Royal Botanic Gardens擁有世界上、多樣化的植物和真菌學(xué)收藏品，他們的研究人員的科學(xué)使命是充分開發(fā)有關(guān)植物和真菌的信息和潛在用途。

在最近的一個研究項目中，Royal Botanic Gardens的卡斯帕·查特博士（高級研究負責(zé)人）和同事使用Delta-T設(shè)備公司的AP4孔孔儀來探索兩種耐旱大豆系的氣孔反應(yīng)。

氣孔是葉片表面的孔，在氣體交換和水調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用。氣孔導(dǎo)度（Gs）是氣孔打開和關(guān)閉的速率，可以用來定量測量植物的水分和二氧化碳調(diào)節(jié)。

查特博士說，

“我們對兩種表現(xiàn)出氣孔密度表型降低的新大豆品系很感興趣。研究表明，氣孔密度降低的植物具有提高水分利用效率和耐旱性。在氣候變化和需要減少農(nóng)業(yè)投入的情況下，對耐旱作物的研究是必要的。比較低氣孔密度線和野生型控制之間的氣孔導(dǎo)度對于理解這些變化的生理后果至關(guān)重要?！?/span>

他繼續(xù)說，

“我們一直在大豆研究的一個重要的初步階段使用AP4孔隙儀，其目的是回答兩個問題，這將為這些植物未來的生理和產(chǎn)量實驗提供信息?！?/span>

這些問題包括：

不同成熟度的葉片之間的氣孔導(dǎo)度是否存在差異？

我們應(yīng)該測量多少個生物復(fù)制（植物的數(shù)量和葉子的數(shù)量）？

查特博士解釋了他們的實驗方法，

“在進行氣孔導(dǎo)度測量時，對第三節(jié)點的中央三葉葉進行取樣是標(biāo)準(zhǔn)做法。這種方法允許對特定葉片的反應(yīng)進行一致的和縱向的分析。第三個葉節(jié)可以被認為是植物生理狀態(tài)的代表，并可以提供植物整體生理狀況的快照。老葉可能正在衰老，小葉可能受到頂端優(yōu)勢的影響。”

測量狀態(tài)

在大豆實驗的初步階段，Chater博士的團隊在幼葉上取了5個讀數(shù)，在成熟葉上取了5個讀數(shù)，并從每個基因型中取樣3株植物。

團隊的發(fā)現(xiàn)

成熟葉的氣孔導(dǎo)度明顯高于幼葉。

查特博士說，

“對于所有3種基因型，我們觀察到成熟葉片的氣孔導(dǎo)度明顯高于幼葉。這表明成熟葉片的氣孔密度增加，或氣體交換和光合作用速率增加。為了在未來的實驗中回答這個問題，我們將在每個時間點產(chǎn)生氣孔印象?！?/span>

成熟葉的氣孔導(dǎo)度的變化明顯高于幼葉。

他繼續(xù)說，

“有趣的是，與相同基因型的幼葉相比，成熟葉的變異程度明顯更高。這種增加的變異可能歸因于隨著時間的推移而積累的應(yīng)激反應(yīng)或發(fā)育信號。成熟葉片的變異可能是成熟葉片基因型氣孔導(dǎo)度缺乏顯著差異的原因。增加取樣的植物數(shù)量可能會導(dǎo)致檢測到更細微的差異，并提供更可靠的統(tǒng)計分析。”

第1系對幼葉的氣孔導(dǎo)度明顯高于野生型。

他進一步解釋說，

與野生型植物相比，第1系植物的氣孔導(dǎo)度明顯高于野生型植物，表明其氣孔密度可能更高。這一觀察結(jié)果表明，蒸騰作用增加了水分流失，挑戰(zhàn)了我們對1號系作為耐旱大豆候選品種的預(yù)期。這與之前在系1和系2中觀察到的氣孔密度降低的表型不一致，從而表明該表型表現(xiàn)在葉片發(fā)育的后期。因此，我們調(diào)整了我們的采樣策略，在整個實驗中包括每個其他節(jié)點的葉子?！?/span>

使用AP4

 查特博士總結(jié)道，

 “AP4孔隙儀在初步研究階段產(chǎn)生的一致數(shù)據(jù)對項目的成功非常重要，儀器有效的現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)使我們對它給出的讀數(shù)有很高的信心?！?/span>

AP4孔隙計的優(yōu)勢

1.直接讀出氣孔導(dǎo)度或氣孔阻力

2.在現(xiàn)場進行簡單的絕對校準(zhǔn)

3.在測量過程中盡量減少葉片的脅迫

4.非常適合基于表型的研究