Abstrakt
Skuteczna kontrola przewodności szparek jest kluczowa dla skutecznej reakcji roślin na stres związany z niedoborem wody. Kontrolę przewodności szparek (Gs) można uzyskać poprzez modyfikację morfologii szparek (rozmiaru i zagęszczenia) w nowo rozwijających się liściach lub fizjologiczną regulację otworu porów szparek. Zbadaliśmy potencjalną koordynację morfologicznych i fizjologicznych reakcji szparek na niedobór wody u trzech odmian konopi (Cannabis sativa L.) uprawianych w warunkach polowych. Trzy odmiany konopi miały kontrastujące powierzchnie liści przy dobrze nawodnionym nawadnianiu (kontrola): Earlina 8FC < Fedora 17 < Fibror 79. Rozmiar szparek, zagęszczenie i szybkość fizjologicznej regulacji Gs nie różniły się istotnie przy pełnym nawadnianiu. W warunkach niedoboru wody powierzchnia liści dwóch odmian o największych liściach zmniejszyła się, dorównując powierzchniom Earliny 8FC. To zmniejszenie powierzchni liści, wraz ze wzrostem inicjacji szparek, skutkowało większym zagęszczeniem mniejszych szparek. Efekt ten był najbardziej widoczny w przypadku Fibroru 79, który wykazał największą redukcję powierzchni liści, wzrost zagęszczenia aparatów szparkowych i zmniejszenie ich rozmiaru. Odpowiadało to najszybszej fizjologicznej adaptacji Gs do wahań gęstości strumienia fotonów fotosyntetycznych odmian konopi występujących w Fibror 79 w warunkach niedoboru wody. Zbieżność największej prędkości adaptacji Gs z najwyższym zagęszczeniem małych aparatów szparkowych może potwierdzać interpretację funkcjonalnej przewagi wysokiego zagęszczenia małych aparatów szparkowych w fizjologicznej regulacji Gs w zmiennych warunkach. Większa powierzchnia liści Fibroru 79 wydawała się wiązać z większą zdolnością reagowania na niedobór wody poprzez modyfikację morfologii aparatów szparkowych i zachowań fizjologicznych. Wynik ten wskazuje, że fenotypowanie gatunków uprawnych i genotypów w celu zidentyfikowania cech sprzyjających tolerancji na niedobór wody poprzez skuteczną kontrolę aparatów szparkowych powinno uwzględniać plastyczność liści genotypów w odpowiedzi na niedobór wody oraz potencjalne implikacje dla morfologicznej i fizjologicznej kontroli transpiracyjnej utraty wody i fotosyntetycznego wychwytu CO2 przez aparaty szparkowe.
