Индекс пластохрона листа - Leaf plastochron index

Листовой пластокронный индекс это мера растение лист возраст на основе морфологический развитие ( пластохрон ). Это полезно при изучении развития растений, требующих деструктивного измерение на нескольких лицах. Измеряя метрику по морфологическому возрасту, вместо хронологический время, можно уменьшить вариации, возникающие между людьми, что позволяет больше сосредоточиться на вариациях из-за разработка.^[1]

Что такое листовой пластохронный индекс?

Индекс пластохрона листа, также известный как индекс пластохрона (ИП), является демографической формулой, используемой для определения возраста развития и скорости роста листа или другого растущего органа растения.^[2] Эта формула была полезна при первом введении, так как позволяла ученым отслеживать развитие и рост растения. Согласно American Journal of Botany, типичный вариант формулы для индекса пластохрона выглядит следующим образом;

${\displaystyle P.I.=n+{(1nL_{n}-1nR) \over (1nL_{n}-1nL_{n+1})}}$^[3]

Однако другая распространенная вариация, согласно книге Ханса Бурстрёма «Вещества роста и роста / Wachstum und Wuchsstoffe», индекс пластохрона листа для определенного листа растения выглядит следующим образом;

${\displaystyle (L.P.I)_{a}=(P.I.)-a=n-a+{logL_{n}-log_{1}0 \over logL_{n}-logL_{n+1}}}$

Это получено из вариации индекса пластохрона Бурстрёма, которая выглядит следующим образом:

${\displaystyle P.I.=n+{logL_{n}-log_{10} \over logL_{n}-logL_{n+1}}}$

Другие данные, не включая морфологические особенности, которые могут использоваться для определения возраста развития листа, включают потребление кислорода, вес, хлорофилл и т. Д.^[4]

Как пользоваться листовым индексом пластохрона

Чтобы использовать индекс пластохрона, важно уметь понимать, как пользоваться формулой. Следующее - ключ к использованию типичного варианта формулы;

“п»- это порядковый индекс (или порядковый номер) листа. Это число увеличивается, но если источником исследования являются листья саженца органа, n = 0.

“р”- это справочная длина створки.

“${\displaystyle L_{n}}$”- это длина листа, которая больше или равна контрольной длине.

“${\displaystyle L_{n+1}}$”- длина которого короче контрольной длины.

Однако при использовании формулы, представленной в Американском журнале ботаники, существует несколько предположений или требований к листу, которые изучаются, чтобы расчет был точным. Эриксон и Мишелини утверждают, что «рост органа должен быть экспоненциальным», что означает, что лист должен расти. Кроме того, «следующие друг за другом органы должны расти с одинаковой относительной скоростью», что означает, что измерение не будет приравниваться к росту других растений, если они не имеют одинаковой скорости роста, даже если они растут совместно. Ну наконец то, «Последовательные пластохроны должны быть равны, где здесь пластохроны определяются как интервалы времени между достижением длины R последовательными органами» Это означает, что для проверки формулы необходимо некоторое исследование эталонной длины листа.^[3]

В варианте Бурстрёма он использует Дурнишник завод в качестве примера, который был 10 мм (поэтому 10 было использовано в качестве эталонной единицы). Это было использовано для того, чтобы показать, что пластохронный возраст этого растения равен 0. Растение, более длинное, чем это, будет иметь положительное число для своего пластохронного возраста, а орган короче эталонной единицы 10 мм будет иметь отрицательный пластохронный возраст.^[4]

Индекс пластохрона листа в действии

Примером действующего индекса пластохрона листа является статья Филипа Р. Ларсона и Дж. Г. Изебранда «Индекс пластохрона в применении к исследованиям развития хлопкового дерева». Лист тополя был органом, использованным для этого исследования, поскольку это растение имеет одинаковую скорость роста, а это означает, что оно соответствует требованиям, необходимым для проверки формулы. Было проведено два теста; Первый тест показал результаты интервалов пластохрона в диапазоне 2-2,76 дней, а второй тест заключался в вычислении статистических моделей индексов пластохрона листа для всех 5 классов размеров. Пять классов размера были напрямую связаны с пятью зависимыми переменными в их исследовании; длина листа, площадь листа, количество сосудов на междоузлие, количество сосудов на черешке и масса листа (в сухом виде).

Это исследование показывает, как индекс пластохрона листа можно использовать в рамках научных исследований для изучения и прогнозирования определенных событий развития листа или другого жизненного цикла органа растения с помощью неразрушающего метода идентификации морфологических признаков.^[5]

Другой пример действия листового пластохрона - это O.E. Адэ-Адемилуа С.Э.Дж. Бота и Р.Дж. Статья Штрассера в Южноафриканском журнале ботаники. Переоценка определения индекса пластохрона у гороха - пример использования длины листка. Для этого исследования был использован следующий вариант формулы индекса пластохрона листа;

