制做叶片气孔开闭演示器

九年义务教育人教版初级中学教科书《生物》第一册在讲解叶片的结构时指出 :1对保卫细胞之间的孔隙 ,叫做气孔。气孔是叶片与外界进行气体交换的“窗口”。气孔的开闭 ,由保卫细胞控制着。我在教学中 ,为了形象地讲解气孔开闭这一现象 ,设计制做了一个叶片气孔开闭演示器 (见下图 )。1　制作方法1 .1　材料 :长 30 0 mm、宽 2 0 0mm、厚 1 0 mm的木板 1块 ,条形气球 2个 (市场上所售的长形气球充气时 ,一般不能均匀膨胀 ,用安全套效果较好 ) ,外径 6mm的 U型三通管 1个 ,外径 6mm的乳胶管 4 0 0 mm,血压计上的充气球 1个。1 .2　制做 :将两…     

外源ABA、NO和H2O2对葱莲花瓣及叶片表皮气孔开闭的影响

以葱莲(Zephyranthes candida)为材料,研究不同浓度外源脱落酸、硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)及过氧化氢对花瓣和叶片表皮气孔开闭的影响,以期为三者在切花保鲜中的应用提供新的依据。实验结果表明,10~1000 μmol/L脱落酸和硝普钠均能不同程度地引起花瓣和叶片表皮气孔关闭,且花瓣气孔较叶片气孔有更高的敏感性。过氧化氢对叶片表皮气孔开闭的影响大于对花瓣气孔的影响,花瓣表皮的气孔孔径仅在1000 μmol/L处理时变化显著。这说明在外源信号物质延缓切花衰老的过程中,花瓣表皮气孔的运动也可能起到了一定的作用。适当外源信号物质处理能诱导花瓣表皮气孔关闭,从而使花瓣的蒸腾作用减小,维持植物体内水势,延缓切花衰老。     

保卫细胞胞质中Ca~(2 )浓度变化与气孔开闭之间的关系

外界环境因素刺激 (环境胁迫、激素等 )引起保卫细胞内外Ca2 转移 ,进出胞质或进出液泡、内质网等细胞器 ,导致胞质中Ca2 浓度发生变化 ,从而最终制约着气孔的开闭。文章对保卫细胞胞质中Ca2 浓度变化与气孔开闭之间的关系及其机制作了介绍     

腐植酸钠调节气孔开启度与植物激素作用的比较观察

比较腐植酸钠(HA)、脱落酸(ABA)和激动素(KT)对蚕豆叶片气孔开启度的影响。5 ppm ABA显著抑制气孔开启,而5 ppm KT则明显促进气孔开张。不同来源的HA及黄腐酸(FA)类似ABA的作用,抑制气孔开启,但其作用浓度较ABA高,以100 ppm为宜。在一定浓度范围内KT可以抵消ABA与FA的作用。而FA与ABA的协同作用并不明显。这说明FA抑制气孔开启的作用机理与ABA不尽相同。对不同来源的HA及FA进行比较试验,发现它们抑制气孔开启的效果不同。进一步对大同HA的不同组份作对比试验,抑制效果虽有差别,但都有一定作用。对FA抑制气孔开启的原理还进行了初步探讨。     

一氧化氮是脱落酸诱导杨树叶片气孔关闭的信号分子

研究了外源NO和ABA对杨树气孔运动调节作用．结果表明,外源NO和ABA都能诱导杨树离体叶片气孔关闭,且具有剂量效应,NO可加强ABA诱导气孔关闭的作用．NO清除剂(c—PTIO)可大大减弱NO和ABA对气孔关闭的诱导作用．证实了NO参与ABA调控气孔开闭运动过程,不同浓度NO供体SNP和ABA处理杨树离体叶片,SOD活性变化不明显,POD活性受到显著抑制．杨树叶片粗酶液的体外实验表明,不同浓度SNP对POD活性的抑制呈明显的浓度及时间效应;而ABA对POD活性则几乎没有影响．本研究证明,NO调节ABA诱导的树木气孔关闭作用,是ABA诱导树木气孔关闭的一种重要信号分子．     

