纳米级传感器测量叶子中的难以使用的水平

在叶片的运输组织之外，称为木质素（静脉），呈现一个称为叶肉的内部区域，其中大部分植物的光合作用和水胁迫发生。生物学家怀疑信号从这里发送到植物的其余部分用于管理水。此外，在叶子和茎的表面，毛孔称为气孔打开并接近控制气体的交换速率，大多是水蒸气和二氧化碳。

新技术在该显微区工作。

“我们现在在那个终端的地方感知水，”斯特洛克说。他说：“我们已经表明，通过获得这样的本地化测量，我们可以通过微创方式对组织中的水中的动态解剖。

该技术涉及注射由柔软合成水凝胶的纳米颗粒，称为AquAcust，用于测量叶片的水势。水凝胶占叶片中细胞之间的间质空间，是基于叶片中的水可用性的吸水性，溶胀和收缩。

AQUAACUST含有染料，其相互作用使其在不同波长下荧光，这取决于染料分子彼此的近距离。通过使用光纤，研究人员可以发光并获得光谱返回，这在叶片内提供了水电位的测量。

在该研究中，研究人员在沿着米长的玉米叶片中注射了多个地方的水色，然后沿着叶子的长度和叶片测量水梯度。这些测量允许它们开发对水胁迫的组织响应的模型，并准确地预测现场观察到的动态。

该技术可能拥有作物研究，生产农业和制造业的商业应用，但目前，研究人员的重点是植物中水管理非常局部生理的无价值测量。作为研究工具，它允许植物生物学家更好地了解极端的水分压力，这可能导致育种更多的水有效作物。

迈克尔戈尔，Liberty Hyde Bailey教授和分子育种教授和遗传学教授植物育种和遗传学部分的综合植物科学学院在农业学院和生命科学，是一个合作的。武汉大学戈尔实验室和现有副教授的前博士研究员刘伟恒刘是联合第一作者。

该研究由美国农业部国家粮食和农业研究所，美国空军科研办公室和大韩民国农村发展管理局提供资金。

这项工作是部分地进行的康奈尔纳米级科技设施是国家纳米技术协调基础设施的成员，由国家科学基金会资助。

这个故事首先出现在康奈尔纪事中。

标题图像：研究人员将水包裹物注入叶子。照片提供