הנוגע לתכונות מוליכות הפיוניות פונקציונליות ליף

המטרה הכוללת של הליך זה היא לקשר בין תכונות אקולוגיות פיזיולוגיות לתכונות מורפולוגיות של עלים כדי להבין טוב יותר את תפקוד המערכת האקולוגית בקהילות צמחים מגוונות. זה מושג תחילה על ידי מדידת מוליכות הסטומה במחזורים יומיים, ולאחר מכן חילוץ פרמטרים רלוונטיים המתארים את בקרת הסטומה במינים השונים. השלב השני הוא מדידת גודל וצפיפות הסטומה באמצעות מיקרוסקופ.

לאחר מכן, מעריכים את תכונות וריד העלים. השלב האחרון הוא לקשר את המאפיינים המורפולוגיים והאנטומיים לתכונות האקולוגיות הפיזיולוגיות של מיני הצמחים. זה מאפשר הבנה מכניסטית עמוקה יותר של עלי הצמח כפי שניתן לראות כאן בדוגמה של סגירה סומטית, כאשר האוויר נעשה יבש יותר עבור מינים שונים עם תכונות עלים שונות.

הרעיון הכללי של המחקר שלנו הוא להשתמש בתכונות עלים הניתנות למדידה בקלות כפרוקסי לפונקציות מפתח של הצמח הדורשות מאמץ גדול אם נמדדים ישירות. המטרה העיקרית של פרוטוקול זה היא לחבר מספר תכונות עלים שהוערכו בעמק לוויסות כלשהו, שהוא היבט מרכזי באסטרטגיית צמח לאיזון שימוש במים וצמיחה עם שיטה יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום מחקר המגוון הביולוגי הפונקציונלי לגבי האופן שבו תהליכים אקולוגיים פיזיולוגיים של מינים שונים בחברת עצים מגוונת תורמים לתפקוד המערכת האקולוגית. בחר עלים ממינים ופרטים שונים על פי דפוס הניתן לשחזור.

לדוגמה, בחר עלים בעלי אותו גובה, אותה חשיפה, אותו מיקום בתוך הצמח במידת האפשר, רק מאותו צומת ורק מקטגוריה אחת כגון שמש או צל. משאיר. מדוד רק עלים במצב בריא ומפותח לחלוטין. סמן את העלים על הפרטים כדי להבטיח שהמדידות החוזרות נעשות על אותו עלה.

באמצעות פרמטר מצב יציב, התכוננו למדידות של מוליכות סטואט רק על פני העלה תוך הימנעות מאמצע הצלע וורידי העלים החזקים. התחל את המדידות בשעות הבוקר המוקדמות לפני הזריחה. ביצוע חמש עד 10 מדידות חוזרות עד שערכי מוליכות הסטומה מראה ירידה ברורה בצהריים.

קורס מדידות יומי יספק נתונים טובים לניתוח הקשרים בין גירעון בלחץ אדים למוליכות מתכת STO. עם כל מדידת מוליכות דומה, רשום טמפרטורה ולחות יחסית, רצוי עם חוטבי עצים ניידים כדי למדוד ישירות את התנאים ברשות אותו עלה. השתמש בנוסחת אוגוסט רוש מגנוס לחישוב גירעון לחץ האדים.

כעת, מבחינת מינים, כל נתוני המוליכות הסטומלית כנגד גירעון בלחץ האדים. שילוב כל הקורסים היומיים של עלים בודדים לניתוח אחד לכל מין. חלץ את הערך המקסימלי שנצפה מנתוני המוליכות הסטומלית על-ידי חיפוש הערך המקסימלי לקנה מידה של המודל.

להשוואה חכמה בין מינים. חלקו את הערכים הנצפים באמצעות הערך המקסימלי שנצפה עבור אותו מין. עבור כל מין רגרסיה את הלוגיקה של מוליכות הסטומט לגירעון לחץ אדים, ואת המונח הריבועי של גירעון לחץ האדים באמצעות מודל ליניארי כללי עם התפלגות שגיאה בינומיאלית.

לאחר מכן, חלץ את הפרמטר של ויסות סטואט עבור כל מין על ידי חישוב מוליכות הסטומה המקסימלית המוחלטת או ערכי GS המקסימליים. לשם כך, חשב את גירעון לחץ האדים במוליכות סטומלית מקסימלית על ידי הגדרת הנגזרת הראשונה של עקומה זו לאפס, מה שנותן התאמה מקסימלית של VPD GS שווה למינוס B על פני שתיים. הכנס VPD GS max נכנס לנוסחת העקומה והעלה אותה לעוצמה של E כדי להשיג התאמה מקסימלית.

חשב את הממוצע של כל מדידות המוליכות למין כדי לחשב ערכים יחסיים מהמודל המוגדל. חלץ ערכי מוליכות מוליכות נומה וגירעון לחץ אדים עבור שתי הנקודות הבאות, ערכי הסטומלי, המוליכות וגירעון לחץ האדים במקסימום המודל וגירעון לחץ האדים בנקודת ההטיה השנייה של העקומה. הכפל את הערכים הללו ב-GS max כדי לקבל ערכי מוליכות סטואט מוחלטים.

