Dry weight increase of leaf disks as a measure of photosynthesis

Abstract

V práci se popisuje metoda, která umožňuje stanovit průměrnou intensitu fotosynthesy vzorků asimilačního pletiva z poměrně velkého počtu listů. Měřítkem intensity fotosynthesy je přírůstek sušiny v terčících z listové čepele, které se osvětlují po několik hodin za konstantních podmínek. Spolu s pokusnými vzorky se v jejich těsné blízkosti odebírají vzorky. kontrolní, které slouží pro stanovení váhy sušiny terčíků na počátku pokusu. Při vhodně zvoleném způsobu odběru a počtu vzorků neliší se průměrná váha sušiny terčíků pokusných a kontrolních na počátku pokusu o více nežli ±0.5%. Průměrný přírůstek sušiny v terčících o 10% může tedy být stanoven s přesností ±5%. Pro dosažení této přesnosti jsme odebírali 200 až 500 terčíků o průměru 8 nebo 12 mm do jednoho pokusu. Jsou však i jiné způsoby odběru, které dovolují dosáhnout této přesnosti. Terčíky se exponují v asimilační komoře o rozměrech ozářené plochy 50×40 cm, kterou cirkuluje dostatečnou rychlostí temperovaný vzduch s konstantním obsahem CO₂. Komora je shora osvětlena soupravou žárovek tak, že intensita ozáření terčíků je 1,85.10⁵ erg/cm² sec. Terčíky jsou v komoře uloženy do otvorů v plotně agarového gelu a tak jsou během pokusu zásobeny vodou.—Zjištěné hodnoty váhových přírůstků v prvých hodinách exposice lze považovat za intensitu fotosynthesy terčíků asimilačního pletiva charakteristickou pro zkoumané listy za daných podmínek. To plyne z pokusů, při nichž byly exponovány paralelní vzorky, a také z toho, že sušina terčíků exponovaných v komoře přirůstá lineárně během prvých 6 až 9 hodin exposice při dané intensitě ozáření. Intensitu fotosynthesy terčíků ve standardních a pokud možno optimálních podmínkách navrhujeme nazývat fotosynthetickou kapacitou asimilačního pletiva zkoumaných rostlin. Isolated leaf disks are illuminated under constant conditions in a specially arranged chamber and their increase in dry weight within a certain time is taken as a measure of photosynthetic intensity. The weight increment is estimated by comparing the dry weight of the illuminated disks with that of control disks sampled in the close vicinity of the former and dried immediately after sampling. Disks are taken from the leaf blades following a pattern which allows the average original weight of the control and experimental disk sets to be taken as identical within ±0·5%. During illumination in the assimilation chamber the disks are inserted into circular openings bored in agar plates; thus, they remain satisfactorily turgescent throughout the experiment, since they take up water through the section area from the gel. Air from the chamber circulates through a heat exchanger and the concentration of CO₂ is maintained constant in the atmosphere. The chamber is illuminated from above by a set of light bulbs producing an illumination intensity of 1·85×10⁵ erg/cm² sec. It was shown that the dry weight of the disks in the chamber increases proportionally with time for several hours. During this time the effect of injury caused through sampling as well as the conditions to which the disks are exposed in the assimilation chamber, apparently do not interfere with intense photosynthesis. Parallel samples from the same leaves give the same values of dry weight increase; the rate of photosynthesis (dry weight increments) estimated by this method, is thus characteristic for the leaves investigated. В работе описывается метод, при помощи которого возможно установить среднее значение для интенсивности фотосинтеза проб ассимиляционной ткани из сравнитсльно боляшого числа листьев. Мерой интенсивности фотосинтеза является прирост сухого вещества в дисках пластинки листа, освещаемых в течение нескольких часов в постоянных условиях. Вместе с опытными пробами отбираются из их непосредственного соседства и пробы контрольные, необходимые для установления сухого веса дисков в начале опыта. При правильно избранном способе отбора и числе проб средний вес сухого вещества дисков контрольных и опытных в начале опыта не отличается больше чем на ±0,5%. Средний прирост сухого веса в дисках на 10%, следовательно, возможно установить с точностью ±5%. Для того, чтобы достигнуть такой точности, мы отбирали от 200 до 500 дисков диаметра 8 или 12 мм в одном опыте. Существуют, однако, и другие способы отбирания, позволяющие достигнуть такой точности. Диски экспонируются в ассимиляционной камере с размерами освещаемой площади 50×40 см, в которой с достаточной скоростью передвигается воздух определенной температуры и постоянного содержания CO₂. Камера сверху освещается набором лампочек так, чтобы интенсивность освещения дисков равнялась 1,85.10⁵ erg/cm² sec. Диски в камере помещены в блок агарового геля и таким образом запасаются водой. Установленные значения прироста веса в первых часах экспозиции возможно считать интенсивностью фотосинтеза дисков ассимиляционной ткани харктеризующей исследуемые листья в данных условиях. Это вытекает из опытов, в которых экспонированы паралельные пробы, и также из того, что сухое вещество экспонированных в камере дисков в течение первых 6–9 часов при данной интенсивности освещения растет линеарно. Интенсивность фотосинтеза дисков в стандартных и, насколько возможно, оптимальных условиях, предлагаем называть фотосинтетическим капацитетом ассимиляционной ткани исследуемых растений.