蚕豆气孔运动中水通道和离子通道的作用和地位的探讨

 用不同浓度HgCl2、LaCl3和TEACl (Tetraethylammonium chloride)处理蚕豆(Vicia faba)叶片下表皮条,发现HgCl2能显著抑制气孔开闭,Ca2+通道阻塞剂LaCl3或K+通道阻塞剂TEACl处理也都有一定程度的抑制。三者的作用效果HgCl2>>LaCl3>TEACl。用HgCl2+LaCl3、HgCl2+TEACl或HgCl2+LaCl3+TEACl处理,则气孔开闭运动几乎完全被抑制。表明：蚕豆气孔运动中,保卫细胞胀缩主要是水通道直接参与保卫细胞与叶肉细胞间水流的调节引起的,离子通道起间接次要作用,二者共同引起保卫细胞体积变化而导致气孔开闭。     

茶树气孔运动的化学控制研究

1.二氯化钙、苹果酸、水杨酸、醋酸可以作为气孔关闭剂使用。 2.去草净、氟化钠和碘代乙酸对气孔关闭也有一定效果,氯化钾作用是促进气孔在光下开放。 3.各种药剂处理均有持续效果,促进气孔开闭效应可持续五天左右。 4.水杨酸、醋酸和二氯化钙对人畜无害而且价格低廉,可以考虑在大田作物推广使用,提高作物抗旱能力。     

矮嵩草草甸主要植物气孔分布及开闭规律与蒸腾强度的关系

本文研究了高寒矮嵩草草甸6种植物叶片气孔的分布、密度和开闭日变化规律与蒸腾强度的关系。结果表明：多数植物上下表皮均有气孔分布,而矮嵩草的气孔集中分布在下表皮,羊茅的气孔集中分布在上表皮。同一植物类群中,叶片气孔密度大者,植物蒸腾强度也相对较高。气孔日变化是在日出后,随气温和大气湿度的变化而变化,在9时和午后3时气孔几乎全部张开,然后逐渐关闭。植物蒸腾强度随气孔开闭而发生变化,矮嵩草的蒸腾强度在11时左右达到峰值;垂穗披碱草和美丽风毛菊是在午后1时达到峰值,植物没有“午睡” 现象。     

彰武松、樟子松光合生产与蒸腾耗水特性

本文采用Li-6400光合测定系统对性成熟(18a)阶段彰武松(Pinus densiflora var.zhangwuensis)和樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)光合及蒸腾指标不同季节日变化进行了测定,并采用切枝蒸腾法对两个树种叶片气孔蒸腾和角质层蒸腾进行对比测定,评价了气孔开闭敏感性,探讨了两个树种光合生产与蒸腾耗水特性。结果表明：在同样生境条件下,彰武松比樟子松有较大的光合速率(Pn)和较小的蒸腾速率(Tr)。在5月和7月,彰武松的Pn和Tr日变化呈现明显双峰型,其Pn和Tr“午休”现象均主要受气孔限制;在10月呈单峰型。樟子松的Pn和Tr日变化在整个生长季均呈单峰型,而且,彰武松日光合量(DAP)均高于樟子松,是樟子松的163.4%(5月)、211.1%(7月)和183.6%(10月)。光响应曲线参数表明：在不同月份,彰武松最大光合速率(Pmax)均大于樟子松,且光饱和点(LSP)较高,光补偿点(LCP)较低。在任意被测时刻,彰武松气孔导度(Gs)和Tr都小于樟子松。彰武松具有较小气孔和角质层蒸腾速度,并且在同样干旱条件下,彰武松气孔下陷,其气孔的开闭反应更加敏感。彰武松水分利用效率(WUE)较高,约是樟子松的2.29倍。这些结果暗示,彰武松以其高的光合速率和低的蒸腾耗水特性,提高水分利用效率,以其敏感的气孔开闭机制和旱生叶片结构进而实现在干旱半干旱地区的速生特性。     