${\displaystyle P.I.=n+{logL_{n}-log\lambda \over logL_{n}-logL_{n+1}}}$

Это исследование было проведено с целью определить, работает ли индекс пластохрона листа для растений гороха (Pisum sativum). Результаты исследователей показали, что растение гороха (Pisum sativum) отвечало всем требованиям, необходимым для использования формулы индекса пластохрона листа в проверяемой способ определения возраста пластохрона по длине листа. Однако эти результаты могут быть получены только в том случае, если раннее развитие успешно измерено. Это показывает, что индекс пластохрона листьев может измерять последовательные пары листочков у растений гороха (Pisum sativum).^[6]

Создатели индекса пластохрона листа

Эта формула была введена в 1957 году учеными Ральфом О. Эриксоном и Фрэнсисом Дж. Мишелини, благодаря чему этой научной формуле более 60 лет.^[3] Формула Эриксона и Мишелини была впервые опубликована в мартовском журнале American Journal of Botany.^[2] Хотя Эриксон и Мишелини были ответственны за введение формулы, концепция использования пластохрона в качестве единицы измерения была вдохновлена ​​ученым Аскенасси первоначально в 1880 году. Другие имена, которые внесли свой вклад в использование пластохрона, - это Шмидт в 1924 году и Исау в 1953 г. и снова в 1965 г.^[3]

Доктор Ральф О. Эриксон родился в Дулуте, штат Миннесота, в 1914 году.^[7] Он получил образование в колледже Густава Адольфа (Сент-Питер) в 1939 году и в Вашингтонском университете (Сент-Луис), где он неизбежно получил степень доктора философии. в 1944 году. Хотя он сначала начал преподавать в Рочестере в 1944 году до 1947 года, большую часть своей карьеры он провел в Пенсильванском университете, где он получил звание профессора с 1949 по 1985 год. Его основное внимание уделялось морфологии растений, о которой он заявил в его автобиография о том, что морфология развития растений была на самом деле одним из его самых приятных курсов для преподавания. Эриксон продолжал писать в своей автобиографии, что, беседуя с Мишелини, он «обнаружил, что пишет формулу для индекса пластохрона на доске, как будто по вдохновению. Индекс пластохрона в настоящее время используется многими авторами, включая [самих себя], по-разному ». Позже он получил стипендию Гуггенхайма за свою работу в области физиологии растений, где он использовал индекс пластохрона для определения и оценки влияния температуры и света на развитие растений.^[8] Эриксон скончался в марте 2006 года.^[7]

Доктор Фрэнсис Дж. Мишелини родился в Клифтоне, штат Нью-Джерси, в 1925 году. Он получил образование в колледже Сетон-Холл, Университете штата Делавэр и Университете Пенсильвании, где он получил степень доктора философии в области биологических наук. Здесь он встретил Ральфа О. Эриксона.^[9] Он начал свою педагогическую карьеру в Уилкс-колледже и получил звание профессора биологии в 1963 году. В 1970 году он был объявлен вторым президентом Уилкс-колледжа, а позже занимал пост президента Комиссии независимых колледжей и университетов. В 1957 году Мишелини опубликовал свою статью «Индекс пластохрона» с Ральфом О. Эриксоном.^[2] Мишелини скончался в сентябре 2019 года.^[10]

Рекомендации

1. Мейценхеймер, Р. Д. (2014). Индекс пластохрона: все еще полезен спустя почти шесть десятилетий. Американский журнал ботаники, 101 (11), 1821-1835.
2. Эриксон Р. и Мишелини Ф., 1957. ИНДЕКС ПЛАСТОХРОНА. Американский журнал ботаники, 44 (4), стр 297-305.
3. Meicenheimer, R., 2014. Индекс пластохрона: все еще полезен спустя почти шесть десятилетий. Американский журнал ботаники, 101 (11), стр. 1821-1835.
4. Burström, H., 1961. Growth And Growth Substances / Wachstum Und Wuchsstoffe. Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg, стр.86.
5. Ларсон, П. и Изебрандс, Дж., 1971. Индекс пластохрона в применении к исследованиям развития хлопкового дерева. Канадский журнал исследований леса, 1 (1), стр. 1-11.
6. Адэ-Адемилуа, О., Бота, С. и Штрассер, Р., 2005. Переоценка определения индекса пластохрона у гороха - пример использования длины створки. Южноафриканский журнал ботаники, 71 (1), стр.76-80.
7. Спругель, Д., 2015. Ральф О. Эриксон - Экологическое общество истории и записей Америки. [онлайн] Esa.org. Доступно на: <https://esa.org/history/erickson-r-o/ > [Доступ 27 мая 2020 г.].
8. Эриксон, Р., 1988. Рост и развитие ботаника. Филадельфия, стр. 4-16.
9. Obits.pennlive.com. 2019. Некролог Фрэнсиса Мишелини, Механиксбург, Пенсильвания | Патриот-Новости. [онлайн] Доступно по адресу: <https://obits.pennlive.com/obituaries/pennlive/obituary.aspx?n=francis-michelini&pid=193898544&fhid=4629 > [Доступ 27 мая 2020 г.].
10. Wilkes.edu. 2020. Доктор Фрэнсис Дж. Мишелини - Университет Уилкса. [онлайн] Доступно по адресу: <https://www.wilkes.edu/dr-michelini/ > [Доступ 27 мая 2020 г.].