מדידת מוליכות עלה הידראוליים ומוליכות הפיוניות והתגובות שלהם לקרינה והתייבשות שימוש בשיטת אידוי השטף (EFM)

Summary

אנו מתארים שיטה מהירה יחסית (30 דקות) ובו זמנית מציאותית למדידת מוליכות הידראוליות עלה (

Abstract

מים הוא משאב מרכזי, ומערכת הובלת מי הצמח קובעת מגבלות על צמיחה מרבית וסובלנות בצורת. כאשר צמחים לפתוח הפיוניות שלהם כדי להשיג מוליכות הפיוניות גבוהה (ז _ים) כדי ללכוד CO ₂ לפוטוסינתזה, מים הולכים לאיבוד על ידי ^1,2 דיות. מים המתאדים מאת הנאדיות מוחלפים מקירות תא, בתורו שאב מים מהעצה של עורקי עלה, בתורו מציור העצה בגבעולים והשורשים. כמים נמשכים דרך המערכת, שהוא חווה התנגדות הידראולית, יצירת מתח בכל המערכת ופוטנציאל מי עלה נמוך (Ψ _עלה). העלה עצמו הוא צוואר בקבוק קריטי במערכת המפעל כולו, ומהווה 30% בממוצע מההתנגדות ההידראולית הצמח ^3. מוליכות הידראוליות עלה (K = _עלה התנגדות הידראולית / עלה 1) היא היחס בין קצב זרימת המים למפל פוטנציאל מים על פני העלה, ומסכמת אתהתנהגות של מערכת מורכבת:. מעביר מים דרך הפטוטרת ובאמצעות צווים השונים של ורידים, יציאות לנדן הצרור ועובר דרך תאים או סביב mesophyll לפני שהתאדה לתוך המרחב האווירי ושהתבררו מהפיוניות _עלה K היא עניין חזק כמו תכונה חשובה פיזיולוגית להשוות מינים, כימות היעילות של מבנה העלה והפיסיולוגיה להובלת מים, ומשתנה עיקרי שיחקור את הקשר שלו לשינוי במבנה (למשל, באדריכלות ורידי עלה) והשפעותיה על חילוף גזי פוטוסינתזה. יתר על כן, K _העלה מגיב בחריפות לסביבת העלה הפנימית וחיצונית ^3. _עלה K יכול להגדיל באופן דרמטי עם קרינה כנראה עקב שינויים בביטוי וההפעלה של aquaporins, את החלבונים המעורבים בהעברת מים דרך ממברנות ^4, _ועלה K מסרב בתוקף במהלך drצריכים, בשל cavitation ו / או קריסה של צינורות עצה ו / או אובדן של חדירות ברקמות-העצה נוספת בשל mesophyll והצטמקות צרור נדן תא או שחרור משרות aquaporin ^5-10. מכיוון K _עלה יכול להגביל גרם שיעור פוטוסינתזה _של ובין מינים שונים בתנאים טובים ואף הושקו במהלך בצורת, ובכך להגביל את ביצועים כל צמח שהם אולי יכולים לקבוע הפצות מינים במיוחד כבצורות להגדיל בתדירות וחומרה ^11-14.

אנו מציגים שיטה פשוטה לקביעה סימולטנית של K _עלה וגרם _s על עלים עקורים. עלה מתפתח מחובר באמצעות פטוטרתה לצינור פועל למקור מים על איזון. אובדן מים מהאיזון נרשם כדי לחשב את קצב הזרימה דרך העלה. כאשר דיות מצב יציבות (E, mmol • מ ^-2 • s ^-1) הוא הגיע, גרם ועלה K על ידי חלוקה על ידי כוח מניע פוטנציאל המים ייקבע באמצעות תא לחץ (K _עלה = E / - Δψ _העלה, מגפ"ס) ^15.

שיטה זו יכולה לשמש כדי להעריך תגובות _עלי K לirradiances השונה ואת הפגיעות של _עלה K כדי התייבשות ^14,16,17.

