礦質(zhì)元素對植物的作用級

礦質(zhì)元素對植物的作用級第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用二、實驗意義(一）硝酸還原酶活性的測定硝酸還原酶(NR)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作植物營養(yǎng)或農(nóng)田施肥的指標之一，也可作為品種選育的指標之一。第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用二、實驗意義（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定1、植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量可反映土壤氮素供應(yīng)情況，常作為施肥指標。2、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，故硝酸鹽含量又成為蔬菜及其加工品的重要品質(zhì)指標。第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用三、實驗基本原理(一）硝酸還原酶活性的測定硝酸還原酶是一種誘導(dǎo)酶，受到NO3-的誘導(dǎo)，在未供應(yīng)NO3-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mRNA。當供給NO3-數(shù)小時后，即有硝酸還原酶的合成。此外，光照、還原性糖以及葉綠體正常功能等也是誘導(dǎo)植物NRmRNA基因表達的重要影響因素。第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用三、實驗基本原理(一）硝酸還原酶活性的測定采用真空滲入法使NO3-進入植物組織，并在硝酸還原酶作用下還原為NO2-，產(chǎn)生的亞硝態(tài)氮在酸性溶液中與對-氨基苯磺酸形成重氮鹽，再與α-萘胺定量生成紅色偶氮化合物，生成的紅色偶氮化合物在520nm有最大吸收峰，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。NO3－

+NADH+H+——→NO2－

+NAD++H2ONRase第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用三、實驗基本原理（一）硝酸還原酶活性的測定第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用三、實驗基本原理（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定在酸性條件下，NO3-與水楊酸反應(yīng)，生成硝基水楊酸，生成的硝基水楊酸在堿性條件下（pH＞12）呈黃色，最大吸收波長為410nm，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。該方法測定硝態(tài)氮含量十分穩(wěn)定可靠。第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用四、儀器試劑（一）硝酸還原酶活性的測定（309實驗室）1、實驗組玻璃儀器：(1)50ml三角瓶4個(2)試管4根(3)打孔器2個(4)玻棒2根(5)移液管7根試劑：(1)PH7.5磷酸緩沖液(2)0.2molKNO3

(3)1%(w/v)磺胺(4)1%(w/v)α-萘胺(5)蒸餾水第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用四、儀器試劑（一）硝酸還原酶活性的測定（309實驗室）2、標準曲線組玻璃儀器：

(1)試管7根(2)移液管5根試劑：

(1)1%(w/v)磺胺(2)1%(w/v)α-萘胺

(3)蒸餾水(4)5ug/mlNaNO2第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用四、儀器試劑（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定（310實驗室）1、實驗組玻璃儀器：(1)試管4根(2)燒杯和漓管(3)25ml容量瓶2個(4)漏斗2個(5)彎頸漏斗2個(6)玻棒2根(7)移液管5根試劑：(1)5%水楊酸－硫酸溶液(2)8%NaOH水溶液

(3)蒸餾水第10頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用四、儀器試劑（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定（310實驗室）2、標準曲線組玻璃儀器：(1)50ml容量瓶8個(2)試管9根(3)移液管8根試劑：(1)5%水楊酸－硫酸溶液(2)8%NaOH水溶液

(3)蒸餾水(4)500mg／LKNO3第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用五、實驗材料1、小麥、玉米、棉花、蓖麻、煙草、向日葵等農(nóng)作物葉片或葉柄；2、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；3、八仙花、紅葉石楠、木芙蓉、紫荊、珊瑚樹等園林植物葉片或葉柄；4、楓香、木荷、梧桐、泡桐等林木葉片或葉柄。第12頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用六、實驗設(shè)計1、比較不同N素形式(NO3-、NH4+、尿素)對NR活性的誘導(dǎo)作用及植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的影響；2、探討光照、溫度、pH對NR活性的影響；3、不同種類還原糖對NR活性的影響；4、不同植物NR活性及硝態(tài)氮含量的差異；5、同一植物不同器官或不同生長時期NR活性及硝態(tài)氮含量的差異；6、探討不同土壤條件下硝態(tài)氮含量的差異。

