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使用AP4氣孔計來測量大豆的氣孔導(dǎo)度

某研究項目中，邱園的研究負(fù)責(zé)人及其同事使用 Delta - T 的 AP4 氣孔計來探索兩種耐旱大豆品系的氣孔反應(yīng)。

氣孔是在葉片表面發(fā)現(xiàn)的小孔，在氣體交換和水分調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用。

氣孔導(dǎo)度（Gs），即氣孔打開和關(guān)閉的速率，可以用來定量測量植物對水分和二氧化碳的調(diào)節(jié)。

本研究關(guān)注兩種新的大豆品系，它們展現(xiàn)出氣孔密度降低的表型，這種表型與提高的水分利用效率和耐旱性相關(guān)。鑒于氣候變化和減少農(nóng)業(yè)投入的需求，對耐旱大豆品系的研究顯得尤為重要。

為了深入理解氣孔密度降低帶來的生理影響，研究人員比較了低氣孔密度品系與野生型對照之間的氣孔導(dǎo)度。

在大豆研究的初步階段，使用AP4氣孔計來探究兩個關(guān)鍵問題：一是不同成熟度的葉片在氣孔導(dǎo)度上是否存在差異；二是為確保實驗結(jié)果的可靠性，應(yīng)設(shè)置多少個生物重復(fù)（包括植株數(shù)量和葉片數(shù)量）。這些問題的答案將為后續(xù)的大豆生理和產(chǎn)量實驗提供關(guān)鍵信息。

研究人員在實驗中采用了標(biāo)準(zhǔn)化的方法來測量氣孔導(dǎo)度，在邱園實驗室中，他們選擇對植物的第三節(jié)進行采樣，因為這一葉節(jié)點被認(rèn)為能夠代表植物的生理狀態(tài)，提供一個關(guān)于整個植物生理的簡要概況。

在實驗初步階段，研究人員分別對一片嫩葉和一片成熟葉進行了5次讀數(shù)測量，并從每種基因型中選取了3株植物作為樣本。他們通過這種方式收集數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為進一步分析氣孔導(dǎo)度與葉片成熟度之間的關(guān)系提供了基礎(chǔ)。

實驗結(jié)果顯示，對于所有研究的3種基因型大豆植物，成熟葉片的氣孔導(dǎo)度明顯高于幼葉。這表明成熟葉可能具有更高的氣孔密度或更高的氣體交換和光合作用速率。為了深入理解這些變化，團隊計劃在未來的實驗中制作氣孔印模以進一步探究。

此外，成熟葉片在氣孔導(dǎo)度上的變化幅度也明顯大于幼葉，這種變化可能源于隨時間積累的應(yīng)激反應(yīng)或發(fā)育信號。盡管在成熟葉中觀察到的變化可能導(dǎo)致不同基因型間氣孔導(dǎo)度差異不顯著，但增加采樣植物數(shù)量可能會揭示更細(xì)微的差異，并提供更可靠的統(tǒng)計分析結(jié)果。

在幼葉階段，與野生型植物相比，第1品系的大豆植物顯示出顯著更高的氣孔導(dǎo)度，這可能意味著其氣孔密度也較高。這一發(fā)現(xiàn)與先前認(rèn)為第1品系可能是耐旱大豆候選品種的預(yù)期不符，因為高氣孔導(dǎo)度通常與通過蒸騰作用的水分流失增加相關(guān)。

然而，這與之前在第1品系和第2品系中觀察到的氣孔密度降低的表型不一致。團隊因此推斷，氣孔密度降低的表型可能在葉片發(fā)育的后期才會顯現(xiàn)。基于這一新發(fā)現(xiàn)，研究人員調(diào)整了采樣策略，決定在整個實驗過程中每隔一個節(jié)點采集葉片，以便更準(zhǔn)確地跟蹤氣孔導(dǎo)度和密度的變化。

AP4氣孔計所提供的穩(wěn)定且一致的數(shù)據(jù)對于項目的順利推進起到了關(guān)鍵作用。此外，該儀器配備的現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)增強了對所獲取讀數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性的信心。

AP4能夠快速輕松地測量植物葉子的氣孔導(dǎo)度。它是一款非常實用的現(xiàn)場工作儀器，基于循環(huán)擴散原理，這讓其能夠使用輕質(zhì)傳感器頭(130g) 并可在現(xiàn)場快速進行校驗。