Protocol

1. מוליכות הידראוליות למדידת עלי עלי hydrated (K _{מקסימום)}

1. איסוף יורה רצוי בערב או בלילה כך שמתחי העצה הם נמוכים, לחתוך באוויר ומקום בשקית ניילון כהה מלאה במגבות נייר רטובות. במעבדה, חתך מחדש לפחות שני צומת מסיומו של כל צילומים מתחת למים. תן לירות rehydrate לילה שלם במים טהורים, או פתרון אחר שישמש למדידות _עלי K. מי ultrapure מומלצים כפתרון זרימה אלא אם ההשפעות של פתרונות שונים הן להיחקר כגורם.
2. חותך את העלה מן לירות בסכין גילוח טרי תחת פתרון חלקי degassed זרימה. מי ultrapure מומלצים כפתרון זרימה אלא אם ההשפעות של פתרונות שונים הן להיחקר כגורם. אנו ממליצים degassing פתרון הלילה בבקבוק באמצעות משאבת ואקום, אבל שיטות אחרות יכולות להיות מועסקות.
3. parafilm מראש מתוח מקיף את petiole כדי להבטיח איטום טוב בין פטוטרת וצינורות. צעד זה שימושי במיוחד לפטוטרות שאינן עגולות, כעטיפת parafilm נוסף תעזור לעגל את הפטוטרת כדי להתאים בתוך הצינורות. משחת שיניים יכול להיות מיושם על הפטוטרת לפני גלישת parafilm למלא חריצים בפטוטרות.
4. חבר את העלה לצינורות סיליקון תחת מי ultrapure כדי למנוע כניסת אוויר למערכת. כעלה הוא הרים מעל מקור המים, המים בצינור נמצאים תחת לחץ subatmospheric, ולכן החותם הוא טוב אם אין אוויר נשאב לתוך הצינורות בזמן המדידה. לחלופין לאיטום הפטוטרת ישירות לתוך צינורות סיליקון, התאמת דחיסה עם גומי אטם יכול לשמש (למשל, (מתאם Omnifit A2227 המשעמם; Omnifit, קיימברידג', בריטניה); גישה זו שימושית לפטוטרות עם צורות מורכבות במיוחד, או ללהבי דשא , אשר יכול להיות כרוך סביב מוט זכוכית וחתומה בהולמים הדחיסה. כשישים, איטום הפטוטרת ישירות לתוך siצינורות licone יש את היתרון של להיות מהיר ומשאיר צומת פטוטרת-צינור כי הוא שקוף, המאפשר לבועות להיראות בקלות רבה יותר. הצינורות מתחברים לצינור העלה קשיח לפעול לגליל מדורג באיזון (± 10 רזולוצית מיקרוגרם), אשר רושם נתונים מדי 30 שניות למחשב (למשל באמצעות "מאזן קישור" תוכנה; Mettler-טולדו GmbH, Greifensee, שוויץ) לחישוב קצב זרימה דרך העלה.
5. עלים צריכים להיות מוחזקים כלפי מעלה על פני שטח adaxial במסגרות עץ שנתלו בחכת דיג מעל מאוורר תיבה גדולה ותחת מקור אור (> 1000 מ 'μmol • ² • s ^-1 קרינת photosynthetically פעילה למדידות קרינה גבוהה), מעט מעל לרמה של המניסקוס בגליל סיים. העלים צריכים להיות ממוקמים מעל למים בגליל סיים על מנת להבטיח שמים עוברים לעלה הוא מונע על ידי דיות, ולא נכנסו לעלה תחת לחץ בשל הכח הכביד, כפי שהיו עושהיהיה המקרה אם העלה הונחו מתחת למניסקוס של המים בגליל. מיכלים קטנים מלאים במגבת נייר רטובה ממוקמים בתוך תא האיזון כדי להבטיח את האוויר במאזן הוא מים רווי, וכך למנוע אידוי ממקור המים לאטמוספרה בשיווי המשקל. אפשרות זו יכולה להיות מסומנת על ידי עצירת זרימה לתוך העלים באמצעות שסתום ברזלים ארבע דרך בצינורות, ובדיקה כי המסה של גליל מים על האיזון לא לרדת.
6. הנח מכל פיירקס ברור מלא במים מעל העלה כדי לספוג את החום של המנורה.
7. לשמור על טמפרטורה עלתה בין 23 ° C ו 28 מעלות לאורך הניסוי על ידי הוספת מים קרים יותר למכל פיירקס כך שמנורת החום לא לחמם את מכל פיירקס מספיק כדי לחמם את האוויר סביב העלה להלן.
8. אפשר עלה להתרחש במנגנון במשך לפחות 30 דקות, ובכך נותן לו מספיק זמן כדי להסתגל לקרינה גבוהה, וadditionally עד קצב הזרימה התייצב, ללא מגמת עלייה או ירידה, ועם מקדם של וריאציה <5% לפחות 5-10 מדידות שנעשו ב 30 מרווחי זרימת שניות. הוא חיוני לקצב הזרימה להגיע למצב יציב, כי בשיטה זו מניחה _עלה Ψ יציב. מחקרים קודמים מצאו הקריטריונים האלה כדי להיות מספיק לייצוב קצב זרימה (E), Ψ _{עלה ועלה} K; בדיקות עם תקופות ארוכות יותר לאחר מדידת זרימה יציבה הוקמו לא הראה קשר של _עלה K לזמן מדידה לכל אחד משבעה מינים של רחב מגוון של עלי קיבול ^17,18. הייצוב בדרך כלל לוקח 30 דקות או פחות, אבל במינים מסוימים עשוי לדרוש יותר משעה לכמה מינים.

