被子植物木质部导管间的纹孔膜是木质部水分运输最重要的结构之一，在很大程度上限制了木质部内在负压条件下栓塞的扩散，因此纹孔膜的结构与木质部的抗栓塞能力紧密相关。我院青年教师张亚与德国乌尔姆大学Steven Jansen 课题组合作，对被子植物木本植物导管间纹孔膜超显微结构进行了深入研究，相关研究成果以“Gold perfusion experiments support the multi-layered, mesoporous nature of intervessel pit membranes in angiosperm xylem”为题，近期发表在植物学重要期刊《New Phytologist》（IF=9.4）上。张亚为论文第一作者及通讯作者，安徽师范大学为论文第一署名单位，德国乌尔姆大学为合作单位。该研究获得了国家自然科学基金（32001105）的资助。

被子植物木质部中导管间纹孔膜结构在植物水分长运输过程中影响重大，木质部中的水分运输阻力很大程度上取决于纹孔膜上的孔隙大小。传统上，导管间纹孔膜中每条输水通道的孔隙被认为是单一的，然而纹孔膜是由许多微纤维丝组成的多孔介质，其上单个输水通道的孔隙可能不是均质的，其中最窄的孔隙，即有效孔隙可能也是多样的。张亚等研究人员利用被子植物木质部多层纹孔膜模型，对8种被子木本植物具不同厚度纹孔膜上的孔隙尺寸频度进行了估算，同时利用胶体金注射技术，在透射电子显微镜下观测纳米级胶体金颗粒在不同厚度纹孔膜的分布趋势，由胶体金颗粒在纹孔膜中的穿透能力估算纹孔膜上有效孔隙大小。研究发现，尽管模型数据是观测数据的10-50倍，模型计算的纹孔膜有效孔隙的尺寸与观测的有效孔隙大小具有相似的分布趋势。小颗粒胶体金比大颗粒在纹孔膜中具有更高的穿透能力，尤其在纹孔膜较薄的树种中这种差异越明显。木质部导管间纹孔膜越厚，其上的有效孔隙分布越多且有变小的趋势。这些研究结果支持了被子植物木质部的多层纹孔膜模型，对于揭示木质部水力运输过程中栓塞的发生和扩散机制，以及被子植物木质部的水力适应策略具有重要意义。

文章阅读地址： https://doi.org/10.1111/nph.19608