Charakterystyka aparatów szparkowych i wymiana gazowa roślin truskawki w zależności od warunków wzrostu

• Autorzy: Klamkowski K. , Treder W. , Masarek A. , Borkowska B.

Warianty tytułu

EN

Stomatal charac-teristics, leaf gas exchange and growth of strawberry plants as affected by various growing conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W wielu doświadczeniach wykazano, że rozwój aparatów szparkowych jest kontrolowany przez sygnały środowiskowe takie jak wilgotność powietrza, natężenie światła czy stężenie dwutlenku węgla. Mniej prac poświęcono wpływowi jaki na morfogenezę aparatów szparkowych wywiera deficyt wody w podłożu i są to najczęściej doniesienia niejednoznaczne lub nawet sprzeczne. W doświadczeniu określono zmiany zachodzące w budowie morfologicznej, liczbie i wielkości aparatów szparkowych oraz wymianie gazowej roślin truskawki (odmiany Salut) rosnących w zróżnicowanych warunkach wilgotności powietrza, dostępu światła oraz zaopatrzenia w wodę. Zróżnicowanie warunków wzrostu spowodowało znaczące modyfikacje budowy morfologicznej truskawki. Rośliny rosnące w warunkach ograniczonego nawadniania wykształciły najmniejszą liczbę liści o najmniejszej masie i powierzchni. Nie stwierdzono natomiast istotnych różnic w wielkości systemu korzeniowego pomiędzy roślinami kontrolnymi a rosnącymi w warunkach deficytu wody. Zaobserwowano także zmiany w zagęszczeniu i rozmiarach aparatów szparkowych u roślin rosnących w zróżnicowanych warunkach zewnętrznych. Najmniejszą liczbą aparatów szparkowych (przypadających na jednostkę powierzchni) charakteryzowały się liście roślin rosnących w warunkach deficytu wody w podłożu. Odmienną reakcję stwierdzono natomiast u roślin rosnących w warunkach wysokiej wilgotności powietrza. Aparaty szparkowe u tej grupy roślin miały największe rozmiary oraz były najliczniejsze. Rośliny te charakteryzowały się także najwyższymi wartościami wymiany gazowej.

EN

Numerous studies have shown that stomatal size and density can be modified by environmental factors such as light, humidity, CO₂ and soil water availability. However, there are contradictory results of different experiments that show no consistent effect of external factors on stomatal characteristics. The current study was undertaken to investigate the effects of irrigation regime, light and humidity levels on stomatal characteristics, leaf gas exchange and growth of strawberry plants (cv. ‘Salut’) grown under greenhouse conditions. Modification of growing conditions significantly affected morphological response of strawberry plants. Biomass and leaf area were the lowest in plants grown under the conditions of water deficiency or high air humidity. No differences in the length of root system were observed between control and water stressed plants. Water shortage resulted in a decrease of density and reduction of dimensions of stomata in plant leaves. On the other hand, a higher number of bigger stomata was observed on leaves of the plants grown under high humidity conditions. These plants also had the highest rates of photosynthesis and transpiration. It is possible that the variations in stomatal density found in plants grown under different conditions may account for different rates of gas exchange observed in those plants.

Słowa kluczowe

PL

aparaty szparkowe; fizjologia roslin; krzewy owocowe; liscie; truskawka; warunki srodowiska; warunki swietlne; wilgotnosc powietrza; wymiana gazowa; wzrost roslin; zaopatrzenie w wode

EN

stoma; plant physiology; fruit bush; leaf; strawberry; environment condition; light condition; air humidity; gas exchange; plant growth; water supply

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2008
• Tom: 524
• Opis fizyczny: s.499-509,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Klamkowski K.

• Samodzielna Pracownia Nawadniania i Upraw Roślin pod Osłonami, Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa, ul.Pomologiczna 18, 96-100 Skierniewice

autor

Treder W.

autor

Masarek A.

autor

Borkowska B.

