12 oktober 2015
Ontrafelen hoe fysiologie en morfologie worden gekoppeld staat een dieper inzicht in de mechanistische werking van de bladeren van de planten. We presenteren zowel een procedure om de parameters van stomataire regelgeving ontlenen stomatale geleidbaarheid metingen en correlaties met traditionele functionele blad kenmerken.
Het algemene doel van deze procedure is om ecologisch-fysiologische eigenschappen van bladeren te relateren aan morfologische eigenschappen om het functioneren van ecosystemen in diverse plantengemeenschappen beter te begrijpen. Dit wordt bereikt door eerst de stoma-geleiding tijdens dagelijkse cursussen te meten en vervolgens relevante parameters te extraheren die de stoma-controle in de verschillende soorten beschrijven. De tweede stap is om de stoma-grootte en -dichtheid te meten met behulp van een microscoop.
Vervolgens worden de kenmerken van de bladaders beoordeeld. De laatste stap is om de morfologische en anatomische kenmerken te koppelen aan de ecologisch-fysiologische eigenschappen van de plantensoorten. Dit maakt een dieper mechanistisch begrip van plantenbladeren mogelijk, zoals hier te zien is voor het voorbeeld van somatische sluiting, wanneer de lucht droger wordt voor verschillende soorten met verschillende bladkenmerken.
Het algemene idee van onze studie is om gemakkelijk meetbare bladkenmerken te gebruiken als proxy's voor belangrijke plantfuncties die veel inspanning vereisen als ze direct worden gemeten. Het belangrijkste doel van dit protocol is om verschillende beoordeelde bladkenmerken te koppelen aan enige regulatie, wat een sleutelaspekt is in een plantenstrategie om watergebruik en groei in evenwicht te brengen. Met deze methode kan worden geholpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van functioneel biodiversiteitsonderzoek over hoe ecologisch-fysiologische processen van verschillende soorten in een diverse boomgemeenschap bijdragen aan het functioneren van ecosystemen. Kies bladeren van verschillende soorten en individuen volgens een reproduceerbaar patroon.
Kies bijvoorbeeld bladeren die dezelfde hoogte hebben, dezelfde blootstelling, dezelfde positie binnen de plant indien mogelijk, alleen van dezelfde knoop en alleen van één categorie zoals zon of schaduw. Bladeren. Meet alleen bladeren in gezonde en volledig ontwikkelde toestand. Markeer de bladeren op de individuen om ervoor te zorgen dat de herhaalde metingen op hetzelfde blad worden gedaan.
Gebruik een steady-state parameter, bereid voor metingen van stoate-geleiding alleen op het bladoppervlak terwijl u de middenrib en sterke bladaders vermijdt. Begin met meten in de vroege ochtenduren vóór zonsopkomst. Neem vijf tot 10 herhaalde metingen totdat s stoma-geleidingswaarden een duidelijke afname vertonen om de middag.
Een dagelijkse metingscursus levert goede gegevens op voor het analyseren van de relaties tussen dampdruktekort en STO-metaalgeleiding. Bij elke dooma-geleidingsmeting, noteer temperatuur en relatieve luchtvochtigheid, bij voorkeur met draagbare loggers om de omstandigheden direct te meten op de bezitting van hetzelfde blad. Gebruik de August Roche Magnus-formule voor het berekenen van het dampdruktekort.
Plot nu soortsgewijs alle stoma-geleidingsgegevens tegen het dampdruktekort. Combineer alle dagelijkse cursussen van individuele bladeren in één analyse per soort. Extraheer de maximale geobserveerde waarde uit de stoma-geleidingsgegevens door te zoeken naar de maximale waarde om het model te schalen.
Voor vergelijkbaarheid per soort. Deel de geobserveerde waarden door de maximale geobserveerde waarde voor die soort. Voor elke soort regresseer de logica van de stoma-geleiding naar dampdruktekort en de kwadratische term van het dampdruktekort met behulp van een gegeneraliseerd lineair model met een binomiale foutverdeling.
