植物組織中水勢的測定

植物組織水勢的測定

目的要求:

1、了解測定植物組織水勢的方法及其優(yōu)缺點;

2、學(xué)習(xí)用小液流法測定植物組織水勢的方法;

3、掌握露點法測定植物組織水勢的原理與方法。特別注意（小液流法）：1、使用干燥試管；實驗結(jié)束后試管一定要洗刷干凈。2、試管上附著的甲烯蘭，用鉻酸洗液浸泡，自來水沖洗干凈后交給老師，檢查合格，老師統(tǒng)一用蒸餾水沖洗后烘干。現(xiàn)在是1頁\一共有48頁\編輯于星期二水勢表示水分的化學(xué)勢；水從水勢高處流向低處；植物體細(xì)胞之間，組織之間以及植物和環(huán)境之間的水分移動方向由水勢差決定（流速和方向）。水勢：現(xiàn)在是2頁\一共有48頁\編輯于星期二

植物組織水勢（和滲透勢）的測定方法：

液相平衡法－小液流法、重量法；質(zhì)壁分離法。所需儀器設(shè)備簡單，但手續(xù)繁瑣、效率低，難以自動記錄。壓力平衡法－壓力室法。

適于測定枝條或整個葉片的水勢，對于小型樣品葉圓片等則無能為力。氣相平衡法－熱電耦濕度計法、露點法。能廣泛用于各種植物葉片水勢和滲透勢的測定，所需樣品量極少、測量精度高，是近年來發(fā)展起來的一類較好的植物水勢及其組分的測定技術(shù)。水勢測定：平衡法現(xiàn)在是3頁\一共有48頁\編輯于星期二一、液體交換法測定植物組織水勢（小液流法）小液流法測定植物組織水勢的原理？現(xiàn)在是4頁\一共有48頁\編輯于星期二組織失水，外液濃度變小；ψw植物>

ψS（一）原理1、當(dāng)植物組織與外液接觸時發(fā)生水分交換：★植物組織的水勢低于外液的滲透勢（溶質(zhì)勢）：組織吸水，外液濃度變大；ψw植物<ψS★植物組織的水勢與外液的滲透勢相等，則水分交換保持動態(tài)平衡：★植物組織的水勢高于外液的滲透勢（溶質(zhì)勢）：外液濃度保持不變；ψw植物＝ψS現(xiàn)在是5頁\一共有48頁\編輯于星期二

3、根據(jù)外液濃度的變化情況即可確定與植物組織相同水勢的溶液濃度。根據(jù)以下公式計算出溶液的滲透勢，即為植物組織的水勢。

2、同一種物質(zhì)濃度不同時其比重不一樣，濃度大的比重大，把高濃度的溶液一小液滴放到低濃度溶液中時，液滴下沉；反之則上升。現(xiàn)在是6頁\一共有48頁\編輯于星期二溶液滲透勢的計算：

ψS=﹣iCRT

式中ψS—溶液的滲透勢，以MPa為單位；

R＝0.008314MPa·L·mol﹣1·K﹣1

T—絕對溫度，即273+t℃；

C—溶液的質(zhì)量摩爾濃度，以mol·kg－1

H2O為單位

i－溶液的等滲系數(shù)，CaCl2可用2.6。CaCl2溶液粘度大，容易形成液滴，便于觀察?，F(xiàn)在是7頁\一共有48頁\編輯于星期二（二）實驗材料

大葉黃楊葉片（取葉片8－10個，隨去隨用，不要帶枝條？）紙擦干葉片，勿水洗！現(xiàn)在是8頁\一共有48頁\編輯于星期二試劑：

CaCl2溶液：0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5mol·kg-1H2O甲烯藍粉末用具：

特制試管架1個；10ml試管12支（具橡皮塞）

（為什么使用特制的試管架？）（二）實驗用品現(xiàn)在是9頁\一共有48頁\編輯于星期二取干燥潔凈的試管12支，分成甲、乙兩組。甲組試管中分別加0.05～0.5六種濃度的溶液之一各0.5ml（量準(zhǔn)確？）。用一只移液器低高。乙組試管加入6種濃度的CaCl2溶液各4ml，用一只移液器低高。4ml需要很準(zhǔn)確嗎？4.甲、乙兩組試管分別塞上相應(yīng)的橡皮塞備用。

為什么蓋橡皮塞？（三）操作步驟現(xiàn)在是10頁\一共有48頁\編輯于星期二5.選取均勻一致的植物葉片8～10片（勿水洗?。?，打取葉圓片60余片，甲組試管內(nèi)各加入葉圓片10個，使葉片浸入溶液，蓋上橡皮塞，平衡20min以上。期間多次搖動試管，以加速水分平衡。6.染色：在甲組每一試管中用解剖針放入微量甲烯藍粉末，搖勻，溶液變藍。（干燥針頭先用蒸餾水濕潤，加入的甲烯藍量一定少）現(xiàn)在是11頁\一共有48頁\編輯于星期二7.

