【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 組織吸水，葉片組織的水勢(shì)小于該濃度溶液的滲透勢(shì)；如果有色液滴上升，表示浸過(guò)組織的溶液濃度變小(即植物組織中有水分排出)，說(shuō)明葉片組織的水勢(shì)大于該濃度溶液的滲透勢(shì)；如果有色液滴靜止不動(dòng)，說(shuō)明葉片組織與外液的水分交換達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，葉片組織的水勢(shì)等于該濃度溶液的滲透勢(shì)；如果在前一濃度中下降，而在后一濃度中上升，則植物組織的水勢(shì)取兩種濃度溶液滲透勢(shì)的平均值。7．結(jié)果計(jì)算：將確定的蔗糖溶液濃度帶入公式Ψπ ＝一iCRT中計(jì)算植物組織的水勢(shì)。[實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄](méi)1．實(shí)驗(yàn)材料：植物名稱：種植地點(diǎn)：發(fā)育時(shí)期：試驗(yàn)處理：植物的生長(zhǎng)狀況：取樣時(shí)間：取樣部位及數(shù)量：2．測(cè)定地點(diǎn)：3．測(cè)定時(shí)間： 年 月 日 時(shí) 分 至 時(shí) 分4．測(cè)定條件記錄 5．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄有色浸泡液小滴在原濃度溶液中的運(yùn)動(dòng)情況記載液滴表現(xiàn)蔗糖濃度 mol/L樣品水勢(shì)MPa鹽處理對(duì)照液滴表現(xiàn)為上升、靜止不動(dòng)或下降，用“↑”“―”“↓”表示。6．其他問(wèn)題記載：[實(shí)驗(yàn)前思考題](1) 通過(guò)水勢(shì)測(cè)定你能夠解決什么理論和實(shí)踐問(wèn)題？(2) 說(shuō)明水分的生理意義以及水勢(shì)測(cè)定的重要性？(3) 請(qǐng)簡(jiǎn)述各種水勢(shì)測(cè)定方法的基本原理？比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)？(4) 在取樣時(shí)，為什么將所取葉片全部疊在一起用切成切段，然后分別放入不同的試管并保證每個(gè)試管中來(lái)自每個(gè)葉片的切段數(shù)量一致？(5) 在本實(shí)驗(yàn)中蔗糖起什么作用？(6) 為什么實(shí)驗(yàn)中所用的試管、滴管都要洗凈烘干？(7) 葉切段在蔗糖溶液中保持時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)測(cè)定結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響？為什么？(8) 浸泡液數(shù)量多少對(duì)實(shí)驗(yàn)有什么影響？(9) 為什么向浸泡葉切段的蔗糖溶液中加入甲烯藍(lán)溶液？又為什么不能多加？(10) 在用滴管從浸泡液中取溶液前為什么要充分混勻？（11）為什么從滴管中擠出液滴時(shí)要輕輕擠壓？(12) 有色液滴為什么會(huì)在原濃度溶液中上升、下降或靜止不動(dòng)？(13) 在測(cè)定時(shí)為什么要在試管上加蓋以防止水分蒸發(fā)？(14) 為了使不同時(shí)間測(cè)定的數(shù)據(jù)具有可比性，你認(rèn)為需要控制什么環(huán)境條件？為什么？(15) 寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)時(shí)間按排和操作流程圖[實(shí)驗(yàn)后思考問(wèn)題題（挑戰(zhàn)題）](1) 你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)的那一步最容易產(chǎn)生誤差？為什么？(2) 什么溶液可代替蔗糖作為浸泡液？選擇浸泡溶液的標(biāo)準(zhǔn)是什么？(3) 從原理上講，小液流法還可用于何種生理活動(dòng)的測(cè)定？請(qǐng)說(shuō)明其原理。(4) 從理論上講，浸泡液的濃度變化還可以用何種方法檢測(cè)？請(qǐng)說(shuō)明原理。四、植物根系活力測(cè)定甲烯藍(lán)法 植物的根系是吸收水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的主要器官，又是物質(zhì)合成和轉(zhuǎn)化的器官，因此根系的生長(zhǎng)發(fā)育狀況和活力直接影響植物體的生命活動(dòng)。