實(shí)驗(yàn) 環(huán)境因素對(duì)植物水分狀態(tài)的影響

實(shí)驗(yàn)環(huán)境因素對(duì)植物水分狀態(tài)的影響第1頁(yè)/共38頁(yè)第1-2周植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)第3-4周環(huán)境因素對(duì)植物含水量和組織水勢(shì)的影響第5-6周光和K+

對(duì)氣孔運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)第7-8周硝酸還原酶（NR）活性的測(cè)定第9-10周葉綠體色素和光合效率的測(cè)定和分析第11-12周種子呼吸對(duì)溫度的響應(yīng)第13-14周幾種種子活力快速測(cè)定方法的比較第15-16周生長(zhǎng)激素作用的空間和濃度效應(yīng)比較分析、激素檢測(cè)方法第17-18周逆境脅迫下植物細(xì)胞膜透性及脯氨酸含量的變化分析第2頁(yè)/共38頁(yè)

除第1個(gè)實(shí)驗(yàn)自學(xué)外，第3周開(kāi)始安排8個(gè)實(shí)驗(yàn),占70分（平時(shí)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)）,期末考試成績(jī)30分.第3頁(yè)/共38頁(yè)實(shí)驗(yàn)題目

實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?/p>

實(shí)驗(yàn)步驟

結(jié)果與分析

本實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

思考題植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（獨(dú)立完成，交學(xué)委）

第4頁(yè)/共38頁(yè)注意事項(xiàng)：

合理、安全、在老師指導(dǎo)下使用實(shí)驗(yàn)器材；實(shí)驗(yàn)前分組查看器皿；實(shí)驗(yàn)后徹底清洗、按實(shí)驗(yàn)前擺放器皿；一旦損壞物品，及時(shí)到C1017室登記；嚴(yán)禁將任何器皿插入洗液瓶中；每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后由班長(zhǎng)安排3-4位同學(xué)整體清潔打掃第5頁(yè)/共38頁(yè)

一、植物組織含水量的測(cè)定

二、植物組織水勢(shì)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)二環(huán)境因素對(duì)植物水分狀態(tài)的影響(p105-112)

第6頁(yè)/共38頁(yè)一、植物組織含水量的測(cè)定目的：植物組織含水量與組織水勢(shì)的關(guān)系；植物組織某種成分單位干重水平上的含量比較；原理：x100組織鮮重-組織干重組織鮮重=組織含水量（%）第7頁(yè)/共38頁(yè)器材：小白菜(新鮮葉片，高溫貯藏萎蔫葉片)；打孔器、橡膠墊；稱樣鋁盒；烘箱、搪瓷盆、棉布手套；天平第8頁(yè)/共38頁(yè)鋁盒號(hào)123456鋁盒重量W1W2W3W4W5W630片葉圓片(避開(kāi)大葉脈)鮮葉鮮葉鮮葉干葉干葉干葉鮮重(盒+葉圓片,下同)FW1FW2FW3FW4FW5FW6干重(70-80℃下烘干2h后至恒重)DW1DW2DW3DW4DW5DW6含水量（%）（FWn-DWn）/(FWn–Wn)x100步驟：第9頁(yè)/共38頁(yè)二、小液流法測(cè)定植物組織水勢(shì)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)因陋就簡(jiǎn)測(cè)定植物組織水勢(shì)；2)與含水量進(jìn)行比較，分析二者關(guān)系第10頁(yè)/共38頁(yè)將植物組織分別放在一系列梯度濃度溶液中，①植物組織的水勢(shì)﹤?cè)芤旱臐B透勢(shì)，組織吸水而使溶液濃度變大；②植物組織的水勢(shì)﹥?nèi)芤旱臐B透勢(shì)，組織水分外流而使溶液濃度變??；③植物組織的水勢(shì)=溶液的滲透勢(shì)，外部溶液濃度不變。2.實(shí)驗(yàn)原理

在滲透系統(tǒng)中，水總是從水勢(shì)高處流向水勢(shì)低處。

當(dāng)某一濃度的溶液與植物之間水分保持動(dòng)態(tài)平衡時(shí)③，該濃度為此植物組織的等滲溶液，組織水勢(shì)等于該溶液的滲透勢(shì)第11頁(yè)/共38頁(yè)用溶液的滲透勢(shì)(ψπ)代表植物水勢(shì)(ψw)。

