In hierarchisch retikulierten Venenmustern bilden kleinere Venenordnungen Areolen, in denen sich Stomata befinden. Shi et al. zielte darauf ab, die räumliche Beziehung zwischen Stomata auf Areolenebene zu quantifizieren.

Frühere Studien haben gezeigt, dass die Stomatadichte negativ mit der Stomatagröße korreliert, so dass Eine geringere Stomatadichte entspricht einer größeren Stomagröße. Im Durchschnitt ist die Anzahl der Stomata innerhalb einer Areole zu beobachten bei vielen Pflanzengruppen positiv mit der Areolengröße korreliert. Obwohl frühere Studien eine negative Korrelation zwischen der belegten Laminaoberfläche gezeigt haben Gefäßbündelhüllen und Stomadichte, die räumliche Beziehung zwischen Spaltöffnungen wurde nicht ausführlich untersucht.

Positionen der Schnitte, die für die Analyse der Stomaverteilungen (linkes Feld) und ein Bild eines repräsentativen chemisch gereinigten Blattes entnommen wurden, das das Aderungsmuster (rechtes Feld) des immergrünen Baums aus der warmen gemäßigten Zone zeigt M. cavaleriei var. Platypetala. Quelle Shi et al. 2021.

Für jedes der 12 Blätter von Michelle Kavallerie var. Platypetalagingen die Wissenschaftler davon aus, dass die Stomata-Eigenschaften auf beiden Seiten der Mittelrippe symmetrisch waren, und teilten die Blattoberfläche auf einer Seite der Mittelrippe in sechs Schichten ein, die in gleichen Abständen entlang der Apikal-Basal-Achse angeordnet waren. Dann teilten sie jede Schicht weiter in drei Positionen mit gleichen Abständen von der Mittelrippe bis zum Blattrand auf, was zu insgesamt 18 Probenahmestellen führte. Außerdem haben sie bei 60 Blättern drei Positionen von der Mittelrippe bis zum Rand nur innerhalb der breitesten Schicht des Blattes abgetastet. Die Stomatadichte und der mittlere Abstand zum nächsten Nachbarn (MNND) wurden für jeden Abschnitt berechnet. Ein Ansatz mit replizierten räumlichen Punktmustern quantifizierte die räumlichen Beziehungen der Stomata in verschiedenen Abständen (0–300 μm).

Die Botaniker beobachteten eine Tendenz zur regelmäßigen Anordnung (Hemmung im Gegensatz zu Anziehung oder Anhäufung) zwischen Stomatazentren in Abständen <100 μm. Die räumliche Hemmung könnte durch die Ein-Zellen-Abstandsregel verursacht werden, was zu einer regelmäßigeren Anordnung der Stomata führt, und es wurde festgestellt, dass sie in Abständen von bis zu ~ 100 μm existiert. Diese Arbeit impliziert, dass die hydraulische Architektur der Blätter, die sowohl aus Gefäß- als auch Mesophylleigenschaften besteht, ausreicht, um eine wichtige räumliche Variabilität der Wasserversorgung auf Areolenebene zu verhindern.

FORSCHUNGSARTIKEL

Shi, P., Jiao, Y., Diggle, PJ, Turner, R., Wang, R., Niinemets, Ü., 2021. Räumliche Verteilungsmerkmale von Stomata auf Areolenebene bei Michelia cavaleriei var. Platypetala (Magnoliaceae). Annals of Botany. https://doi.org/10.1093/aob/mcab106