實驗環(huán)境因素對植物水分狀態(tài)的影響

實驗環(huán)境因素對植物水分狀態(tài)的影響第1頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六選用的實驗教材參考用自編實驗教材相關(guān)網(wǎng)絡(luò)：/plantphy/

第2頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六

植物生理學(xué)實驗技術(shù)基礎(chǔ)

植物組織含水量和組織水勢（小液流法）氣孔狀態(tài)觀察（固定、印跡法）硝酸還原酶活性的測定（磺胺比色法）葉綠體色素的測定和分析（Arnon法）萌動種子呼吸速率（小籃子法）快速測定種子活力的方法和比較（TTC等法）植物激素對種子萌發(fā)、胚根和胚芽生長影響（生物檢測法）植物細(xì)胞膜透性檢測（電導(dǎo)法）第3頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六

除第1個實驗自學(xué)外，第3周開始安排8個實驗,平時實驗及實驗報告成績占50分,期末考試成績50分.第4頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六實驗題目

實驗?zāi)康募霸?/p>

實驗步驟

結(jié)果與分析

本實驗注意事項

思考題植物生理學(xué)實驗報告（獨立完成，交學(xué)委）

第5頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六實驗中的注意事項：1、實驗材料準(zhǔn)備及取材2、操作及觀察3、實驗數(shù)據(jù)記錄與整理4、實驗結(jié)果的分析(結(jié)合統(tǒng)計分析分清錯誤和誤差)5、思考題6、實驗報告第6頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六其它注意事項：

合理、安全、在老師指導(dǎo)下使用實驗儀器、設(shè)施；實驗前分組查看器皿；實驗后徹底清洗、按實驗前擺放器皿；一旦損壞物品，及時到C1020室登記；嚴(yán)禁將任何器皿插入洗液瓶中；每次實驗結(jié)束后由班長安排3位同學(xué)整體清潔打掃第7頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六

一、植物組織含水量的測定

二、植物組織水勢的測定實驗二環(huán)境因素對植物水分狀態(tài)的影響(p105-112)

第8頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六

植物組織含水量和組織水勢（小液流法）

新鮮和萎蔫植物組織含水量和組織水勢的比較第9頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六一、植物組織含水量的測定目的：植物組織含水量與組織水勢的關(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10頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六器材：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11頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六鋁盒號1234鋁盒重量W1W2W4W530片葉圓片(避開大葉脈)鮮葉鮮葉干葉干葉鮮重(盒+葉圓片,下同)FW1FW2FW4FW5干重(70-80℃下烘干2h后至恒重)DW1DW2DW4DW5含水量（%）（FWn-DWn）/(FWn–Wn)x100步驟：第12頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六實驗步驟取鋁盒4個，依次編號（寫于鋁盒底部）并稱取質(zhì)量，選取生長一致的待測材料葉片數(shù)枚，用打孔器打葉圓片120（避開葉脈位置，新鮮60枚，萎蔫葉60枚），立即裝到上述鋁盒內(nèi)，蓋上盒蓋稱重，將4個鋁盒（已放入30葉圓片，打開蓋子）放在搪瓷盤上置于105oC烘箱中烘1-2hr至恒重，稱重時需置于干燥器中，待冷卻后稱重，若Wn

＝鋁盒重，F(xiàn)Wn＝鋁盒＋葉圓片，DWn＝烘干后的鋁盒＋葉圓片；5.植物組織含水量為：（FWn-DWn）/（FWn-Wn）x100第13頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六二、小液流法測定植物組織水勢1.實驗?zāi)康?)因陋就簡測定植物組織水勢；2)與含水量進(jìn)行比較，分析二者關(guān)系第14頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六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﹤?cè)芤旱臐B透勢，組織吸水而使溶液濃度變大；②植物組織的水勢﹥?nèi)芤旱臐B透勢，組織水分外流而使溶液濃度變?。虎壑参锝M織的水勢=溶液的滲透勢，外部溶液濃度不變。2.實驗原理

在滲透系統(tǒng)中，水總是從水勢高處流向水勢低處。第15頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六用溶液的滲透勢(ψπ)代表植物水勢(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：絕對溫度（273+攝氏溫度）

第16頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六材料：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17頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六新鮮葉片萎蔫葉片刻度試管管號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于溶液中小試管管號123456789101112液滴動態(tài)（↑or↓）4.實驗步驟第18頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六隨機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)號刻度試管溶液中部，注滴同時觀察并記錄液滴動態(tài)。4.實驗步驟第19頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六取小試管中的藍(lán)色液體第20頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六輕捏吸管,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21頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動方向C=0.3mol/L5.結(jié)果分析第22頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動方向有錯誤數(shù)據(jù)第23頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動方向C≈(0.3+0.4)/2mol/L第24頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動方向有錯誤數(shù)據(jù)第25頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動方向嚴(yán)重萎蔫葉片的C可能>0.6第26頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六幼嫩新鮮葉片的C可能<0.1蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動方向第27頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六1.計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.計算兩組葉片的水勢,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:

增加或減少蔗糖溶液中葉圓片數(shù)目是否會影響水勢測定結(jié)果,為什么?第28頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六拭干葉表水分和泥漬避開大的葉脈打葉圓片,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.注意事項第29頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六液相平衡法：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：露點法

植物組織水勢和滲透勢的測定方法：水勢測定冰點降低法滲透勢蒸氣壓滲透壓計法第30頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六三、壓力室法測定植物組織水勢（如果有時間則講解）

植物葉片通過蒸騰作用不斷向環(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輸（圖A）。

當(dāng)葉片或枝條被切斷時，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31頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六

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，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。這時所施加的壓力值（通常稱為“平衡壓”）將葉片中的水勢提高到相當(dāng)于開放大氣中導(dǎo)管中液體滲透勢ψs（sap）的水平（圖C）。第32頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六

由于通過導(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（負(fù)值）；ψs—木質(zhì)部汁液的滲透勢。第33頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六植物材料:梧桐枝條第34頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六操作步驟第35頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六1．裝樣時螺旋環(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，接近葉片水勢時加壓速度

要放慢，否則會影響測量精度。

3．注意安全，加壓時不要使臉部處于鋼筒頂蓋正

上方。

4．高壓鋼瓶有危險，搬運或使用時要注意。注意事項：第36頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六思考題：壓力室法測定水勢時，加壓速度過快對結(jié)果有何影響？第37頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六四、冰點滲透壓計測定植物水勢實驗原理：水溶液的冰點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，則使水的冰點由0攝氏度降至－1.875攝氏度。因此已知某溶液的冰點下降值，即可由以下公式計算出其滲透勢：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為冰點下降數(shù)值(度);1.857為水的摩爾冰點下降常數(shù)。第38頁，共42頁，2023年，2月20日，星期六被測樣品的溫度變化過程第39頁，共42頁，2023