在植物營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境生理研究中常需測(cè)定根系活力。本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)用甲烯藍(lán)法測(cè)定根系表面積和根系活力。 [原理] 根據(jù)沙比寧等的理論，認(rèn)為植物根系對(duì)溶質(zhì)吸收最初具有吸附的特點(diǎn)，并假定此時(shí)被吸附物質(zhì)是以單分子層形式均勻地覆蓋在根系表面，因此可以根據(jù)根系對(duì)某種物質(zhì)的吸附量來(lái)測(cè)定根的吸收面積。一般常用甲烯藍(lán)作為被吸附物質(zhì)，其被吸附的數(shù)量可以根據(jù)供試溶液濃度的變化用比色法準(zhǔn)確地測(cè)出。，據(jù)此可求出根系的總吸收面積。當(dāng)根系在甲烯藍(lán)溶液中已達(dá)吸附飽和而仍留在溶液中時(shí)，根系的活躍部分能把原來(lái)吸附在表面的物質(zhì)吸收到細(xì)胞中去，因而可繼續(xù)吸附甲烯藍(lán)。從后一個(gè)吸收量求出活躍吸收面積，可作為根系活力的指標(biāo)。 [材料、儀器、藥品] 1．材料：用高溶度NaCl處理的以及沒(méi)有處理的對(duì)照小麥幼苗根系，在取樣時(shí)應(yīng)十分小心，以免將根系折斷或損傷。 2．儀器：(1) 分光光度計(jì)；(2) 小燒杯6個(gè)；(3) 吸水紙；(4) 10或25ml量筒1個(gè)(依根系大小而定)；(5) 移液管lml和10ml各1支；(6) 10ml試管16支；（7）試管架1個(gè)。3．藥品：(1) ；（2）。[方法] 1．繪制甲烯藍(lán)溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線：取7支試管，編號(hào)，按下表配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。甲烯藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制試管號(hào)12345670123456加蒸餾水量ml10987654甲烯藍(lán)溶液濃度mg/ml 把各試管中的溶液混勻后，利用分光光度計(jì)測(cè)定在波長(zhǎng)660nm下的吸光度，測(cè)定時(shí)以1號(hào)試管(蒸餾水)為空白對(duì)照調(diào)透光率100%。然后，以甲烯藍(lán)系列濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。 2．測(cè)定體系體積：取待測(cè)小麥5株，將根系洗凈控干后，浸在事先裝有一定體積水的10ml或25ml量筒里(或用體積計(jì))，用排水法測(cè)定根系體積。3．測(cè)定根系活力：（1）取3個(gè)小燒杯編號(hào)，（每杯中溶液量約10倍于根系的體積），分別加入到3個(gè)10ml試管中，稀釋15倍，混勻，在660nm下測(cè)定吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查出對(duì)應(yīng)的濃度。記住，取潔凈的比色皿，在比色時(shí)先用少量溶液清洗比色皿數(shù)次。（2）從量筒中取出根系，用濾紙把水吸干，勿傷根系。然后放入第一個(gè)盛有甲烯藍(lán)溶液的小燒杯里，將根系上多余的甲烯藍(lán)液控回到原燒杯中去，取出后，同樣控凈溶液，取出控凈溶液。 （3）從上述浸過(guò)根系的3個(gè)小燒杯中，分別取出甲烯藍(lán)溶液lml，分別放入三支試管中，稀釋10倍，搖勻，用分光光度計(jì)在660nm波長(zhǎng)下讀取吸光度。在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的濃度，最后算出每杯溶液中剩余甲烯藍(lán)的毫克數(shù)。 4．結(jié)果計(jì)算：測(cè)定數(shù)據(jù)填入表3—6，并按下列公式求出根的吸收面積。 總吸收面積=[（ C1—C1）V1+(C2—C2)V2] 活躍吸收面積=[(C3—C3)V3]活躍吸收面積（m2）100總吸收面積（m2） 活躍吸收面積(%)=根的總吸收面積（cm2）根的體積（cm3） 比面積=[實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄](méi)1．