-1,0 ° C. Afhankelijk van de massa van het plantenweefsel wordt waargenomen en de morfologie kan equilibreren 10 tot 15 min. Aldus geeft een afkoelsnelheid van ongeveer 4 ° C / hr.
    5. Ga door op deze manier totdat de plant bevriest en observaties zijn voltooid. Stop de opname wanneer het vriesproces voltooid.
      Opmerking: Het plantenweefsel is geëquilibreerd met luchttemperatuur als het plantmateriaal en achtergrond overeen kleur aangezien ze bij dezelfde temperatuur. Aangezien de voorgeschiedenis en de temperatuur van het plantenweefsel zijn hetzelfde, kan het moeilijk zijn het plantenmateriaal visualiseren totdat weer lager de temperatuur en er is temperatuurverschil tussen het plantenweefsel enir temperatuur.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Ice-kiemvormend activiteit van de Ice + bacterie, Pseudomonas syringae (stam Cit-7)

Een 10 ul druppel water en 10 pl water dat P. syringae (Cit-7) werden op de abaxiale oppervlak van een blad Hosta geplaatst (Hosta spp.) (figuur 4). Zoals geïllustreerd, de druppel water met de INA bacteriën bevroor eerste en was verantwoordelijk voor het induceren van het blad te bevriezen, terwijl de druppel water op het bladoppervlak bleef bevroren.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Water heeft de mogelijkheid om onderkoeling bij temperaturen onder 0 ° C en de temperatuur waarbij water bevriest kan heel variabel zijn. 36 De grenstemperatuur voor onderkoeling van zuiver water is ongeveer -40 ° C en wordt gedefinieerd als homogene nucleatie punt. Wanneer water bevriest bij temperaturen warmer dan -40 ° C wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van heterogene kiemvormers waarmee kleine ice embryo te vormen die dan dienen als een katalysator voor ijsvorming en groei. 37 Er zijn een...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben geen concurrerende financiële belangen of belangenconflicten.

Dankbetuigingen

Dit onderzoek werd gefinancierd door de Oostenrijkse Science Fund (FWF): P23681-B16.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Infrared CameraFLIRSC-660Veel modellen beschikbaar, afhankelijk van de toepassing
Infrarood Analytische SoftwareFLIRResearchIR 4.10.2.5$3.500
Pseudomonas syringae (stam Cit-7)Vriendelijk verstrekt door Dr. Steven Lindow, University of California  Berkeley icelab@berkeley.edu
Pseudomonas Agar FFisher ScientificDF0448-17-1