外源ABA、NO和H2O2对葱莲花瓣及叶片表皮气孔开闭的影响

以葱莲（Zephyranthes candida）为材料,研究不同浓度外源脱落酸、硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）及过氧化氢对花瓣和叶片表皮气孔开闭的影响,以期为三者在切花保鲜中的应用提供新的依据。实验结果表明,10～1000μmol/L脱落酸和硝普钠均能不同程度地引起花瓣和叶片表皮气孔关闭,且花瓣气孔较叶片气孔有更高的敏感性。过氧化氢对叶片表皮气孔开闭的影响大于对花瓣气孔的影响,花瓣表皮的气孔孔径仅在1000μmol/L处理时变化显著。这说明在外源信号物质延缓切花衰老的过程中,花瓣表皮气孔的运动也可能起到了一定的作用。适当外源信号物质处理能诱导花瓣表皮气孔关闭,从而使花瓣的蒸腾作用减小,维持植物体内水势,延缓切花衰老。     

植物气孔发育及其调控研究

气孔是植物与外界进行气体交换的通道。植物通过调节表皮气孔的开闭、大小和数目来优化气体的通过量,从而适应自身的生存环境。最近的研究工作揭示了控制气孔发育的基本遗传途径,以及环境信号如何调控气孔发育的基本遗传途径。文章总结了控制植物气孔发育基本途径的分子基础以及外界环境因素(主要是光和二氧化碳)与激素信号对气孔发育的调控机制,并对将来本领域需要解决的几个问题提出了看法。     

保卫细胞胞质中Ca^2＋浓度变化与气孔开闭之间的关系

外界环境因素刺激（环境胁迫、激素等）引起保卫细胞内外Ca^2 转移,进出胞质或进出液泡、内质网等细胞器,导致胞质中Ca^2 浓度发生变化,从而最终制约着气孔的开闭。文章对保卫细胞胞质中Ca^2 浓度变化与气孔开闭之间的关系及其机制作了介绍。     

红树林生境中互花米草气孔导度的动态变化

以生长在山口红树林保护区内壤质海滩上的互花米草(Spartina alterniflora)为对象,对午间退潮到天黑这一特定时间段其叶片气孔导度及相应环境因子的变化进行了测定和分析.结果表明:互花米草不同叶位的叶片气孔导度不同,在垂直方向上,其排序大致呈现中上部>顶部>中下部>下部的趋势;叶片气孔导度与光强、叶温呈幂函数关系,与时间、相对湿度呈负指数函数关系;在相对湿度为50%～60%时,气孔导度最大,随着湿度的增加,气孔有关闭的趋势,气孔导度变小;互花米草植株中部的叶片对整个植株光合产物积累的贡献较大.各种环境因子对互花米草气孔的开闭存在交互作用,因此,互花米草叶片的气孔导度是对环境因子的综合反应.     

橡胶树叶片气孔开度与主要气象因子的关系

橡胶树叶片的气孔和其它植物的气孔一样,具有借着其开闭运动而调节植物体与大气之间气体交换的主要功能。因而,光合、呼吸及蒸腾等生理作用同气孔运动之间有着密切的关系。本文着重研究橡胶树叶片气孔运动规律与叶面光强、叶面温度和大田相对湿度等主要气象因子的关系。希望通过对主要气象因子的测定建立多元回归方程来预测气孔开度,以便     

蚕豆下表皮细胞外钙调素的存在及其对气孔运动的调节

细胞外钙调素可能作为多肽第一信使,调节细胞增殖,花粉萌发,特定基因表达等生理过程,气孔能灵敏地对外界刺激作出反应,快速开闭,本文用免疫电镜和免疫荧光显微镜技术证明保卫细胞及其它表皮细胞胞外都存在钙调素;外源纯化钙调素能促进气孔关闭,抑制气孔开放,最适浓度为10^-8mol/L;不能透过质膜的大分子钙调素拮抗剂W—-agarose和钙调素抗血清都能抑制气孔关闭,促进开放,说明保卫细胞的内源胞外钙调素确实能促进气孔关闭,抑制开放。而且只能在细胞外起作用,推测在自然情况下,保卫细胞内源胞外钙调素可能作为胞外第一信使和其它信号分子一起调节气孔的开关运动,而且可能在环境刺激与细胞响应之间起重要作用。     

