植物水分狀況的測定

植物水分狀況的測定水是原生質的主要組成成分,占原生質總量的70%-90%。植物水分狀況對植物生理活動具有重要影響。植物含水量、水勢、滲透勢是植物水分狀況的重要指標，對于植物水分生理的科學研究以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐具有重要指導意義。1植物含水量的測定實驗原理：利用水遇熱蒸發(fā)的原理，加熱使植物體內(nèi)的水分蒸發(fā)，從而測定植物的含水量。

實驗步驟：將待測的植物材料剪成小塊，放在稱量紙上迅速稱鮮重（ＦＷ）。將植物材料放入稱量瓶或大信封中，放入烘箱中，在105℃下殺青10分鐘，然后將溫度調(diào)到80℃烘至恒重，不同植物材料所需要的時間不同，時間從10~24小時不等。稱取植物材料的干重（ＤＷ）。實驗結果：含水量（WC）＝（FW－DW）/FW×100%2水勢的測定水勢的概念自由能：一個體系中可以用于做功的能量?；瘜W勢：偏摩爾自由能?；瘜W反應能否進行、或物體能否從一體系轉移到另一體系，要看反應前后或兩全體系的自由能或化學勢的變化。水勢是一物理化學概念在植物生理學中的應用，是指偏摩爾體積水的化學勢。單位是壓強單位。水勢的意義水勢決定了水分移動的方向，水分總是從水勢高的區(qū)域向水勢低的區(qū)域自發(fā)遷移。成熟植物細胞水勢的組成：

Ψ=Ψs+ΨpΨs溶質勢/滲透勢由于溶液中溶質顆粒的存在而使水勢降低的值。純水的溶質勢為0，溶液的滲透勢可根據(jù)

Van‘tHoffEquation計算：Ψs=-CiRT

2.ψp壓力勢壓力勢是指外界（如細胞壁）對細胞的壓力而使水勢增大的值。一般情況下細胞處于膨脹狀態(tài)，原生質體壓迫細胞壁產(chǎn)生膨壓，而細胞壁反過來反作用于原生質體使產(chǎn)生壓力勢。Ψg重力勢由于高度的存在而使水勢增加的值。Ψg＝ρgh，一般不考慮。小液流法測水勢

實驗原理

水勢是指偏摩爾體積水的化學勢，規(guī)定純水的水勢為零，水分總是從水勢高處流向水勢低處，根據(jù)這一原理，可以用小液流法、露點微伏壓計法等測定植物組織的水勢。將植物材料切成小塊，浸泡在不同濃度的蔗糖溶液中，由于植物材料與蔗糖溶液間水勢梯度的存在，導致蔗糖溶液從植物材料中吸水、失水或保持動態(tài)平衡，從而使蔗糖溶液變稀、變濃或保持濃度不變；由此可以找到與植物材料水勢相當?shù)恼崽侨芤簼舛?。算出植物組織的水勢。若組織水勢大于蔗糖水勢→組織失水→蔗糖溶液變稀→小液流上升實驗材料與試劑中試管；青霉素小瓶；彎頭毛細吸管；單面刀片；打孔器；解剖針；移液管；鑷子；蔗糖；甲基蘭實驗步驟配制一系列不同濃度的蔗糖溶液，濃度分別為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6M。取6只中試管編號，分別加入10ml不同濃度的蔗糖溶液；同時取6個青霉素小瓶，編號后分別加入1ml不同濃度的蔗糖溶液。取植物材料，用打孔器打成直徑0.7cm左右的小條，用單面刀片切成2~3mm厚的小圓周片，分別加入裝有不同濃度蔗糖溶液的青霉素小瓶中，每個小瓶中放5片(依植物材料的不同可做不同處理)，加塞，放置30min，其間搖動數(shù)次以加速溶液與植物組織間的水分交換。打開瓶塞，用解剖針向每個小瓶中挑入少許甲基蘭，搖勻，使溶液呈藍色。用毛細吸管依次從青霉素小瓶中吸取少量溶液，小心插入裝有相同濃度蔗糖的中試管的中部，輕輕擠出吸管中的藍色液體，觀察記錄小液流的方向。實驗結果蔗糖濃度(M)0.10.20.30.40.50.6小液流方向小液流上升，說明組織水勢大于溶液水勢結果分析

