礦質(zhì)元素對植物的作用(2012級)

1、綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用一、實驗教學(xué)目的一、實驗教學(xué)目的 熟練掌握植物的溶液培養(yǎng)法熟練掌握植物的溶液培養(yǎng)法( (或沙基培養(yǎng)法或沙基培養(yǎng)法);); 熟悉植物主要營養(yǎng)元素缺乏癥的典型癥狀熟悉植物主要營養(yǎng)元素缺乏癥的典型癥狀; ; 掌握植物體內(nèi)硝態(tài)氮、硝酸還原酶活性的測掌握植物體內(nèi)硝態(tài)氮、硝酸還原酶活性的測定方法；定方法； 比較不同條件比較不同條件(N(N素、光照、還原糖等素、光照、還原糖等) )對硝對硝酸還原酶的誘導(dǎo)作用。酸還原酶的誘導(dǎo)作用。綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用二、實驗意義二、實驗意義( (一）硝酸還原酶活性的測定一）硝酸

2、還原酶活性的測定硝酸還原酶硝酸還原酶(NR)(NR)是硝酸鹽同化中第一個酶，也是限速酶，是硝酸鹽同化中第一個酶，也是限速酶，處于植物氮代謝的關(guān)鍵位置。它與植物吸收利用氮肥有處于植物氮代謝的關(guān)鍵位置。它與植物吸收利用氮肥有關(guān)，對農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)有重要影響，因而硝酸還原酶關(guān)，對農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)有重要影響，因而硝酸還原酶活性被當(dāng)作植物營養(yǎng)或農(nóng)田活性被當(dāng)作植物營養(yǎng)或農(nóng)田施肥施肥的指標(biāo)之一，也可作為的指標(biāo)之一，也可作為品種選育品種選育的指標(biāo)之一。的指標(biāo)之一。綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用二、實驗意義二、實驗意義（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定1

3、1、植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量可反映土壤氮素供應(yīng)情況，常作、植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量可反映土壤氮素供應(yīng)情況，常作為為施肥施肥指標(biāo)。指標(biāo)。2 2、蔬菜類作物特別是葉菜和根菜中常含有大量硝酸鹽，、蔬菜類作物特別是葉菜和根菜中常含有大量硝酸鹽，在烹調(diào)和腌制中可轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽而危害健康，故硝在烹調(diào)和腌制中可轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽而危害健康，故硝酸鹽含量又成為酸鹽含量又成為蔬菜蔬菜及其加工品的重要及其加工品的重要品質(zhì)品質(zhì)指標(biāo)。指標(biāo)。綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用三、實驗基本原理三、實驗基本原理( (一）硝酸還原酶活性的測定一）硝酸還原酶活性的測定硝酸還原酶是一種硝酸還原酶是一種誘導(dǎo)酶誘導(dǎo)酶，受到

4、，受到NONO3 3- -的誘導(dǎo)，在未供應(yīng)的誘導(dǎo)，在未供應(yīng)NONO3 3- -之前，細胞中不存在已合成的硝酸還原酶，也找不到編之前，細胞中不存在已合成的硝酸還原酶，也找不到編碼這種蛋白的碼這種蛋白的mRNAmRNA。當(dāng)供給。當(dāng)供給NONO3 3- -數(shù)小時后，即有硝酸還數(shù)小時后，即有硝酸還原酶的合成。原酶的合成。此外，此外，光照光照、還原性糖還原性糖以及以及葉綠體葉綠體正常功能等也是誘導(dǎo)植正常功能等也是誘導(dǎo)植物物NR mRNANR mRNA基因表達的重要影響因素?；虮磉_的重要影響因素。綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用三、實驗基本原理三、實驗基本原理( (一）硝酸還