ψw＝ψπ＝－iCRT（單位：兆帕，MPa）i：解離系數(shù)（蔗糖=1.00;CaCl2=2.60;NaCl=1.80）C：等滲濃度（mol/L)R：氣體常數(shù)0.008314L·MPa/（mol

·

K）T：絕對(duì)溫度（273+攝氏溫度）

第12頁(yè)/共38頁(yè)材料：小白菜（新鮮葉組和萎蔫葉組）儀器設(shè)備：注射針頭打孔器,橡膠墊刻度試管（15mlx12支），小試管(12支)試劑：1M蔗糖，純水，甲烯藍(lán)粉3.材料、儀器設(shè)備與試劑第13頁(yè)/共38頁(yè)新鮮葉片萎蔫葉片刻度試管管號(hào)123456789101112配制一系列濃度的蔗糖溶液于刻度試管中，體積為10ml

蔗糖溶液c(mol/L)0.10.20.30.40.50.60.10.20.30.40.50.6隨機(jī)取相同葉位葉圓片各10片放入小試管中、從刻度試管中取2ml蔗糖溶液移入小試管中，并使葉圓片完全浸沒(méi)于溶液中小試管管號(hào)123456789101112液滴動(dòng)態(tài)（可能）4.實(shí)驗(yàn)步驟第14頁(yè)/共38頁(yè)隨機(jī)取相同葉位葉圓片各10片、從刻度試管中取2ml蔗糖溶液，分別放入和移入小試管中，并使葉圓片完全浸沒(méi)于溶液中。30分鐘后，回型針尖沾少許甲烯藍(lán)入小試管，混勻，然后用清潔注射針頭依次取小試管中的藍(lán)色液體，伸入相應(yīng)標(biāo)號(hào)刻度試管溶液中部，注滴同時(shí)觀察并記錄液滴動(dòng)態(tài)。4.實(shí)驗(yàn)步驟第15頁(yè)/共38頁(yè)取小試管中的藍(lán)色液體第16頁(yè)/共38頁(yè)輕捏吸管,放入刻度試管深入溶液中部,擠出小液滴取出吸管觀察液滴升降第17頁(yè)/共38頁(yè)蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動(dòng)方向C=0.3mol/L5.結(jié)果分析第18頁(yè)/共38頁(yè)蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動(dòng)方向錯(cuò)誤結(jié)果第19頁(yè)/共38頁(yè)蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動(dòng)方向C≈(0.3+0.4)/2mol/L第20頁(yè)/共38頁(yè)蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動(dòng)方向錯(cuò)誤結(jié)果第21頁(yè)/共38頁(yè)蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動(dòng)方向嚴(yán)重萎蔫葉片的C可能>0.6第22頁(yè)/共38頁(yè)幼嫩新鮮葉片的C可能<0.1蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動(dòng)方向第23頁(yè)/共38頁(yè)1.計(jì)算新鮮和萎焉葉片的含水量,并進(jìn)行比較分析；2.記錄不同濃度溶液中的液流方向；3.計(jì)算兩組葉片的水勢(shì),并結(jié)合各自含水量比較分析。

蔗糖溶液濃度(mol·L-1)

0.10.20.30.40.50.6ψw(MPa)新鮮葉萎蔫葉思考題:

1）增加或減少蔗糖溶液中葉圓片數(shù)目是否會(huì)影響水勢(shì)測(cè)定結(jié)果,為什么?２）在小液流法測(cè)定植物組織水勢(shì)的實(shí)驗(yàn)中，哪些步驟會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果？第24頁(yè)/共38頁(yè)拭干葉表水分和泥漬避開(kāi)大的葉脈打葉圓片,混合均勻移液管取溶液和純水配制的蔗糖溶液要混勻潤(rùn)洗移液管和針頭（放回原液）葉圓片浸入溶液中室溫下浸泡30分鐘后再染色盡量少加甲烯藍(lán)輕壓膠管使針筒少量吸入染色溶液滴入后，停止擠壓或放松膠管6.注意事項(xiàng)第25頁(yè)/共38頁(yè)液相平衡法：小液流法、稱重法、質(zhì)壁分離法壓力平衡法：壓力室法

