Listový plastochronový index - Leaf plastochron index - Wikipedia

Index plastokronu listů je měřítkem rostlina list věk založený na morfologické vývoj ( plastochron ). Je to užitečné při studiu vývoje rostlin, který vyžaduje destruktivní měření na více jednotlivcích. Naměřením metriky proti morfologickému věku namísto chronologický čas lze omezit variace vyskytující se mezi jednotlivci, což umožňuje větší zaměření na variace způsobené rozvoj.[1]

Co je index plastochronů listů?

Listový plastochronový index, označovaný jednoduše jako index plastochronu (PI), jak je odvozen, je demografický vzorec používaný ke stanovení vývojového věku a rychlosti růstu listu nebo jiného orgánu rostoucí rostliny.[2] Tento vzorec byl užitečný, když byl poprvé představen, protože umožňoval vědcům sledovat vývoj a růst rostliny. Podle American Journal of Botany je typická variace vzorce pro index plastochronu následující;

[3]

Avšak další běžná variace, jak uvádí kniha Hanse Burströma Growth and Growth Substances / Wachstum und Wuchsstoffe, index plastochronu listů pro určitý list na rostlině je následující;

To je odvozeno z Burströmovy variace indexu plastochronu, která je následující;

Další údaje, kromě morfologických znaků, které lze použít k určení vývojového věku listu, zahrnují absorpci kyslíku, hmotnost, chlorofyl atd.[4]

Jak používat listový plastochronový index

Chcete-li použít index plastochronu, je důležité pochopit, jak používat vzorec. Následuje klíč k použití typické variace vzorce;

n„Je pořadové číslo (nebo pořadové číslo) listu. Tento počet se zvyšuje, ale pokud jsou zdrojem studia listy sazenice orgánu, n = 0.

R„Je referenční délka listu.

„Je délka listu, která je delší nebo rovná referenční délce.

„Je délka, která je kratší než referenční délka.

Při použití vzorce dodaného American Journal of Botany však existuje několik předpokladů nebo požadavků listu, který je studován, aby byl výpočet přesný. Erickson a Michelini diktují, že „růst orgánů musí být exponenciální“, což znamená, že list musí růst. Také „po sobě jdoucí orgány musí růst stejnými relativními rychlostmi“, což znamená, že měření se nebude rovnat růstu jiných rostlin, pokud nebudou sdílet stejnou rychlost růstu, i když rostou společně. Konečně, "Postupné plastochrony musí být stejné, kde jsou plastochrony definovány jako časové intervaly mezi dosažením délky R postupnými orgány" což znamená, že je třeba provést určitý průzkum referenční délky listu, aby byl vzorec ověřitelný.[3]

V Burströmově variantě používá a Xanthium rostlina jako příklad, která měla 10 mm (proto byla jako referenční jednotka použita 10). To bylo použito k prokázání, že plastochronový věk této rostliny je 0. Rostlina delší než tato by měla kladné číslo pro svůj plastochronový věk a orgán kratší než referenční jednotka 10 mm bude mít negativní plastochronový věk.[4]

Listový plastochronový index v akci

Příkladem listového plastochronového indexu v akci je článek Philipa R. Larsona a J. G. Isebrandse The Plastochron Index as Applied to Developmental Studies of Cottonwood. Orgánem použitým pro tento výzkum byl list topolu, protože tato rostlina má jednotnou rychlost růstu, což znamená, že spadá pod požadavky potřebné pro ověřitelnost vzorce. Byly provedeny dva testy; první test ukázal výsledky intervalů plastochronu v rozmezí 2-2,76 dnů, ale druhý test spočíval ve výpočtu statistických modelů indexů listových plastochronů pro všech 5 tříd velikostí. Pět velikostních tříd přímo souviselo s pěti závislými proměnnými jejich studia; délka listu, plocha listu, cévy na internodium, cévy na řapík a hmotnost listu (suchý).

Tato studie ukazuje, jak lze index plastochronů listů použít ve vědeckém výzkumu k prozkoumání a předpovědi určitých vývojových událostí životního cyklu listu nebo jiného rostlinného orgánu pomocí nedestruktivní metody identifikace morfologických znaků.[5]

Dalším příkladem listového plastochronového indexu v akci je O.E. Ade-Ademilua C.E.J. Botha a R.J. Článek Strasser's South African Journal of Botany Přehodnocení stanovení indexu plastochronu u hrášku - důvod pro použití délky letáku. Pro tuto studii byla použita následující variace vzorce listového indexu plastochronu;

Tato studie byla provedena za účelem zjištění, zda index listových plastochronů funguje u rostlin hrachu (Pisum sativum). Výsledky výzkumníků ukázaly, že rostlina hrachu (Pisum sativum) splňovala všechny požadavky potřebné k použití vzorce indexu listových plastochronů v ověřitelném způsobem při zjišťování stáří plastochronu přes délku listu. Tyto výsledky však lze odvodit, pouze pokud je včasný vývoj měřen úspěšně. To ukazuje, že index plastochronu listů může měřit po sobě jdoucí páry letáků v rostlinách hrachu (Pisum sativum).[6]