5、原酶活性的測定一）硝酸還原酶活性的測定采用采用真空滲入法真空滲入法使使NONO3 3- -進入植物組織，并在硝酸還原酶進入植物組織，并在硝酸還原酶作用下還原為作用下還原為NONO2 2- -，產(chǎn)生的亞硝態(tài)氮在酸性溶液中與，產(chǎn)生的亞硝態(tài)氮在酸性溶液中與對對- -氨基苯磺酸形成重氮鹽，再與氨基苯磺酸形成重氮鹽，再與-萘胺定量生成萘胺定量生成紅紅色偶氮化合物色偶氮化合物，生成的紅色偶氮化合物在，生成的紅色偶氮化合物在520nm520nm有最有最大吸收峰，可用分光光度法測定。硝酸還原酶活性可大吸收峰，可用分光光度法測定。硝酸還原酶活性可由產(chǎn)生的亞硝態(tài)氮的量表示。由產(chǎn)生的亞硝態(tài)氮的量表示。NRase綜合

6、實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用三、實驗基本原理三、實驗基本原理（一）硝酸還原酶活性的測定（一）硝酸還原酶活性的測定綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用三、實驗基本原理三、實驗基本原理（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定在酸性條件下，在酸性條件下，NO3-與水楊酸反應(yīng)，生成硝基水楊酸，與水楊酸反應(yīng)，生成硝基水楊酸，生成的硝基水楊酸在生成的硝基水楊酸在堿性堿性條件下（條件下（pH12）呈黃色，）呈黃色，最大吸收波長為最大吸收波長為410nm，在一定范圍內(nèi)，其顏色的深，在一定范圍內(nèi)，其顏色的深淺與含量成正比，可直接比色測定。該

7、方法測定硝態(tài)淺與含量成正比，可直接比色測定。該方法測定硝態(tài)氮含量十分穩(wěn)定可靠。氮含量十分穩(wěn)定可靠。OHCOOH+NO3H SO24OHCOOHNO2+OH綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用四、儀器試劑四、儀器試劑（一）硝酸還原酶活性的測定（一）硝酸還原酶活性的測定（309309實驗室）實驗室）1、實驗組、實驗組玻璃儀器：玻璃儀器：(1)50ml三角瓶三角瓶4個個(2)試管試管4根根(3)打孔器打孔器2個個(4)玻棒玻棒2根根(5)移液管移液管7根根試劑：試劑：(1)PH7.5磷酸緩沖液磷酸緩沖液(2)0.2molKNO3 (3)1% (w/v)磺胺磺胺(4) 1% (

8、w/v)-萘胺萘胺(5) 蒸餾水蒸餾水綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用四、儀器試劑四、儀器試劑（一）硝酸還原酶活性的測定（一）硝酸還原酶活性的測定（309309實驗室）實驗室）2、標(biāo)準(zhǔn)曲線組、標(biāo)準(zhǔn)曲線組玻璃儀器：玻璃儀器： (1)試管試管7根根 (2) 移液管移液管5根根試劑：試劑： (1)1% (w/v)磺胺磺胺 (2) 1% (w/v)-萘胺萘胺 (3) 蒸餾水蒸餾水(4) 5ug/mlNaNO2綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用四、儀器試劑四、儀器試劑（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定（310310實驗室）實

9、驗室）1、實驗組、實驗組玻璃儀器：玻璃儀器：(1)試管試管4根根(2)燒杯和漓管燒杯和漓管(3)25ml容量瓶容量瓶2個個 (4) 漏斗漏斗2個個(5) 彎頸漏斗彎頸漏斗2個個(6)玻棒玻棒2 根根(7) 移液管移液管5根根試劑：試劑：(1) 5% 水楊酸硫酸溶液水楊酸硫酸溶液(2) 8% NaOH水溶液水溶液 (3) 蒸餾水蒸餾水綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用四、儀器試劑四、儀器試劑（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定（310310實驗室）實驗室）2、標(biāo)準(zhǔn)曲線組、標(biāo)準(zhǔn)曲線組玻璃儀器：玻璃儀器：(1)50 ml容量瓶容量瓶8個個(2) 試管