לנקודות האלה. קח דגימות רצוי מאותם עלים בדיוק ששימשו למדידות מוליכות סטוט. אם זה לא אפשרי, החל את אותו הליך בחירה שהוחל כדי לבחור את העלים למדידות המוליכות הסומטית S, רצוי על אותם אנשים.

אם לא ניתן לעבד את הדגימות באופן מיידי, אחסן אותן ב-70% אלכוהול. מרחו שכבה דקה של לק חסר צבע המתייבש במהירות על דגימה טרייה. לאחר שהלק יצא, קלף בעדינות את הרושם מהעלה והמשך לניתוח המיקרוסקופי.

כמו בדגימת עלה רגילה, חבר מצלמה למיקרוסקופ אופטי המסוגל להגדיל בין פי 40 ל-400 פעמים לאחר חיבור המצלמה למיקרוסקופ. התאם את התמונות שצולמו להגדלה ולרזולוציה האופטית של התמונה בעזרת קנה מידה המשתמש בתוכנת עיבוד תמונה בקוד פתוח כמו Image J.נתח את התמונות הללו. ציירו צורה בעזרת הכלי צורה מכלי ניתוח התמונה על התמונה באזור ללא לכלוך, טביעות אצבע, אזורים פגומים או ורידי עלים גדולים.

ספרו את סטומה S באזור זה וכן לפחות 50,000 מיקרון רבוע לדגימה. מדוד את אורך תא השמירה של הפיוניות S ואת האורך הגרוע. חשב את מספר ה- S למילימטר מרובע כדי להלבין את העלים.

השאירו אותם לפחות 72 שעות בתמיסה של 50% של צבע, ומחממים את התמיסה עד 30 מעלות צלזיוס. שוטפים את העלים מספר פעמים במים לאחר מכן. התאם את תהליך ההלבנה למינים הספציפיים בהתאם למאפייני העלים שלהם כדי לצבוע את העלים.

הניחו אותם ב-99% אתנול, צבעו אותם במשך 2 עד 30 דקות בתמיסה של 1% סינוס. לאחר הצביעה יש לשטוף את העלים מספר פעמים במים. אם העלים מוכתמים עמוק מדי, זמן נוסף.

אתנול או דה קולורייזר עשויים לעזור בניתוח הדגימות. סרוק את העלים עם סורק תאורה אחורית ברזולוציה של כ-1,200 נקודות לאינץ'. התאם את הסריקות שצולמו לרזולוציה של התמונה בעזרת סולם כדי להבטיח שניתן לעקוב אחר אורך הפיקסלים עד למדידות האורך המוחלטות של העלה הסרוק.

מדוד את השטח, היקף, אורך ורוחב העלים. חשב מספר מדדים כגון היחס בין אורך לרוחב או היחס בין היקף לשטח. לאחר מכן חותכים מלבן של סנטימטר עד סנטימטר אחד מאמצע התמונה.

מדוד את קוטר הוורידים מסדר ראשון ושני. מדוד את אורך כל הוורידים מסדר ראשון. ברבע זה, מוצגים כאן גרפים מודלים מותאמים לנתוני המוליכות הסטומלית לרגרסיה של גירעון לחץ אדים עבור כל המינים.

הקווים הצבעוניים השונים מייצגים כל הרגל עלה, כאשר קווים שחורים מייצגים מינים ירוקי עד וקווים אדומים מייצגים מינים נשירים. בחינת הקשרים בין דפוסי ויסות מוליכות סטואט ותכונות העלים מגלה כי גירעון לחץ האדים בנקודת ההטיה ירד עם צפיפות הסואד ואינדקס הסטוט וגדל עם תכולת הפחמן בעלים. לעומת זאת, אף פרמטר של מוליכות סומטית לא הראה קשר ברור להרגל העלים.

השונות הגבוהה בין שתי קבוצות הרגלי העלים מראה כי מנגנוני ויסות שונים קיימים הן בתוך קבוצת הרגלי העלים ירוקי העד והן בקבוצת הרגלי העלים החרוצים. בעת יישום הליך זה, חשוב להתאים את פרטי הטיפולים לתכונות העלים הספציפיות. מכיוון שתכונות העלים מראות שונות גדולה בין מינים בעקבות הליך זה, ניתן לקשר את תכונות העלים המורפולוגיות שלנו גם למאפיינים אקולוגיים פיזיולוגיים אחרים כגון xim.

רגישות לקוויטציה או לקישוריות הידראולית ספציפית, שוב, עוזרת להבין את התגובות המתוכננות לבצורת. אנו מקווים שהסרטון שלנו יעניק השראה לשימוש בתכונות עלים מורפולוגיות ובמחקר מגוון ביולוגי פונקציונלי במטרה לחזות את תפקוד המערכת האקולוגית מתכונות הניתנות למדידה בקלות.