הערה: כאשר קצב זרימה הוא מאוד נמוך (<8 מיקרוגרם של ^-1), יציבות ניתן לקבוע באמצעות ממוצע בריצה של חמישה 30 השניות האחרונים את המרווחים.

השלך מדידות אם שינויי הזרימה פתאום, או בשל סגירת הפיוניות פתאומית או דליפה לכאורה מהחותם או הסתימה במערכת על ידי חלקיקים או בועות אוויר.

כאשר הזרימה תתייצב, להקליט טמפרטורה עלתה עם צמד תרמי.

מהירות להסיר את העלים מהצינורות, טיפה לייבש פטוטרת ומעמידה את העלה לתוך שקית רבה סגר שהיה בעבר בנשף, לעצור דיות.

בואו העלה לאזן בתיקה במשך לפחות 20 דקות.

ממוצע של 10 שיעור הזרימה הסופית. זה יהיה המדידה האלקטרונית שלך.

כשהעלה הוא מתאזן, מודד את פוטנציאל מים הסופי העלה (Ψ _הסופי) בתא לחץ.

מדוד אזור עלה עם סורק ותוכנת עיבוד תמונה, או עם מד אזור עלה.

K _עלה מחושב כE /-ΔΨ _עלה (שבי ΔΨ _עלה = Ψ _סופי -2 של ^-1 MPa ^-1. בגלל העלה ממוקם בדיוק מעל לרמה של מים בגליל המדורג, השפעת הכח הכביד בהפחתת הלחץ של מים הנכנס העלה תהיה זניחה, במיוחד ביחס לΨ _הסופי, וזה תמיד> -0.1 מגפ"ס.

כדי לתקן לשינויים בK _עלה מושרים על ידי תלות טמפרטורה של צמיגות מים ^15,19,20, סטנדרטיזציה ערכי _עלי K 25 מעלות צלזיוס באמצעות המשוואה הבאה:

18. מוליכות הפיוניות (ז _הים) ניתן לקבוע כחלק דואר בהפרש שעלה לאוויר אדי הלחץ, השווה הערך לאדי pressuגירעון מחדש (VPD), נקבע באמצעות שימוש בחיישן טמפרטורה ולחות יחסית סמוכה לעלה. VPD מחושבת לפי המשוואה הבאה ²¹

בי RH הוא הלחות היחסית, סמנכ"ל הוא לחץ הרווי האדים של האוויר (בkPa; פונקציה של טמפרטורה, על פי משוואת ארדן אק ^22), וAP לחץ אטמוספרי (בkPa).