第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一管號1234567亞硝酸鈉標準液（ml）00.10.20.40.60.81.0蒸餾水（ml）1.00.90.80.60.40.201％對－氨基苯磺酸（ml）22222220.2%α-萘胺（ml）2222222每管含NO2-(ug)00.10.20.40.60.81.0七、實驗步驟（一）硝酸還原酶活性的測定1.標準曲線制作取1mlNaNO2標準液(空白用H2O)→→2ml磺胺試劑→2mlα-萘胺試劑搖勻，室溫靜置30min→520nm比色第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用

（2013年5月14上午）第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用

（2013年5月15日下午）第16頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一5ml磷酸緩沖液5mlH2O5mlKNO3稱量0.3～0.5g等重材料2份分別置于三角瓶①、②三角瓶①、②置于干燥器，真空抽氣①②30℃恒溫箱中黑暗保溫30min取反應(yīng)液1ml+2ml磺胺試劑+2mlα-萘胺試劑①②搖勻，室溫靜置顯色30min520nm比色、查標準曲線、計算放氣后搖晃材料下沉注意加液順序第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一管號12345678硝酸鉀標準液（ml)1234681012蒸餾水（ml)4948474644424038每管硝酸氮含量(ug/ml)102030406080100120七、實驗步驟（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定1.標準曲線制作取0.1mlKNO3標準液(空白用H2O)→→0.4ml5%水楊酸-硫酸→搖勻，室溫下靜置20min加8%NaOH溶液9.5ml，搖勻冷卻→410nm比色第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用

(2013年5月14日)第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用

(2013年5月14日下午）第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用

(2013年5月15日下午）第21頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一精確稱取剪碎、混勻植物材料，每份1.0～2.0g放入試管，加去離子水10ml，彎頸漏斗封口沸水浴中提取30min，自來水冷卻過濾到25ml容量瓶，去離子水沖洗殘渣，定容取試管1支，加0.1ml樣品液加5%水楊酸-硫酸0.4ml，搖勻，室溫靜置20min

加8%NaOH溶液9.5ml，搖勻冷卻410nm比色，查標準曲線溶液加到試管底部，以免影響結(jié)果用強酸、強堿注意安全，如外濺，立即用水沖洗和擦洗第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一（一）硝酸還原酶活性的測定硝酸還原酶活性(μg·g-1·h-1)﹦（②N02-含量-①N02-含量）×10/W×t其中：②NO2-含量為反應(yīng)液②中亞硝態(tài)氮含量(ug)；①NO2-含量為反應(yīng)液①中亞硝態(tài)氮含量(ug)；

W為樣品重量(g)；

t為反應(yīng)時間(h)。八、結(jié)果與分析第23頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定硝態(tài)氮含量(mg·g-1FW)

=(C×V)/W其中:

C為標準方程計算得NO3-－N濃度(ug·ml)；

V為提取樣品液總量(ml)；

W為樣品鮮重(g)。八、結(jié)果與分析第24頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用九、注意事項（一）硝酸還原酶活性的測定1、該酶為誘導(dǎo)酶，可于實驗前一兩天，用硝酸鹽進行葉面噴施以增強其活性。取回材料后注意沖洗葉片上殘留的硝酸鹽。2、取樣前材料應(yīng)照光3h以上，大田取樣在上午9點后為宜，陰雨天不宜取樣。取樣部位應(yīng)盡量一致。3、硝酸鹽還原過程應(yīng)在黑暗中進行，以防止亞硝酸鹽還原為氨。。4、顯色到比色時間要一致，過短過長對影響顏色。第25頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗1礦質(zhì)元素對植物的作用九、注意事項（二）植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定1、分光光度計、比色杯用水沖洗，擦鏡紙擦凈；比色杯倒液不超2/3；用完后及時洗凈!2、實驗操作中用強酸、強堿注意安全，如外濺，立即用水沖洗和擦洗!3、測定結(jié)束后，將試管徹底洗刷干凈(因含強堿)，倒置在試管架上!第26頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一綜合實驗2植物利用光能的生理基礎(chǔ)實驗設(shè)計要求學(xué)生自帶植物材料提取和測定葉綠體色素(葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素)含量,比較不同植物（C3、C4和CAM植物；木本和草本植物；陽生和陰生植物；不