10、試管9根根(3) 移液管移液管8根根試劑：試劑：(1) 5% 水楊酸硫酸溶液水楊酸硫酸溶液(2) 8% NaOH水溶液水溶液 (3) 蒸餾水蒸餾水(4)500mgL KNO3綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用五、實驗材料五、實驗材料1 1、小麥、玉米、棉花、蓖麻、煙草、向日葵等農(nóng)作物葉、小麥、玉米、棉花、蓖麻、煙草、向日葵等農(nóng)作物葉片或葉柄；片或葉柄；2 2、黃瓜、茄子、辣椒、豆角、大白菜、蘿卜等蔬菜綠葉、黃瓜、茄子、辣椒、豆角、大白菜、蘿卜等蔬菜綠葉、心葉、菜心、菜幫等；心葉、菜心、菜幫等；3 3、八仙花、紅葉石楠、木芙蓉、紫荊、珊瑚樹等園林植、八仙花、紅葉石楠、木

11、芙蓉、紫荊、珊瑚樹等園林植物葉片或葉柄；物葉片或葉柄；4 4、楓香、木荷、梧桐、泡桐等林木葉片或葉柄。、楓香、木荷、梧桐、泡桐等林木葉片或葉柄。綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用六、實驗設(shè)計六、實驗設(shè)計1 1、比較不同、比較不同N N素形式素形式(NO(NO3 3- -、NHNH4 4+ +、尿素、尿素) )對對NRNR活性的誘活性的誘導(dǎo)作用及植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的影響；導(dǎo)作用及植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的影響；2 2、探討光照、溫度、探討光照、溫度、pHpH對對NRNR活性的影響；活性的影響；3 3、不同種類還原糖對、不同種類還原糖對NRNR活性的影響；活性的影響；4 4、不

12、同植物、不同植物NRNR活性及硝態(tài)氮含量的差異；活性及硝態(tài)氮含量的差異；5 5、同一植物不同器官或不同生長時期、同一植物不同器官或不同生長時期NRNR活性及硝態(tài)氮活性及硝態(tài)氮含量的差異；含量的差異；6 6、探討不同土壤條件下硝態(tài)氮含量的差異。、探討不同土壤條件下硝態(tài)氮含量的差異。 管管 號號1 12 23 34 45 56 67 7亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液（亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液（mlml）0 00.10.10.20.20.40.40.60.60.80.81.01.0蒸餾水（蒸餾水（mlml）1.01.00.90.90.80.80.60.60.40.40.20.20 01 1對氨基苯磺酸（對氨基苯磺酸（mlml

13、）2 22 22 22 22 22 22 20.2%-0.2%-萘胺（萘胺（mlml）2 22 22 22 22 22 22 2每管含每管含NONO2 2- - (ug) (ug)0 00.10.10.20.20.40.40.60.60.80.81.01.0七、實驗步驟七、實驗步驟（一）硝酸還原酶活性的測定（一）硝酸還原酶活性的測定1. 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作標(biāo)準(zhǔn)曲線制作取取1ml NaNO2標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)液準(zhǔn)液(空白用空白用H2O)2ml磺胺磺胺試劑試劑2ml-萘萘胺試劑胺試劑搖勻，搖勻，室溫室溫靜置靜置30min520 nm比色比色綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用（2013年年5

14、月月14上午）上午）綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用（2013年年5月月15日下午）日下午）5ml 磷酸磷酸緩沖液緩沖液5ml H2O5ml KNO3稱量稱量0.30.5g等重材料等重材料2份分份分別置于三角瓶別置于三角瓶、 三角瓶三角瓶、 置于干燥器，真空抽氣置于干燥器，真空抽氣30恒溫箱中黑暗保溫恒溫箱中黑暗保溫30min取反應(yīng)液取反應(yīng)液1ml+2ml磺胺試劑磺胺試劑+2ml -萘胺試劑萘胺試劑搖勻，搖勻，室溫室溫靜置顯色靜置顯色30min520 nm比色、查標(biāo)準(zhǔn)曲線、計算比色、查標(biāo)準(zhǔn)曲線、計算放氣后搖晃材料下沉放氣后搖晃材料下沉注意加液順序注意加液順序管管 號

15、號12345678硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液（硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液（ml)1234681012蒸餾水（蒸餾水（ml)4948474644424038每管硝酸氮含量每管硝酸氮含量(ug/ml)102030406080100120七、實驗步驟七、實驗步驟（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定1. 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作標(biāo)準(zhǔn)曲線制作取取0.1 ml KNO3標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)液液(空白用空白用H2O)0.4ml 5%水楊水楊酸酸-硫酸硫酸搖勻，搖勻， 室溫室溫下靜下靜置置20min加加8% NaOH溶液溶液9.5ml，搖勻冷卻搖勻冷卻410 nm比色比色綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用(20