Tvůrci indexu listových plastochronů

Tento vzorec byl zaveden v roce 1957 vědci Ralph O. Erickson a Francis J. Michelini, díky čemuž byl tento vědecký vzorec starý více než 60 let.[3] Erickson a Micheliniho vzorec byl poprvé publikován pro The Journal of March v American Journal of Botany.[2] Ačkoli Erickson a Michelini byli zodpovědní za zavedení vzorce, koncept plastochronu používaného jako jednotka měření byl inspirován vědcem Askenasy původně v roce 1880. Dalšími jmény, které přispěly k použití plastochronu, jsou Schmidt v roce 1924 a Esau v 1953 a znovu v roce 1965.[3]

Dr. Ralph O. Erickson se narodil v Duluthu v Minnesotě v roce 1914.[7] Vzdělání získal na Gustavově univerzitě Adolphus College (St. Peter) v roce 1939 a na Washington University (St. Louis), kde nevyhnutelně dosáhl titulu Ph.D. Přestože poprvé začal učit v Rochesteru v letech 1944 až 1947, většinu své kariéry strávil na univerzitě v Pensylvánii, kde získal profesorský titul v letech 1949 až 1985. Studoval primárně morfologii rostlin, kterou uvedl v jeho autobiografie, že vývojová morfologie rostlin byla ve skutečnosti jedním z jeho nejpříjemnějších kurzů pro výuku. Erickson pokračoval ve své autobiografii, že když hovořil s Michelinim, že „našel [sám], že na tabuli píše vzorec indexu plastochronu, jako by to bylo inspirací. Plastochronový index nyní používá mnoho autorů, včetně [samotných], různými způsoby. “ Později pokračoval v získávání jeho Guggenheimova stipendia za práci ve fyziologii rostlin, kde pomocí indexu plastochronu určoval a hodnotil vliv teploty a světla na vývojový růst rostlin.[8] Erickson zemřel v březnu 2006.[7]

Dr. Francis J. Michelini se narodil v Cliftonu v New Jersey v roce 1925. Získal vzdělání na Seton Hall College, University of Delaware a University of Pennsylvania, kde získal doktorát z biologických věd. Tady se setkal s Ralphem O. Ericksonem.[9] Svou pedagogickou kariéru zahájil na Wilkes College a profesorem biologie v roce 1963. Byl jmenován druhým prezidentem Wilkes College v roce 1970 a později působil jako předseda Komise pro nezávislé vysoké školy a univerzity. V roce 1957 publikoval Michelini svůj článek The Plastochron Index s Ralphem O. Ericksonem.[2] Michelini zemřel v září 2019.[10]

Reference

  1. ^ Meicenheimer, R. D. (2014). Index plastochronu: Po téměř šesti desetiletích stále užitečný. American Journal of Botany, 101 (11), 1821-1835.
  2. ^ A b C Erickson, R. a Michelini, F., 1957. PLASTOCHRONOVÝ INDEX. American Journal of Botany, 44 (4), str. 297-305.
  3. ^ A b C d Meicenheimer, R., 2014. Index plastochronu: Stále užitečný po téměř šesti desetiletích. American Journal of Botany, 101 (11), str. 1821-1835.
  4. ^ A b Burström, H., 1961. Růst a růstové látky / Wachstum Und Wuchsstoffe. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, str.86.
  5. ^ Larson, P. a Isebrands, J., 1971. The Plastochron Index as Applied to Developmental Studies of Cottonwood. Canadian Journal of Forest Research, 1 (1), str. 1-11.
  6. ^ Ade-Ademilua, O., Botha, C. a Strasser, R., 2005. Přehodnocení stanovení indexu plastochronu u hrachu - případ použití délky letáku. South African Journal of Botany, 71 (1), str. 76-80.
  7. ^ A b Sprugel, D., 2015. Ralph O. Erickson - Ekologická společnost historie a záznamů Ameriky. [online] Esa.org. Dostupné na: <https://esa.org/history/erickson-r-o/ > [Přístup 27. května 2020].
  8. ^ Erickson, R., 1988. Růst a vývoj botanika. Philadelphia, str. 4-16.
  9. ^ Obits.pennlive.com. 2019. Francis Michelini Obituary - Mechanicsburg, PA | Patriot-News. [online] Dostupné na: <https://obits.pennlive.com/obituaries/pennlive/obituary.aspx?n=francis-michelini&pid=193898544&fhid=4629 > [Přístup 27. května 2020].
  10. ^ Wilkes.edu. 2020. Dr. Francis J. Michelini - Wilkes University. [online] Dostupné na: <https://www.wilkes.edu/dr-michelini/ > [Přístup 27. května 2020].