Page 193 - 《广西植物》2022年第4期

࿗ 期 张 周 颖 等 ᧥ 植物根压研究进展 Ꭾ ϟ ँ
过一个有机玻璃腔体连接到一个尖端通过高温拉
制而成的锥形玻璃毛细管ྉ直径为 ϟԡ ဂቝɯᖔ毛细管
及腔内充满除去气泡的蒸馏水ᤥ 测定时ᖔ将毛细管
尖端在显微镜下刺入植物根系的木质部导管后即
可开始记录导管内汁液的压力变化ྉ图 ሕɯᤥ
细胞压力探针技术把压力传感器和金属杆密封
连接到充满硅油的微型压力室ᖔ然后把毛细管装满硅
油也连接到微型压力室ᖔ使探针插入到单个细胞中ᤥ
通过螺旋钮操纵金属杆来改变弯月面位置可以引起
膨压变化从而形成压力梯度ྉዶझᑕᔽझᔀၤ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ϟँँ԰ଫ 刘
小芳等ᖔ԰ԡԡऐɯᤥ 该方法具有一定的局限性ᖔ即在整个
安装过程中不仅要确保整个密封系统内没有气泡ᖔ并
图 ԰জ 用于测定根压的电子压力传感器示意图 选取大小适合的根系细胞作为测定对象ᖔ而且还要防
èᔽ੫঎ ԰জ ୩ዹၤᔀቝᑕᡷᔽዹ ʛᔽᑕ੫ʢᑕቝ ᆍ஦ ᑕႿ ᔀ᤟ᔀዹᡷʢᆍႿᔽዹ ᡱʢᔀ༁༁ࣼʢᔀ 止压力探针被堵塞和刺穿细胞等ᤥ
ᡷʢᑕႿ༁ʛࣼዹᔀʢ ஦ᆍʢ ቝᔀᑕ༁ࣼʢᔽႿ੫ ʢᆍᆍᡷ ᡱʢᔀ༁༁ࣼʢᔀ ᇺॹԣ 间接测定
根压的间接测定是应用其他非损伤的测定技术ᤥ
有学者提出将实际测量得到的叶片厚度或茎干直径
及时排除或重新连接ᤥ
根压力探针技术也可测定枝条或离体根段的 的微小变化程度与相关模型预测的值进行比较ᤥ 他
们认为若夜间叶片厚度或茎干直径大小的测量值高
木质部压力ྉ୩ᡷᔀࣼʛ᤟ᔀ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ϟँँሕଫ 万贤崇等ᖔ ԰ԡԡᎮଫ
᣽Ⴟᔽᡱ஦ᔀʢ ᪲ èʢᔽዹҴᔀᖔ ԰ԡϟԡɯᤥ 在测定枝条时ᖔ将枝条第 于相关模型的预测值ᖔ则认为是植物产生的根压造成
一片叶片下方的枝条切断后ᖔ在剩下的枝条上固定 了叶片厚度或茎干直径在预测值和测量值之间的差
一个压力探针ᖔ用橡胶密封住微型压力传感器ᖔ几 值ྉ᧕ᔀ ୩औᑕᔀ஦ ᪲ ୩ᡷᔀᡱᡱᔀᖔ ԰ԡϟ԰ଫ ᧕ᔀ ୩औᑕᔀ஦ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ԰ᖔ
԰ԡϟሕɯᤥ 目前ᖔ已有的叶片膜片钳压力探针技术和精
小时后即可测定根压的大小 ྉ ୩ᡷᔀࣼʛ᤟ᔀ ᪲ Ȯᔀ༁ዹၤҴᔀᖔ
ϟँऐሕɯᤥ 而在测定离体根段时ᖔ先在水下切除植物 确度较高的线性变量位移传感器ྉᓂ჆᧕ఋ༁ɯ可用来分
个体的根ྉ确保根顶端部分未被损伤ɯᖔ将根通过一 别测定叶片厚度和茎干直径的微变化ྉ᧕ᔀ ୩औᑕᔀ஦ ᪲