Extract vervolgens het parameter van stoate-regulatie voor elke soort door de absolute gemodeerde maximale stoma-geleiding of GS max-waarden te berekenen. Om dit te doen, bereken het dampdruktekort bij maximale stoma-geleiding door de eerste afgeleide van deze curve op nul te zetten, wat A VPD GS max fit gelijk aan minuus B over twee geeft. A inzet VPD GS max fit in de formule van de curve en verhoog deze naar de macht van E om max fit te verkrijgen.
Bereken het gemiddelde van alle geleidingsmetingen per soort om relatieve waarden van het geschaalde model te berekenen. Extraheer nooma-geleidingsgeleiding en dampdruktekortwaarden voor de volgende twee punten, de stomale geleidings- en dampdruktekortwaarden bij het maximum van het model en het dampdruktekort bij het tweede punt van inflexie van de curve. Vermenigvuldig deze waarden met GS max om absolute stoat-geleidingswaarden te verkrijgen.
Voor deze punten. Neem monsters bij voorkeur van precies dezelfde bladeren die zijn gebruikt voor de metingen van stoate-geleiding. Als dit niet mogelijk is, pas dezelfde selectieprocedure toe die werd toegepast om de bladeren te kiezen voor de S somatische geleidingsmetingen, bij voorkeur op dezelfde individuen.
Als de monsters niet onmiddellijk kunnen worden verwerkt, bewaar ze in 70%alcohol. Breng een dunne laag kleurloos sneldrogend nagellak aan op een vers monster. Nadat de nagellak is uitgezet, verwijdert u voorzichtig de indruk van het blad en gaat u verder met de microscopische analyse.
Zoals met een normale bladmonster, sluit een camera aan op een optische microscoop die geschikt is voor vergroting tussen 40 keer tot 400 keer nadat de camera op de microscoop is aangesloten. Match de genomen foto's naar de optische vergroting en resolutie van de foto met behulp van een schaal die open source beeldverwerkingssoftware zoals Image J gebruikt. Analyseer deze foto's. Teken een vorm met het vormgereedschap van het beeldanalysegereedschap op de afbeelding in een gebied zonder vuil, vingerafdrukken, beschadigde gebieden of grote bladaders.
Tel de S stoma in dit gebied evenals in minimaal 50.000 vierkante micron per monster. Meet de S stoma bewakerscel lengte en poor lengte. Bereken het aantal S per vierkante millimeter om de bladeren te bleken.
Laat ze minimaal 72 uur in een 50%oplossing van decolorizer, het verwarmen van de oplossing tot 30 graden Celsius. Spoel de bladeren daarna meerdere keren in water. Pas het bleken proces aan voor de specifieke soort afhankelijk van hun bladkenmerken om de bladeren te kleuren.
Plaats ze in 99%ethanol kleurt ze gedurende twee tot 30 minuten in een 1%sine oplossing. Na het kleuren, spoel de bladeren meerdere keren in water.
Deze studie onderzoekt de relatie tussen fysiologische en morfologische kenmerken van plantenbladeren om het begrip van het functioneren van ecosystemen te verbeteren. De methodologie omvat het meten van de stomatale conductantie en het correleren hiervan met bladkenmerken om parameters voor stomatale regulatie af te leiden.
Kwantitatieve koppeling van de stomataire conductantie aan functionele bladkenmerken maakt voorspellende modellering van het watergebruik en de fysiologische strategieën van planten mogelijk, wat translationele inzichten voor gewasverbetering en ecosysteemmodellering ondersteunt. Deze aanpak verbetert de mechanische risicoreductie in vroege ontdekkingsfasen door morfologische proxies te verbinden met ecofysiologische output, wat risico-gecorrigeerde prioritering bij de selectie van plantkenmerken faciliteert. De integratie van deze metingen in R&D-pijplijnen versterkt het voorspellend vertrouwen voor kenmerkgestuurde selectie en onderzoek naar functionele biodiversiteit.
Deze methode integreert in het continuüm van ontdekking tot validatie door gestandaardiseerde, kwantitatieve trait-metingen te leveren die zowel vroege ontdekking als translationeel onderzoek in planten-R&D informeren.