植物微納結構水運驅動定位實驗和水運模型的理論分析.pdf

1、目前微納流控芯片流體驅動的方式驅動效率不高，或者外圍驅動設備體積較大，無法實現(xiàn)微納流控芯片的“原片驅動”即lab-on-a-chip的設想。而植物的水分運輸效率很高，且導管外形類似于微納流控芯片通道，所以仿造植物水分運輸?shù)尿寗涌梢詾槲⒓{流控芯片提供新的驅動理論。 然而植物生理生態(tài)研究對于植物長距離水分運輸?shù)臋C理假說存在爭論。為此，本研究實驗開展了植物枝條木質部和葉片兩個部位水分驅動力的研究，找出植物水運輸主要驅動部位來源。利用金

2、葉女貞(Ligustrumvicaryi)枝條、垂柳(Salixbabylonica)枝條、活龍爪槐(Sophurajaponicacv.pendula)樹枝與毛細管結合進行實驗，比較葉片和木質部的驅動能力。結果表明植物木質部本身存在運輸水分的動力源，并且這種動力十分強大，是葉片的驅動能力(蒸騰拉力)的四倍，在水輸運中葉片主要是水分散失的場所。 除此之外，又采用金葉女貞(Ligustrumvicaryi)失水枝條進行植物木質部的

3、水運實驗，說明細胞活性是木質部水分運輸?shù)臈l件之一，且木質部結構有利于水分由下往上運輸。 通過采用玻璃紙模擬細胞細胞膜的功能，研究滲透壓在植物水分運輸中起的作用，發(fā)現(xiàn)當蒸騰速率較低時，滲透壓可以完成植物水分運輸，但至少需要6根導管并列形成木質部形成層；當蒸騰速率較高時，滲透壓起的作用不能夠完成植物的水分輸運。 通過對導管結構及導管中流體的物理、化學分析，發(fā)現(xiàn)毛細作用最高能夠運輸59cm的水柱。滲透壓在光合作用和呼吸作用的過