2. מדידת מוליכות הידראוליות עלה לעלים מיובשים

1. איסוף יורה רצוי בערב או בלילה כך שמתחי העצה הם נמוכים, לחתוך באוויר ומקום בשקיות פלסטיק כהות מלאה במגבות נייר רטובות. במעבדה, חתך מחדש לפחות שני צומת מסיומו של כל צילומים מתחת למים. תן לירות rehydrate לילה שלם במים טהורים, או פתרון אחר כדי לשמש לK _leמדידות AF. מי ultrapure מומלצים כפתרון זרימה אלא אם ההשפעות של פתרונות שונים הן להיחקר כגורם.
2. חותך יורה למקטעים עם לפחות שלושה עלים מתחת למים ומייבש ultrapure יורה עם מאוורר לתקופות זמן שונים לטווח ערכי _עלי Ψ.
3. ברגע שיורה מיובש, הנח שקיות רבות סגר (מערבולת-Pak; נסק, פורט אטקינסון, וויסקונסין, ארה"ב) אשר היו בעבר בנשף) מסביב לכל עלה של הלירות, ואז למקם את כל צילומים בשקית רבה סגר גדולה עם נייר רטוב מגבת.
4. בואו לירות לאזן לפחות 30 דקות (ליורה חזק מיובש זמני איזון ארוכים יותר עשויים להיות נחוצים).
5. לאחר איזון, בלו העלה העליון ותחתון ואמצעי ראשוני Ψ _העלה (= Ψ _o) באמצעות תא לחץ.
6. השלך לירות אם ההבדל בΨ _העלה משני העלים האלה הוא יותר מ -0.1 מגפ"ס (לstronעלים מיובשים גלאי, טווח זה יכול להתארך עד 0.3 מגפ"ס).
7. לאחר מכן העלה שלישי נועד כדי לקבוע K _עלה וגרם _s עם EFM, בעקבות צעדים 1.2 -1.18 לעיל. יש לציין, E מצב היציבה ניתן להשיג אפילו לעלים שהיו קשה עלים מיובשים, כהפיוניות עדיין לפתוח וליצור ערכים הגבוהים משמעותי ממוליכות _של cuticular ¹⁷ גרם.
8. לבנות עקומות פגיעות הידראוליות, לחשב _עלה K באמצעות Ψ _הסופי כמו בשלב 1.16, ולאחר מכן _עלה ערכי K עלילה נגד לפי נמוך ביותר, Ψ _o או Ψ _סופי, כלומר, ההתייבשות החזקה ביותר שחוותה העלה במהלך הניסוי (= Ψ _{הנמוך ביותר).} כמו כן, הירידה של g _s בתגובה להתייבשות עלה ניתן לקבוע על ידי קשירת קשר נגד גר _של Ψ _{הנמוך ביותר.} העבודה קודמת יש sh של התייבשות שגורמת לפחות ירידות באופן חלקי בלתי הפיכות בK _עלה וגרם _של ^14,16.
9. אנו ממליצים לקבל לפחות 6 ערכי K _עלים למרווח 0.5 מגפ"ס של Ψ _{הנמוך ביותר} (מרווח זה יכול להיות מופחת עד 0.25 מגפ"ס אם המין עימם אתה עובד הוא באמת פגיע להתייבשות).
10. בצע בדיקת דיקסון נתון חריג בערכי K _עלים לכל מרווח 0.5 מגפ"ס מים פוטנציאלי של Ψ _{הנמוך ביותר} להסרת חריגות מעקומת פגיעות ²³ שלך.
11. כי מינים שונים בתגובותיהם של K _עלה וגרם להתייבשות _של ^14,16, להתאים פונקציות שונות לכל מין ובחר את הסיכוי המרבי (ערך AIC הנמוך ביותר, ראה ¹⁴ לפרטים נוספים). אנו ממליצים על לפחות ארבע פונקציות מתאימות השתמשו בעבר בספרות: ליניארי (pg "fo: תוכן רוחב =" 1.4in "fo: src =" / files/ftp_upload/4179/4179eq3highres.jpg "/>), sigmoidal ( ), לוגיסטי ( ) ומעריכים ( ).