觀察液滴升降：用毛細(xì)管取甲組試管有色液乙組試管中部液滴位置？觀察液滴升降并記錄。

觀察一個濃度后用吸水紙將毛細(xì)管內(nèi)的溶液吸凈，再進行下一個測定?，F(xiàn)在是12頁\一共有48頁\編輯于星期二靜止不動液滴植物材料ψw<ψS溶液濃度變大ψw

>ψS溶液濃度變小溶液濃度不變ψw=ψS液滴現(xiàn)在是13頁\一共有48頁\編輯于星期二毛細(xì)管放置穩(wěn)定擠出小液滴取出毛細(xì)管觀察液滴升降現(xiàn)在是14頁\一共有48頁\編輯于星期二毛細(xì)管放置穩(wěn)定現(xiàn)在是15頁\一共有48頁\編輯于星期二8.

分別測定不同濃度中有色液滴的升降，找出與組織水分勢相當(dāng)?shù)臐舛?，根?jù)原理公式計算出組織的水勢。現(xiàn)在是16頁\一共有48頁\編輯于星期二現(xiàn)在是17頁\一共有48頁\編輯于星期二溶液濃度0.050.10.20.30.40.5液滴移動方向具有平衡濃度結(jié)果現(xiàn)在是18頁\一共有48頁\編輯于星期二溶液濃度0.050.10.20.30.40.5液滴移動方向無平衡濃度結(jié)果現(xiàn)在是19頁\一共有48頁\編輯于星期二溶液濃度0.050.10.20.30.40.5液滴移動方向錯誤結(jié)果現(xiàn)在是20頁\一共有48頁\編輯于星期二溶液濃度0.050.10.20.30.40.5液滴移動方向結(jié)果是否正確，為什么？溶液的濃度偏小現(xiàn)在是21頁\一共有48頁\編輯于星期二溶液濃度0.050.10.20.30.40.5液滴移動方向結(jié)果是否正確，為什么？溶液的濃度偏大現(xiàn)在是22頁\一共有48頁\編輯于星期二加樣器的使用正確使用：注意事項：吸取溶液后不能倒置現(xiàn)在是23頁\一共有48頁\編輯于星期二注意事項：1.所取材料在植株上的部位要一致，打取葉圓片要避開主脈和傷口。2.取材以及打取葉圓片的過程操作要迅速，以免失水。到實驗材料生長處操作。3.甲烯藍易吸附在試管壁上，先用水洗刷，再用鉻酸洗液浸泡。，

鉻酸洗液回收，可以重復(fù)使用。現(xiàn)在是24頁\一共有48頁\編輯于星期二

小液流法植物組織水勢的測定思考題:小液流法測定植物組織水勢的實驗中，甲組試管中葉園片的多少對測定結(jié)果有無影響？為什么？如果藍色小液滴在乙組試管中均下降，能否求出組織水勢？現(xiàn)在是25頁\一共有48頁\編輯于星期二二、露點法測定植物組織水勢

測定動物材料、植物材料、愈傷組織、根尖、土壤的水勢以及各種液體的滲透勢及活體葉片的水勢，并可以兼做滲透壓計使用。到目前為止，HR-33-T-R型露點微伏壓計是測定范圍最廣、性能最完善的水勢儀現(xiàn)在是26頁\一共有48頁\編輯于星期二

將葉片或組織汁液（測滲透勢）密閉在體積很小的樣品室內(nèi)，經(jīng)一定時間后，樣品室內(nèi)的空氣和植物樣品將達到溫度和水勢的平衡狀態(tài)。既：氣體的水勢（也是蒸氣壓）＝葉片的水勢（或組織汁液的滲透勢）測出樣品室內(nèi)空氣的蒸氣壓，便可得知植物組織的水勢。空氣的蒸氣壓與其露點溫度具有嚴(yán)格的定量關(guān)系，本儀器便通過測定樣品室內(nèi)空氣的露點溫度而得知其蒸氣壓。測定原理：現(xiàn)在是27頁\一共有48頁\編輯于星期二

測量時，先給熱電偶施加反向電流，使樣品室內(nèi)的熱電偶結(jié)點降溫，當(dāng)結(jié)點溫度降至露點溫度以下時，將有少量液態(tài)水凝結(jié)在熱電偶結(jié)點表面，此時切斷反向電流；儀器工作原理：現(xiàn)在是28頁\一共有48頁\編輯于星期二停止外加電流后，熱電偶結(jié)點溫度因熱交換平衡而很快上升；但是，當(dāng)?shù)竭_露點溫度時，因表面水分蒸發(fā)帶走熱量，降溫，從而使其溫度保持在露點溫度，呈現(xiàn)短時間的穩(wěn)衡狀態(tài)。根據(jù)熱電偶的輸出電位記錄結(jié)點溫度變化?，F(xiàn)在是29頁\一共有48頁\編輯于星期二室溫露點溫度時間現(xiàn)在是30頁\一共有48頁\編輯于星期二