Referenties

  1. Taschler, D., Beikircher, B., Neuner, G. Frost resistance and ice nucleation in leaves of five woody timberline species measured in situ during shoot expansion. Tree Physiol. 24, 331-337 (2004).
  2. Neuner, G., Hacker, J. Ice formation and propagation in alpine plants. Plants in alpine regions: Cell Physiology of adaptation and survival strategies. Lütz, C. , Springer. 163-174 (2012).
  3. Ladinig, U., Hacker, J., Neuner, G., Wagner, J. How endangered is sexual reproduction of high-mountain plants by summer frosts? - Frost resistance, frequency of frost events and risk assessment. Oecologia. 171, 743-760 (2013).
  4. Wisniewski, M. E., Gusta, L. V., Fuller, M. P., Karlson, D. Ice nucleation, propagation and deep supercooling: the lost tribes of freezing studies. Plant Cold Hardiness: from the laboratory to the field. Gusta, L. V., Wisniewski, M. E., Tanino, K. K. , CAB International. 1-11 (2009).
  5. Bokhurst, S., Bjerke, J. W., Davey, M. P., Taulavuori, K., Taulavuori, E., Laine, K., Callaghan, T. V., Phoenix, G. K. Impacts of extreme winter warming events on plant physiology in a sub-Arctic heath community. Physiol. Plant. 140, 128-140 (2010).
  6. Taulavuori, K., Laine, K., Taulavuori, E. Experimental studies on Vaccinium myrtillus.and Vaccinium vits-idea.in relation to air pollution and global change at northern high latitudes: A review. Env. Exp. Bot. 87, 191-196 (2013).
  7. Wisniewski, M., Glenn, D. M., Gusta, L., Fuller, M. Using infrared thermography to study freezing in plants. HortScience. 43, 1648-1651 (2008).
  8. Gu, L., et al. The 2007 eastern US spring freeze: increased cold damage in a warming world. BioScience. 58, 253-262 (2008).
  9. Augspurger, C. K. Spring warmth and frost: phenology, damage, and refoliation in a temperate deciduous forest. Func. Ecol. 23, Spring. 1031-1039 (2007).
  10. Neuner, G., Erler, A., Hacker, J., Ladinig, U., Wagner, J. Frost resistance of reproductive tissues in various reproductive stages of high alpine plant species. Physiol. Plant. 147, 88-100 (2013).
  11. Skre, O., Taulavuori, K., Taulavuori, E., Nilsne, J., Igeland, B., Laine, K. The importance of hardening and winter temperature for growth in mountain birch populations. Env. Exp. Bot. 62, 254-266 (2008).
  12. Hänninen, H., Tanino, K. Tree seasonality in a warming climate. Trends in Plant Science. 16, 412-416 (2011).
  13. Katz, R. W., Brown, B. G. Extreme events in a changing climate: variability is more important than averages. Climate Change. 21, 289-302 (1992).
  14. Wisniewski, M., Gusta, L. Understanding plant cold hardiness: an opinion. Physiol. Plant. 147, 4-14 (2013).
  15. Wisniewski, M., Gusta, L., Neuner, G. Adaptive mechanisms of freeze avoidance in plants. A brief update. Env. Exp. Bot. 99, 133-140 (2014).
  16. Burke, M. J., Gusta, L. V., Quamme, H. A., Weiser, C. J., Li, P. H. Freezing and injury in plants. Annu. Rev. Plant Physiol. 27, 507-528 (1976).
  17. Ishikawa, M., Price, W. S., Ide, H., Arata, Y. Visualization of freezing behaviors in leaf and flower buds of full-moon maple by nuclear magnetic resonance microscopy. Plant Physiol. 115 (4), 1515-1524 (1997).
  18. Ishikawa, M., Sakai, A. Characteristics of freezing avoidance in comparison with freezing tolerance: a demonstration of extra-organ freezing. Plant cold hardiness and freezing stress. Li, P. H., Sakai, A. , Academic Press. 325-340 (1982).
  19. Buchner, O., Neuner, G. Freezing cytorrhysis and critical temperature thresholds for photosystem II in the peat moss Sphagnum capillifolium. Protoplasma. 243 (1), 63-71 (2010).
  20. Pearce, R. S. Extracellular ice and cell shape in frost-stressed cereal leaves: A low temperature scanning electron microscopy study. Planta. 175, 313-324 (1988).
  21. Ashworth, E. N., Anderson, J. A., Davis, G. A., Lightner, G. W. Ice formation in Prunus persica. under field conditions. J. Am. Soc. Hort. Sci. 110 (3), 322-324 (1985).
  22. Ashworth, E. N., Davis, G. A. Ice formation in woody plants under field conditions. HortSci. 21, 1233-1234 (1986).
  23. Pramsohler, M., Hacker, J., Neuner, G. Freezing pattern and frost killing temperature of apple (Malus domestica.) wood under controlled conditions and in nature. Tree Physiol. 32 (7), 819-828 (2012).
  24. Wisniewski, M., Lindow, S. E., Ashworth, E. N. Observations of ice nucleation and propagation in plants using infrared video thermography. Plant Physiol. 113 (2), 327-334 (1997).
  25. Lutze, J. L., et al. Elevated atmospheric [CO2] promotes frost damage in evergreen tree seedlings. Plant Cell Environ. (6), 631-635 (1998).
  26. Ball, M. C., et al. Space and time dependence of temperature and freezing in evergreen leaves). Func. Plant Biol. 29 (11), 1259-1272 (2002).
  27. Sekozawa, Y., Sugaya, S., Gemma, H. Observations of ice nucleation and propagation in flowers of Japanese Pear (Pyrus Pyrifolia). Nakai) using infrared video. 73 (1), 1-6 (2004).
  28. Hacker, J., Neuner, G. Ice propagation in plants visualized at the tissue level by IDTA (infrared differential thermal analysis). Tree Physiol. 27, 1661-1670 (2007).
  29. Hacker, J., Neuner, G. Ice propagation in dehardened alpine plant species studied by infrared differential thermal analysis (IDTA). Arc. Antarc. Alp. Res. 40 (4), 660-670 (2008).
  30. Hacker, J., Spindelböck, J., Neuner, G. Mesophyll freezing and effects of freeze dehydration visualized by simultaneous measurement of IDTA and differential imaging chlorophyll fluorescence. Plant Cell Environ. 31, 1725-1733 (2008).
  31. Neuner, G., XU, B., Hacker, J. Velocity and pattern of ice propagation and deep supercooling in woody stems of Castanea sativa., Morus nigra. and Quercus robur. measured by IDTA. Tree Physiol. 30, 1037-1045 (2010).
  32. Hacker, J., Ladinig, U., Wagner, J., Neuner, G. Inflorescences of alpine cushion plants freeze autonomously and may survive subzero temperatures by supercooling. Plant Sci. 180, 149-156 (2011).
  33. Kuprian, E., Briceno, V., Wagner, J., Neuner, G. Ice barriers promote supercooling and prevent frost injury in reproductive buds, flowers and fruits of alpine dwarf shrubs throughout the summer. Env. Exp. Bot. 106, 4-12 (2014).
  34. Wisniewski, M., Glenn, D. M., Fuller, M. Use of a hydrophobic particle film as a barrier to extrinsic ice nucleation in tomato plants. HortScience. 127, 358-364 (2002).
  35. Aryal, B., &Neuner, G. Leaf wettability decreases along an extreme altitudinal gradient. Oecologia. 162, 1-9 (2010).
  36. Wisniewski, M., Fuller, M. P. Ice nucleation and deep supercooling in plants: new insights using infrared thermography. In: Cold adapted organisms. Ecology, physiology, enzymologyandmolecularbiology. Margesin, R., Schinner, F. , Springer. 105-118 (1999).
  37. Franks, F. Biophysics and biochemistry at low temperatures. , Cambridge University Press. (1985).
  38. Neuner, G., Kuprian, E. Infrared thermal analysis of plant freezing processes. Methods in Molecular Biology: Plant Cold Acclimation. Hincha, D., Zuther, E. , Springer. 91-98 (2014).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

Bevriezing van plantenextrinsieke nucleatorenintrinsieke nucleatorenvriesverdraagzaamheidvorstbeschermingalpine ecologiethermische beeldvorming