3. נציג תוצאות

הירידה של מוליכות הידראוליות עם התייבשות עלה משתנית מאוד בין מינים שונים (1 איור). מינים בצורה רגישות חווים ירידה חזקה בפוטנציאל מים פחות שלילי מאשר מינים סובלניים יותר בצורת, כאשר נמדדו תחת קרינה גבוהה (PAR> 1000 μmol • מ ^-2 • s ^-1). המיםפוטנציאל באובדן 80% ממוליכות הידראוליות (P ₈₀₎ לmesic צמח Helianthus annuus היה 3 מגפ"ס פחות שלילי מזה של Heteromeles arbutifolia, יליד קליפורניה הבתה. Heteromeles arbutifolia הגיב ליניארי לירידה בפוטנציאל מים, ואילו Helianthus annuus הראה שאינם ירידה ליניארי.

שניהם מוליכות הפיוניות (ז _הים) ומוליכות הידראוליות עלה (K _עלה) יכולים גם להגיב באופן דרמטי את הקרינה (איור 2). לRaphiolepis אינדיקה, מוליכות הפיוניות ירדו חזקות עם התייבשות לעלים נמדדו תחת קרינה גבוהה (PAR> 1000 μmol • מ ^-2 • s ^-1) ותחת אור מעבדה (PAR <6 μmol • מ ^-2 • s ^-1). תחת קרינה גבוהה, עלים נמדד עם EFM שהיה מיובש לפוטנציאל המים שאופייניים בעיקר ללאה מוארת היטבVes על צמחים שלמים באמצע היום הראה גרם _של כדומה לעלים שנמדדו בצמחים שלמים עם porometer (כוכב באיור. 2). יש לציין, לעלים בלחות מרבית, K _העלה היה פי ארבעה גבוה יותר לעלים שנחשפו לקרינה גבוהה יותר מנמוכה (11 לעומת 2.8 mmol מ ^-2 של ^-1 MPa ^-1), ולכן K _העלה הראה תגובה חזקה יותר באור הטוב עלי hydrated מאשר g _s. יתר על כן, תחת קרינה גבוהה, K _העלה ירד בצורה חזקה יותר להתייבשות. P ₈₀ היה 0.93 מגפ"ס פחות שלילי תחת גבוה יותר מקרינה נמוכה.

איור 1. עקומות פגיעות הידראוליות עלים לבצורת רגישה (למעלה) ומין בצורת סובלני (תחתון) ^(מ14,24). כל נקודה מייצגת חטאמדידת gle של מוליכות עלה הידראוליות (K _עלה) על עלה תלוש בשיטת שטף האידוי (EFM). את הקווים האנכיים מייצגים את פוטנציאל המים שבמינים שאבדו 80% ממוליכות הידראוליות עלה ראשוניות (P _80). פונקציות כושר הטובות ביותר באמצעות סיכוי מרבי הם זממו לשני המינים.

איור 2. התגובה של מוליכות הפיוניות (ז _הים) ושל מוליכות הידראוליות עלה (K _עלה) לפוטנציאל מים יורדים לעלה Raphiolepis אינדיקה נמדד תחת לעומת גבוה קרינה נמוכה (מ ^16). (PAR> 1000 ו< 6 mmol • מ ^-2 • של^-1). כל נקודה מייצגת מדידה אחת על עלה תלוש בשיטת שטף האידוי (EFM), עם נקודות לבנות ושחורות המייצגות עלים נמדדו תחת קרינה גבוהה ונמוכה בהתאמה. משוואות לעקומות מוליכות הפיוניות בקרינה נמוכה לעומת גבוהה: ו - . משוואות לעקומות פגיעות בקרינה גבוהה לעומת נמוכה: ו - . הכוכב האפור בפנל העליון מייצג את מתכוון ± staשגיאת ndard לגרם פוטנציאל מי עלה נמדד על עלים של צמחים שלמים באמצע היום עם porometer _של ו. גריי וקווים אנכיים שחורים בפנל התחתון מייצגים את פוטנציאל המים שבמינים שאבדו 80% ממוליכות הידראוליות עלה ראשוניות (P ₈₀₎ תחת קרינה גבוהה ונמוכה בהתאמה.