“观察叶片的下表皮”实验的扩展

“观察叶片的下表皮”是九年制义务教育教材初中《生物》第一册（上）实验七：“观察叶片的结构”实验的一部分。我在学生用显微镜观察了叶片下表皮、启发他们讨论了气孔的结构后,在补充介绍气孔开闭的原理基础上,指导学生做了气孔关闭的实验。其方法步骤是：从盖玻片的一侧满人3O％蔗糖溶液,在盖被片的另一侧用吸水纸吸引,这样重复几次,盖玻片下面的叶片下表皮就浸入到浓蔗糖溶液中了。这时候,因保卫细胞逐渐失水,故用显微镜观察,就可以看到气孔逐渐变小直至关闭。通过这一步实验,对于学生理解教材中“气孔的开闭,由保卫细胞控…     

中国北方城市常见绿化植物夏季气孔导度影响因素及模型比较

利用Jarvis和Ball两种常规气孔导度模拟模型和人工神经网络模型(ANN)对中国北方城市常见的6种绿化植物的夏季气孔导度变化动态进行了模拟。结果表明:贴梗海棠(Chaenomeles speciosa)和龙爪槐(Sophora japonica)的最优模拟模型为Ball模型,木兰(Magnolia liliflora)最优模拟模型为Jarvis模型,而日本樱花(Prunus yedoensis)、金钟花(Forsythia viridissima)、紫荆(Cercis chinensis)的最优模拟模型为ANN模型。这表明ANN模型可以有效的改善气孔导度环境响应行为的数值模拟。环境因子的多元逐步回归结果和人工神经网络模型敏感性分析表明PAR是夏季气孔导度环境因子中最敏感的要素,而Ta则是其中最不敏感的要素。     

蚕豆下表皮细胞外钙调素的存在及其对气孔运动的调节

细胞外钙调素可能作为多肽第一信使,调节细胞增殖、花粉萌发、特定基因表达等生理过程.气孔能灵敏地对外界刺激作出反应,快速开闭.本文用免疫电镜和免疫荧光显微镜技术证明保卫细胞及其它表皮细胞胞外都存在钙调素.外源纯化钙调素能促进气孔关闭、抑制气孔开放,最适浓度为10-8mol/L;不能透过质膜的大分子钙调素拮抗剂W7-agarose和钙调素抗血清都能抑制气孔关闭、促进开放,说明保卫细胞的内源胞外钙调素确实能促进气孔关闭、抑制开放,而且只能在细胞外起作用.推测在自然情况下,保卫细胞内源胞外钙调素可能作为胞外第一信使和其它信号分子一起调节气孔的开关运动,而且可能在环境刺激与细胞响应之间起重要作用.     

额济纳荒漠河岸胡杨林叶片气孔导度与微环境因子关系的模拟研究

以额济纳荒漠河岸胡杨(Populus euphratica)为研究对象,利用LI-6400光合测定仪于2005年5~9月份观测了胡杨叶片气体交换数据,研究了胡杨叶片气孔导度与光合速率、光合有效辐射与光合速率之间的关系.结果表明:(1)胡杨叶片净光合速率随气孔导度的增大而升高,但当气孔导度增加到一定值后,光合速率的增加变缓慢直至平稳,并主要是非气孔限制因素造成的;Ball-Berry模型(B-B模型)能够很好地描述气孔导度与光合速率之间的关系(R2=0.92).(2)叶片净光合速率随着有效辐射的变化符合非直角双曲线规律(R2=0.99).(3)B-B模型和非直角双曲线光合模型耦合后模拟值与观测值之间存在很好的正相关性(r=0.93),但耦合模型的模拟值还是较实测值偏大.因此,在干旱区还必须考虑水分限制因素对气孔开闭的控制作用,进一步构建适合干旱区生态系统特点的水-碳耦合循环机理模型.     

4种作物部分非叶器官气孔频度及其在光合作用中的意义（英文

通过对小麦（Triticum aestivum L.）、大豆 (Glycine max (L.) Merrill)、 油菜（Brassica napus L.）和玉米（Zea mays L.）等4种作物部分非叶器官(油菜和大豆的豆荚;小麦的外稃和玉米的苞叶)的气孔频度、气孔大小和气孔指数进行了比较研究。结果发现,上述作物非叶器官的气孔频度均较对应叶低;而气孔大小和气孔指数则变化较大。其中油菜和大豆非叶器官气孔的直径通常比对应叶大,小麦和玉米非叶器官的气孔直径则较小;大豆和油菜的非叶器官气孔指数比对应叶小,