16、13年年5月月14日日)綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用(2013年年5月月14日下午）日下午）綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用(2013年年5月月15日下午）日下午）精確稱取剪碎、混勻植物材料，每份精確稱取剪碎、混勻植物材料，每份1.02.0 g放入試管，加去離子水放入試管，加去離子水10ml，彎頸漏斗封，彎頸漏斗封口口沸水浴中提取沸水浴中提取30min，自來水冷卻，自來水冷卻過濾到過濾到25ml容量瓶，去離子水沖洗殘渣，定容容量瓶，去離子水沖洗殘渣，定容取試管取試管1支，加支，加0.1ml樣品液樣品液加加5%水楊酸水楊酸-硫酸硫酸0.

17、4ml，搖勻，室溫靜置搖勻，室溫靜置20min 加加 8% NaOH溶液溶液 9.5ml，搖勻冷卻，搖勻冷卻410nm比色，查標(biāo)準(zhǔn)曲線比色，查標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液加到試管底部，以溶液加到試管底部，以免影響結(jié)果免影響結(jié)果用強酸、強堿注用強酸、強堿注意安全，如外濺意安全，如外濺，立即用水沖洗，立即用水沖洗和擦洗和擦洗（一）硝酸還原酶活性的測定（一）硝酸還原酶活性的測定硝酸還原酶活性硝酸還原酶活性(gg-1h-1) （N0N02 2- -含量含量- -N0N02 2- -含量）含量）10/W10/Wt t其中：其中： NONO2 2- -含量為反應(yīng)液含量為反應(yīng)液中亞硝態(tài)氮含量中亞硝態(tài)氮含量(ug)(ug)；

18、 NONO2 2- -含量為反應(yīng)液含量為反應(yīng)液中亞硝態(tài)氮含量中亞硝態(tài)氮含量(ug)(ug)； W W為樣品重量為樣品重量(g)(g)； t t為反應(yīng)時間為反應(yīng)時間(h)(h)。八、結(jié)果與分析八、結(jié)果與分析（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定硝態(tài)氮含量硝態(tài)氮含量( (mgg-1FW) ) = (C= (CV)/WV)/W其中其中: : C為標(biāo)準(zhǔn)方程計算得為標(biāo)準(zhǔn)方程計算得NO3-N濃度濃度(ugml) ； V為提取樣品液總量為提取樣品液總量(ml)； W為樣品鮮重為樣品鮮重(g) 。八、結(jié)果與分析八、結(jié)果與分析綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用九、

19、注意事項九、注意事項（一）硝酸還原酶活性的測定（一）硝酸還原酶活性的測定1 1、該酶為誘導(dǎo)酶，可于、該酶為誘導(dǎo)酶，可于實驗前一兩天實驗前一兩天，用硝酸鹽進行，用硝酸鹽進行葉葉面噴施面噴施以增強其活性。取回材料后注意沖洗葉片上殘以增強其活性。取回材料后注意沖洗葉片上殘留的硝酸鹽。留的硝酸鹽。2 2、取樣前材料應(yīng)、取樣前材料應(yīng)照光照光3h3h以上，大田取樣在上午以上，大田取樣在上午9 9點后為點后為宜，陰雨天不宜取樣。取樣部位應(yīng)盡量一致。宜，陰雨天不宜取樣。取樣部位應(yīng)盡量一致。3 3、硝酸鹽、硝酸鹽還原還原過程應(yīng)在過程應(yīng)在黑暗黑暗中進行，以防止亞硝酸鹽還中進行，以防止亞硝酸鹽還原為氨。原為氨。4 4、顯色到比色時間要一致，過短過長對影響顏色。、顯色到比色時間要一致，過短過長對影響顏色。綜合實驗綜合實驗1 礦質(zhì)元素對植物的作用礦質(zhì)元素對植物的作用九、注意事項九、注意事項（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定1