Discussion

שיטת שטף האידוי הציגה כאן מאפשרת קביעה מהירה יחסית (30 דקות) של מוליכות הידראוליות עלה במעבדה עם מדידה סימולטנית של מוליכות הפיוניות.

EFM הוא כה השיטה שרוב מקרוב אחרי המסלול הטבעי של מים בעלים, בהתחשב בכך שמים מתאדה בairspaces העלים ומפזרים מהפיוניות ^15. מספר השיטות ניסיוניות אחרות לקביעת _עלה K קיים ^25, עם שלושה להיות נפוצים במיוחד. (1) בשיטת הזרימה בלחץ הגבוהה (HPFM), מים נדחפו דרך העלה בלחץ גבוה ^15,26. עם זאת, עקומות פגיעות לא ניתן להשיג בשיטה זו משום שלחצים חיוביים מיושמים רשאיים למלא ותסחיפי רקמות rehydrate mesophyll. (2) בשיטת התייבשות קינטיקה (RKM), K _עלה מחושב באמצעות האנלוגיה בין ההתייבשות של עלים מיובשים עם charging של קבלים בסדרה עם נגדים ^27,28. שיטה זו היא מהירה, אך לא לשחזר המערכת השלמה של מסלולי transpirational טבעיים בעלה ולא לשנות בקלות כדי לאפשר מדידה של עלים התאקלמו לקרינה גבוהה. (3) בשיטת משאבת הוואקום (VPM) העלה ממוקם בתא, פטוטרתו מחוברת למקור מים על איזון, ואילו חללים של עוצמות שונות חלים על אובדן מי נהיגת העלה מן העלה ^15,26. שיטה זו יכולה להיות זמן רב. מדידות באמצעות כל השלוש השיטות שמצאו לתת תוצאות עקביות ^15,28,29, ובכך EFM משמש לעתים קרובות נתונים שמבוסס עליה תנועת מים transpirational, ומהירותו היחסית, והשינוי שלה למדידת _עלה K בתנאים שונים.

כל השיטות הטיפוסיות המשמשות לקביעת _עלה K לערב רמה אי ודאות בכימות ACCurately הכח המניע מקביל דיות ^25. בEFM, _עלה ΔΨ משמש לחישוב _עלה K הוא נמוך מכוח המניע האמיתי, שכן היא מבוססת על _עלה Ψ תפזורת לאחר העלה הוא מתאזן לפצצת הלחץ. בשלב זה, _עלה Ψ התפזורת אינו מייצג בהכרח את פוטנציאל המים של התאים בסוף המסלול ההידראולי, שבו המים מתאדה, אלא ממוצע נפח משוקלל למספר הקטנים יחסית של התאים של פוטנציאל מים הנמוך שבו מים נע ומתאדה, ועבור תאים רבים יותר של פוטנציאל מים גבוה שיכול להיות מבודד מזרם הדיות. כמה _עלה Ψ שונה מכוח המניע האמיתי ובכך תלויים בה המים הם מתאדים בעלה. אם מים מתאדה לאורך העלה, _עלה Ψ התפזורת עשוי להיות קרוב לכוח המניע האמיתי, ואם מים מתאדים רק ממעטים יחסית גאמות ליד הפיוניות, _עלה Ψ התפזורת יכולה באופן משמעותי אל תזלזלנה בכוחה האמיתי הנהיגה, כלומר, פוטנציאל המים של תאים אלה עשויים למעשה להיות הרבה יותר נמוכים, ולכן _עלה K בפועל יהיה נמוך יותר מזה שנקבע עם EFM. לפיכך, במידה שנקבע על ידי _עלה K-EFM מייצג את _עלה K האמיתי היא רגישה למסלולי זרימת המים, שעדיין לא הבינו היטב. בעוד EFM מספק נתונים התואמים את אלה של שיטות אחרות למדידת K _עלה (ראה לעיל), והוא מעולה לשימוש השוואתי, האפשרות של מינים-וריאציה במסלולי זרימת מים דרך mesophyll זקוק לחקירה נוספת. ואכן, גם לעלים של מין נתון, מסלולי מים אלה עשויים להשתנות בתנאים שונים, למשל, תחת irradiances השונה ועומסי חום ^4,30 או מצב מים שונים (נתון התכווצות רקמות) ^31. ידע נוסףמנתיבי התחבורה הימיים היה וכך לאפשר EFM לשמש כדי לפתור את ההשפעות של המסלולים המשתנים בתחבורה הידראולית עלה כוללת.