如果小液流上升，說明組織水勢高于蔗糖溶液水勢，組織排水，蔗糖濃度變低；如果小液流下降，說明組織水勢低于蔗糖溶液水勢，組織吸水，蔗糖濃度變大；如果小液流不動，說明組織水勢與蔗糖溶液水勢相同，二者間無水分量的交換。

表：蔗糖溶液濃度與其滲透勢

蔗糖溶液濃度(mol/L)滲透勢（大氣壓）0.1-2.640.15-3.960.2-5.290.25-6.700.3-8.130.35-9.580.4-11.110.45-12.690.5-14.310.55-15.990.6-17.770.65-19.610.7-21.49注意1．

蔗糖溶液用前一定要搖勻，時間放久了的蔗糖溶液會分層，影響結果。2．

彎頭毛細吸管要各個濃度專用3質壁分離法測定植物細胞滲透勢實驗目的滲透勢是水勢的組分之一，是指由于細胞內(nèi)溶質顆粒的存在而使水勢下降的數(shù)值，純水的滲透勢為零，溶液的滲透勢為負值。植物細胞的滲透勢是植物的一個重要生理指標，對于植物的水分代謝、生長及抗性都具有重要的意義。常用于測定植物細胞與組織水勢的方法有質壁分離法、冰點降低法、蒸汽壓降低法等。成熟植物細胞水勢的組成：

Ψ=Ψs+Ψp當發(fā)生質壁分離時，ψp＝0，這時Ψ=Ψs實驗原理

生活細胞的原生質膜是一種選擇透性膜，可以看作是半透膜，它對于水是全透性的,而對于一些溶質如蔗糖的透性較低。因此當把植物組織放在一定濃度的外液中，組織內(nèi)外的水分便可通過原生質膜根據(jù)水勢梯度的方向而發(fā)生水分的遷移，當外液濃度較高時（高滲溶液），細胞內(nèi)的水分便向外滲出，引起質壁分離；而在外液濃度低時（低滲溶液），外液中的水則進入細胞內(nèi)。當細胞在一定濃度的外液中剛剛發(fā)生質壁分離時（初始質壁分離，質壁分離僅在細胞角隅處發(fā)生），細胞的壓力勢等于零，細胞的滲透勢等于細胞的水勢，也就等于外液的滲透勢。該溶液即稱為細胞或組織的等滲溶液，其濃度稱為等滲濃度。

高滲溶液質壁分離現(xiàn)象——水分的滲透作用實驗設備與材料

顯微鏡；鑷子；載玻片；蓋玻片；刀片；培養(yǎng)皿；移液管；蔗糖；洋蔥

實驗步驟1．

配制一系列不同濃度的蔗糖溶液，濃度分別為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6M。2．

取6個培養(yǎng)皿，編號，分別吸取上述濃度的蔗糖溶液各10ml放于培養(yǎng)皿內(nèi)。3．

用鑷子撕取洋蔥的外表皮投入各濃度的蔗糖溶液中，使其完全浸沒。投入時先從高濃度開始，每隔5min向下一濃度放2~3片洋蔥表皮。4．

在洋蔥表皮在各濃度的蔗糖溶液中平衡30min后，從高濃度開始依次取出放入顯微鏡下觀察質壁分離的情況（低倍鏡即可），記錄觀察結果。實驗結果蔗糖濃度(M)0.10.20.30.40.50.6質壁分離情況結果分析

注意尋找在兩個相鄰濃度的蔗糖溶液中，其中一個大約有50%的細胞發(fā)生初始質壁質壁分離，而在其后一個濃度的蔗糖溶液中不發(fā)生質壁分離，以這兩個濃度的平均濃度作為等滲濃度，其對應的滲透勢即為細胞的滲透勢。

未發(fā)生質壁分離箭頭所示角隅處發(fā)生初始質壁分離已在很大程度上發(fā)生質壁分離箭頭所示細胞在撕表皮時被撕破，細胞內(nèi)容物流失表：蔗糖溶液濃度與其滲透勢

蔗糖溶液濃度(mol/L)滲透勢（大氣壓）0.1-2.640.15-3.960.2-5.290.25-6.700.3-8.130.35-9.580.4