Bibliografia

• Aharon R., Shahak Y., Wininger S., Bendov R., Kapulnik Y., Galili G. 2003. Overex-pression of a plasma membrane aquaporin in transgenic tobacco improves plant vigor under favorable growth conditions but not under drought or salt stress. Plant Cell 15: 439 - 447.
• Anderson V. J., Briske D. D. 1990. Stomatal distribution, density and conductance of three perennial grasses native to the southern true prairie of Texas. Am. Midl. Nat. 123: 152 - 159.
• Araus J. L., Alegre L., Tapia L., Calafell R., Serret M. 1986. Relationship between photosynthetic capacity and leaf structure in several shade plants. Am. J. Bot. 73: 1760 - 1770.
• Bańon S., Fernandez J. A., Franco J. A., Torrecillas A., Alarcón J. J., Sanchez-Blanco M. J. 2004. Effects of water stress and night temperature preconditioning on water relations and morphological and anatomical changes of Lotus cretius plants. Sci. Hort. 101: 333 - 342.
• Barbour M. G., Diaz D. V., Breidenbach R. W. 1974. Contribution to the biology of Larrea species. Ecology 55: 1199 - 1215.
• Bergmann D. C., Sack F. D. 2007. Stomatal development. Annu. Rev. Plant Biol. 58: 163 - 171.
• Chandler C. K., Ferree D. C. 1990. Response of ‘Raritan’ and ‘Surecrop’ strawberry plants to drought stress. Fruit Var. J. 44: 183 - 185.
• Chaves M. M., Pereira J. S., Maroco J., Rodrigues M. L., Ricardo C. P. P., Osório M. L., Carvalho I., Faria T., Pinheiro C. 2002. How plants cope with water stress in the field. Photosynthesis and growth. Ann. Bot. 89: 907 - 916.
• Dyki B., Borkowski J., Kowalczyk W. 1998. Wpływ niedoboru miedzi i stresu wodnego na mikrostrukturę powierzchni liścia pomidora (Lycopersicon esculentum L.). Acta Agrobot. 51: 119 - 125.
• Dyki B., Habdas H. 1996. Metoda izolowania epidermy liści pomidora i ogórka dla mikroskopowej oceny rozwoju grzybów patogenicznych. Acta Agrobot. 49: 123 - 129.
• Gay A. P., Hurd R. G. 1975. The influence of light on stomatal density in the tomato. New Phytol. 75: 37 - 46.
• Heichel G. H. 1971. Stomatal movement, frequencies, and resistances in two maize varieties differing in photosynthetic capacity. J. Exp. Bot. 22: 644 - 649.
• Hetherington A. M., Woodward F. I. 2003. The role of stomata in sensing and driving environmental changes. Nature 424: 901 - 908.
• Hsiao T. C. 1973. Plant responses to water stress. Annu. Rev. Plant Physiol. 24: 519 - 570.
• Klamkowski K., Treder W. 2006. Morphological and physiological responses of strawberry plants to water stress. Agric. Conspec. Sci. 71: 159 - 165.
• Knapp A. K., Cocke M., Hamerlynck E. P., Clenton E. 1994. Effect of elevated CO₂ on stomatal density and distribution in a C₄ grass and a C₃ forb under field conditions. Ann. Bot. 74: 595 - 599.
• Knecht G.N., O’Leary J.W. 1972. The effect of light intensity on stomate number and density of Phaseolus vulgaris L. leaves. Bot. Gaz. 133: 132 - 134.
• Kundu S. K., Tigerstedt P. M. A. 1998. Variation in net photosynthesis, stomatal characteristics, leaf area and whole-plant phytomass production among ten provenances of neem (Azadirachta indica). Tree Physiol. 19: 47 - 52.
• Lieten P. 2002. The effect of humidity on the performance of greenhouse grown strawberry. Acta Hort. 567: 479 - 482.
• Manning C. E., Miller S. D., Teare I. D. 1977. Effect of moisture stress on leaf anatomy and water-use efficiency of peas. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 102: 756 - 760.
• Masle J., Gilmore S. R., Farquhar G. D. 2005. The ERECTA gene regulates plant transpiration efficiency in Arabidopsis. Nature 436: 866 - 870.
• Nautiyal S., Badola H. K., Negi D. S. 1994. Plant responses to water stress: changes in growth, dry matter production, stomatal frequency and leaf anatomy. Biol. Plant. 36: 91 - 97.
• Sam O., Jerez E., Dell’Amico J., Ruiz-Sanchez M. C. 2000. Water stress induced changes in anatomy of tomato leaf epidermes. Biol. Plant. 43: 275 - 277.
• Schlüter U., Muschak M., Berger D., Altmann T. 2003. Photosynthetic performance of an Arabidopsis mutant with elevated stomatal density (sdd1-1) under different light regimes. J. Exp. Bot. 54: 867 - 874.
• Sharma B. M. 1984. Ecophysiological studies of Eleusine indica (L.) Garten. and Sporobolus pyramidalis P. Beauv. at Ibadan, Nigeria. J. Range Manage. 37: 275 - 276.
• Thakur P. S. 1990. Different physiological responses of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cultivars to drought. Acta Physiol. Plant. 12: 175 - 182.
• Torre S., Fjeld T., Gislerřd H. R., Moe R. 2003. Leaf anatomy and stomatal morphology of greenhouse roses grown at moderate or high air humidity. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 128: 598 - 602.
• Treder W., Konopacki P., Mika A. 1997. Duration of water stress and its influence on the growth of nursery apple trees planted in containers under plastic tunnel conditions. Acta Hort. 449: 541 - 544.
• Treder W. 2002. Badania nad bezglebową uprawą truskawek w zamkniętym obiegu pożywki. Zesz. Nauk. Inst. Sad. i Kwiaciar. 10: 137 - 147.
• Wright C. J., Sandrang A. K. 1995. Efficiency of light utilization in the strawberry (Fragaria x ananassa) cv. Hapil. J. Hort. Sci. 70: 705 - 711.