待結(jié)點表面水分蒸發(fā)完畢后，其溫度將再次上升，直至恢復(fù)原來的溫度平衡。記錄露點時的穩(wěn)衡狀態(tài)的溫度，便可將其換算成待測樣品的水勢或滲透勢。

現(xiàn)在是31頁\一共有48頁\編輯于星期二HR-33T-R型露點微伏壓計

現(xiàn)在是32頁\一共有48頁\編輯于星期二

C-52樣品室現(xiàn)在是33頁\一共有48頁\編輯于星期二現(xiàn)在是34頁\一共有48頁\編輯于星期二露點微伏壓計操作方法

2、植物材料的平衡1、植物材料:大葉黃楊葉圓片（小液流打取的葉圓片1片）逆時針旋轉(zhuǎn)樣品室上部調(diào)節(jié)旋鈕，打開樣品室?，F(xiàn)在是35頁\一共有48頁\編輯于星期二干旱葉片平衡時間延長順時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)旋鈕封閉樣品室平衡20min現(xiàn)在是36頁\一共有48頁\編輯于星期二打開主機電源℃/μV開關(guān)置于“μV”位置連接探頭FUNCTION旋鈕置于“SHORT”

調(diào)節(jié)Πv值按下Πv按鈕調(diào)節(jié)ΠvSET旋鈕使表頭指針達到已知的Πv值調(diào)零量程（RANGE）旋鈕放在預(yù)期的位置上，30FUNCTION旋鈕放在READ位置上調(diào)節(jié)ZEROOFFSET旋鈕使指針讀數(shù)為零{FUNCTION旋鈕調(diào)到“COOL”位置指針右移達到最大FUNCTION旋鈕調(diào)到“DP”位置指針向左偏轉(zhuǎn)讀取測定值FUNCTION置于“SHORT”拔出探頭關(guān)閉電源現(xiàn)在是37頁\一共有48頁\編輯于星期二（1）打開主機電源開關(guān)。將℃/μV開關(guān)置于“μV”位置。（2）將C-52探頭連接到插口上。注意：在連接和拔出C52探頭時FUNCTION開關(guān)處在“SHORT”位置上。

2、測定現(xiàn)在是38頁\一共有48頁\編輯于星期二嚴(yán)禁手握插頭連線插拔探頭現(xiàn)在是39頁\一共有48頁\編輯于星期二（3）按下Πv按鈕，調(diào)節(jié)ΠvSET旋鈕使表頭指針達到C52連接線上標(biāo)注的Πv值?，F(xiàn)在是40頁\一共有48頁\編輯于星期二（4）將量程（RANGE）旋鈕放在預(yù)期的位置上（通常在30位置），F(xiàn)UNCTION旋鈕放在READ位置上，調(diào)節(jié)ZEROOFFSET旋鈕使指針讀數(shù)為零。（5）將FUNCTION旋鈕調(diào)到COOL位置，此時表頭的指針向右偏轉(zhuǎn)，當(dāng)指針移動到最大時，將FUNCTION旋鈕調(diào)到DP位置，此時表頭的指針向左偏轉(zhuǎn)，當(dāng)表頭的指針穩(wěn)定后，從表頭上讀取測定值。現(xiàn)在是41頁\一共有48頁\編輯于星期二如果RANGE旋鈕位于10或100的位置，按上排刻度讀數(shù)

如果RANGE旋鈕位于30或300的位置，按下排刻度讀數(shù)

現(xiàn)在是42頁\一共有48頁\編輯于星期二讀數(shù)為電勢差，電勢差與水勢的呈線性函數(shù)，比例系數(shù)為﹣7.5μV/MPa。

樣品水勢（MPa）＝

讀數(shù)μV/（-7.5μV/MPa）現(xiàn)在是43頁\一共有48頁\編輯于星期二測定結(jié)束，打開C-52頂部的旋鈕，推出樣品室現(xiàn)在是44頁\一共有48頁\編輯于星期二清理植物組織現(xiàn)在是45頁\一共有48頁\編輯于星期二儀器操作特別注意：1、拔下樣品室插頭時握住插頭，嚴(yán)禁連線插拔，并且不要傳動連線；2、樣品一定放平，防止污染探頭（熱電偶）?，F(xiàn)在是46頁\一共有48頁\編輯于星期二

1.樣品水勢不同，所需平衡時間不同，樣品水勢越低，所需平衡時間越長。如正常供水一般平衡時間20～30min；而嚴(yán)重平衡時間需2h以上。平衡時