个不透气的硅胶密封连接带有压力传感器的测定 ୩ᡷᔀᡱᡱᔀᖔ ԰ԡϟ԰ɯᤥ 研究者们根据相关模型可以通过这
设备ᖔ并使根部压力保持稳定ᖔ大约数小时后测定 两项技术间接获得植物根压的大小ᤥ 然而ᖔ由于叶片
系统便建立起稳定的压力ᤥ 另外ᖔ根系真空灌注法 厚度或茎干直径大小的微小变化不一定都能被仪器
设备所检测到ᖔ因此ᖔ该方法的实际应用也存在一定
ྉ᣽Ⴟᔽᡱ஦ᔀʢ ᪲ èʢᔽዹҴᔀᖔ ԰ԡϟԡɯ 和外用气 压 法 ྉ୩ᔽႿ੫ၤᖔ
԰ԡϟᤃᤦɯ也属于根压力探针技术的范畴ᤥ 虽然根压 的局限性ྉ୩ᔽႿ੫ၤᖔ ԰ԡϟᤃᤦɯᤥ
探针技术在野外操作不易ᖔ但能实时连续测定根 综上所述ᖔ目前还没有任何一种技术能够完全
满足所有条件ᖔ并且简单而准确地测定植物的根
压ᖔ因此ᖔ它是目前常用的方法之一ྉ୩ᡷᔀࣼʛ᤟ᔀ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
ϟँँሕଫ ̀ᔀႿझ᤟ᔀʢ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ϟँँँɯᤥ 压ᤥ 因此ᖔ୩ᔽႿ੫ၤྉ԰ԡϟᤃᤦɯ 提出需要综合考虑植物的
ሕ঎ϟ঎԰ 非损伤测定技术জ 非损伤测定技术包括等压 不同类型ܦ年龄结构特征或生存策略的差异ᖔ开发
一种简易操作ܦ价格低廉ܦ测定结果可靠且适用于
法ܦ木质部压力探针技术ܦ细胞压力探针技术等ᤥ
等压法是将不同浓度的非渗透溶液分别加入带根 所有情况的根压的非损伤测定技术ᤥ
的培养基中ᖔ观察吐水过程ᖔ当吐水结束时就可认
为根压的大小与溶液渗透势的数值相等ྉ᣽᤟ᔀᡱᡱᔀʢ ᪲ ࿗জ 根压的大小
᣽ᑕࣼ஦ቝᑕႿႿᖔ ϟँᤃᤃଫ ୩ᡷᔀࣼʛ᤟ᔀ ᪲ Ȯᔀ༁ዹၤҴᔀᖔ ϟँऐሕଫ Իၤࣼ ᔀᡷ
ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟԡɯᤥ 木质部压力探针技术可以直接测量植 与蒸腾拉力相比ᖔ根压造成的水流相对较小ᖔ
株木质部压力ܦ液流和溶质组成的日变化和季节变 尤其是在蒸腾拉力较高的情况下ᖔ当溶质被流入木
化ྉାᑕ᤟᤟ᔽႿ੫ ᪲ ԻᔽቝቝᔀʢቝᑕႿႿᖔ ϟँँԡଫ ᓂᔽࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡँɯᤥ 质部的水分稀释后ᖔ根压则倾向于消失但并不是不
ऊ᤟ᔀᑕʢऔᑕᡷᔀʢ 等ྉ԰ԡԡᎮɯ通过安装在猕猴桃根系木质部 存在ྉ୩ᔽႿ੫ၤᖔ ԰ԡϟᤃᤦɯᤥ 除此之外ᖔ当空气或土壤相
中的压力传感器测定根压ᤥ 由一个压力传感器通 对温暖湿润ܦ早春时节的植物叶片还未展开时ᖔ根