本项目主要研究树叶细胞(又称叶肉细胞)中水的负压对细胞生长的影响,并由此导致对树高极限的影响。(1) 通过在全国范围内三个典型气候区域内(湿润,半湿润和干旱)广泛采样,首次发现了叶肉细胞尺寸沿树高减小,并且减小的趋势与树木生长气候区有关;首次提出了树高极限的叶肉细胞预测。(2)为了更明确的了解水分对细胞和树木生长的影响,在加拿大阿尔伯塔大学的温室里系统的研究了水分胁迫对水杉和刺槐生长的影响。实验结果表明水分胁迫可以导致细胞生长和分裂速度的减慢进而细胞尺寸较小。同时,水分胁迫下的叶面积较小,叶密度较大并且有生理参数的变化,如光合作用,胀压和渗透势调节等,与沿树高的变化一致。(3)为了从细胞和分子层面了解限制细胞在水分胁迫下的影响,从细胞生长方程Lockhart方程中的限制细胞生长的参数(如细胞壁延展性和生长阈值)方面研究发现水分胁迫可以降低细胞壁延展性,提高生长阈值进而限制了水分胁迫下的细胞生长,并且细胞壁延展性随着叶片年龄增大而降低,生长阈值随着叶片年龄增大而提高。上述研究对于人们深入研究水分环境对植物生长的影响,开辟了新的研究途径。
英文主题词ree height;water potential;turgor pressure; cell growth; Lockhart equation