氣相平衡法：露點(diǎn)法

植物組織水勢(shì)和滲透勢(shì)的測(cè)定方法：水勢(shì)測(cè)定冰點(diǎn)降低法滲透勢(shì)蒸氣壓滲透壓計(jì)法第26頁(yè)/共38頁(yè)三、壓力室法測(cè)定植物組織水勢(shì)（如果有時(shí)間則講解）

植物葉片通過(guò)蒸騰作用不斷向環(huán)境散失水分，產(chǎn)生蒸騰拉力。導(dǎo)管中的水分由于“內(nèi)聚力”的作用而形成連續(xù)的水柱。因此，對(duì)于蒸騰著的植物，其導(dǎo)管中的水柱由于蒸騰拉力的作用，承受著一定的張力或負(fù)壓，使水分連貫地向上運(yùn)輸（圖A）。

當(dāng)葉片或枝條被切斷時(shí)，木質(zhì)部中的液流由于張力解除迅速縮回木質(zhì)部（圖B）。第27頁(yè)/共38頁(yè)

將葉片裝入壓力室鋼筒，葉柄切口朝外，逐漸加壓，直到導(dǎo)管中的液流恰好在切口處顯露時(shí)，所施加的壓力正好抵償了完整植株導(dǎo)管中的原始負(fù)壓。這時(shí)所施加的壓力值（通常稱為“平衡壓”）將葉片中的水勢(shì)提高到相當(dāng)于開(kāi)放大氣中導(dǎo)管中液體滲透勢(shì)ψs（sap）的水平（圖C）。第28頁(yè)/共38頁(yè)

由于通過(guò)導(dǎo)管周圍完整活細(xì)胞半透膜進(jìn)入木質(zhì)部導(dǎo)管的汁液，其滲透勢(shì)常接近于零（活性溶質(zhì)含量很低）。因此，下式成立：

P+ψw=ψs≈0→ψw=﹣P

式中：

P—平衡壓（正值）；

ψw—葉片或枝條的水勢(shì)（負(fù)值）；

ψs—木質(zhì)部汁液的滲透勢(shì)。第29頁(yè)/共38頁(yè)植物材料:梧桐枝條第30頁(yè)/共38頁(yè)操作步驟第31頁(yè)/共38頁(yè)1．裝樣時(shí)螺旋環(huán)套不要擰得太緊，以免壓傷植物

組織。

2．加壓速度不能太快，接近葉片水勢(shì)時(shí)加壓速度

要放慢，否則會(huì)影響測(cè)量精度。

3．注意安全，加壓時(shí)不要使臉部處于鋼筒頂蓋正

上方。

4．高壓鋼瓶有危險(xiǎn)，搬運(yùn)或使用時(shí)要注意。注意事項(xiàng)：第32頁(yè)/共38頁(yè)思考題：壓力室法測(cè)定水勢(shì)時(shí)，加壓速度過(guò)快對(duì)結(jié)果有何影響？第33頁(yè)/共38頁(yè)四、冰點(diǎn)滲透壓計(jì)測(cè)定植物水勢(shì)實(shí)驗(yàn)原理：水溶液的冰點(diǎn)下降值與溶液的摩爾濃度成正比。

1mol的任何非電解質(zhì)溶液溶解于1kg的水中，則使水的冰點(diǎn)由0攝氏度降至－1.875攝氏度。因此已知某溶液的冰點(diǎn)下降值，即可由以下公式計(jì)算出其滲透勢(shì)：

Os=t/1.875

式中:OS為1000克水中所溶解的溶質(zhì)顆粒數(shù)目,即重量摩爾滲透濃度（osmolarity）;△t為冰點(diǎn)下降數(shù)值(度);1.857為水的摩爾冰點(diǎn)下降常數(shù)。第34頁(yè)/共38頁(yè)被測(cè)樣品的溫度變化過(guò)程第3