מדידת מוליכות הפיוניות בEFM יש את היתרונות של המאפשר הגדרה של תגובות לקרינה והתייבשות, ומתן המענה מתאים של גר עם _{עלה של} K. בנוסף, ההשפעה של התייבשות עלה הקודמת ואחרי התייבשות בגרם _s ניתן להעריך בשיטה זו. עם זאת, לשיטה זו יש שני חסרונות פוטנציאליים. ראשית, המדידה _של גרם זה נעשתה על עלה ניכר, ולא במפעל בשלמותו, ושנית, קביעת מוליכות הפיוניות מבוססת על מדידת האקלים במרחק מה מן העלה, ולא קרוב לעלה כמו בתא porometer , למרות שהאוורור של עלה עם מאוורר equilibrates משטח העלה עם סובבי אוויר. למינים מסוימים, נכרתעלים עשויים להראות תגובות הפיוניות שונות מאשר לעלים על צמח שלם ^16,32. עם זאת, עבור כמה מינים _של ז נאמד באמצעות EFM היה דומה לערכים שנמדדו בצמחים שלמים עם porometer לעלים בΨ ¹⁶ _עלה אמצע היום (איור 2).

EFM יכול להיות מיושם על תובנה פיזיולוגית, כלומר, חוקר את הדינמיקה של K _עלה, הבסיס שלה במבנה ואנטומיה, ותשובותיו לגורמים סביבתיים. בנוסף, שיטה יכולה לשמש כדי להשוות צמחים של מין נתון שגודל בתנאים שונים, או בגילים שונים, או כדי להשוות בין צמחים ממינים שונים המותאמים לסביבות שונות.

על ידי בניית עקומות פגיעות עלים, אפשר לקבל תובנה לתוך מנגנוני עמידות למיני בצורת. במהלך בצורת, cavitation וקריסת תא הוכחו להתרחש בעצת העלה של חלק מינים, והתכווצות תא בmesophyll במהלך ההתייבשות יכולים גם להשפיע תנועת מים (שנסקר ^ב14). מחקרים עתידיים, יהיו צורך לקבוע את החשיבות היחסית של כל אחד מהתהליכים הללו בנהיגת הירידה של K _עלים וסגירת הפיוניות.

Irradiance הוא גם גורם משפיעים חזק K _עלים וEFM הוא מאוד מתאים למדידות תחת קרינה גבוהה. התגובה המשולבת של aquaporins לקרינה ובצורת צריכה לצבור עניין רב. קרינה גבוהה מביאה לביטוי מוגבר ו / או הפעלה של aquaporins המאפשר זרימת מים מהירות יותר באמצעות תאי חיים, הגדלת _עלה K, ואילו מוביל התייבשות לביטוי מופחת ו / או דה activatation של aquaporins, הפחתת _עלה K. ההשפעות המשולבות של קרינה ואספקת מים על _עלי K דורשות חקירה נוספת ^4,10,16,33.

אוהל "> יתר על כן, בין מינים שונים, K _עלה ואת הפגיעות שלה היו קשור להפצות מינים בכל הנוגע לאספקת מים קלים ומשאבים אחרים ^3,13,24. מינים מאזורים יבשים נוטים להראות התנגדות גדולה יותר לירידה הידראולית, מול פוטנציאל מים בקרקע שלילי יותר, ועל ידי שמירת _עלה K גבוה בפוטנציאל מים שליליים יותר, הם יכולים לשמור גרמו _של גבוה ולהמשיך לכידת CO ₂ לפוטוסינתזה ^13,14. לכן, המחקר של תכונות הידראוליות עלים מספק תובנה ברמה של תא, עלה, וצמח כולו ותגובותיה לסביבה, והוא צפוי להניב תגליות חדשות רבות וחשובות בכל הסולמות.