實(shí)驗(yàn)材料：植物名稱：種植地點(diǎn)：發(fā)育時(shí)期：試驗(yàn)處理：植物的生長(zhǎng)狀況：取樣時(shí)間差：取樣部位及數(shù)量：2．測(cè)定地點(diǎn)：3．測(cè)定時(shí)間： 年 月 日 時(shí) 分 至 時(shí) 分4．實(shí)驗(yàn)條件記錄 5．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果記載表1 甲烯藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液的光密度記錄試管號(hào)1234567甲烯藍(lán)濃度 mg/ml0光密度表2 甲烯藍(lán)浸泡液的光密度記錄及吸附量計(jì)算結(jié)果樣 品鹽 處 理對(duì) 照杯 號(hào)123123浸泡前光密度浸泡前濃度mg/ml浸泡后光密度浸泡后濃度mg/ml吸附量mg表3 根系活力和比活力樣品根吸收面積m2百分活躍吸收面積%根體積cm3比表面總面積活躍吸收面積m2總比表面m2/cm3活躍比表面m2/cm3鹽處理對(duì)照6．其他問(wèn)題記載：[實(shí)驗(yàn)前思考題]（1）通過(guò)根系活力測(cè)定你能夠解決什么理論和實(shí)踐問(wèn)題？（2）說(shuō)明根系吸收活力大小的生理意義以及根系活力測(cè)定的重要性？（3）簡(jiǎn)述各種根系活力測(cè)定方法的基本原理？比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)？（4）測(cè)定根系活力時(shí)最好選擇根的哪個(gè)部位？為什么？（5）為什么選用甲烯藍(lán)測(cè)定根系表面積？（6）為什么要嚴(yán)格控制根系在甲烯藍(lán)溶液中的浸泡時(shí)間？（7）為什么根系在測(cè)定液中轉(zhuǎn)移時(shí)要控干溶液？（８）為什么在測(cè)定時(shí)需要洗凈比色皿？洗凈的比色皿在倒入提取液時(shí)為什么還要用提取液洗23遍？（９），然后從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出其甲烯藍(lán)含量？（10）為使不同時(shí)間測(cè)定的數(shù)據(jù)具有可比性，你認(rèn)為需要控制什么環(huán)境條件？為什么？（11）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)時(shí)間按排和操作流程圖（12）與水勢(shì)測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)時(shí)間按排和操作流程圖[實(shí)驗(yàn)后思考題（挑戰(zhàn)題）]（1）如果甲烯藍(lán)濃度過(guò)大，其濃度和光密度還成線性關(guān)系嗎？為什么？（2）如果有甲烯藍(lán)吸光系數(shù)，還需要做標(biāo)準(zhǔn)曲線嗎？為什么？（3）為什么在用分光光度計(jì)測(cè)定物質(zhì)含量時(shí)，有時(shí)用吸光系數(shù)，有的需要做標(biāo)準(zhǔn)曲線？Section 4（6h）五、植物抗逆性鑒定外滲電導(dǎo)法 植物生存的環(huán)境條件是經(jīng)常變化的，在植物的一生中，約有90％的時(shí)間是處在不利的環(huán)境條件下。寒冷、干旱、高溫、鹽堿等是常見(jiàn)的自然災(zāi)害，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，又出現(xiàn)了大氣、土壤和水體污染等災(zāi)害。此外，還有病蟲(chóng)侵染和雜草的危害。這些不良的環(huán)境條件統(tǒng)稱為逆境，它對(duì)植物的生理過(guò)程和生長(zhǎng)發(fā)育可造成各種危害，輕則生長(zhǎng)發(fā)育不良，重則絕產(chǎn)或死亡。對(duì)于農(nóng)作物來(lái)說(shuō)，逆境條件是限制產(chǎn)量的重要因素，據(jù)Boyer(1982)對(duì)美國(guó)8種主要農(nóng)作物的統(tǒng)計(jì)，由于病、蟲(chóng)、雜草等生物脅迫造成的減產(chǎn)不過(guò)10％，而70％左右的減產(chǎn)是來(lái)自氣象和土壤因素引起的理化環(huán)境脅迫。因此，研究植物在逆境條件下的生理反應(yīng)及其忍耐或抵抗能力，采取有效措施提高植物的抗逆性，對(duì)于進(jìn)一步發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，具有十分重要的意義。 逆境傷害以及植物在逆境條件下的生理反應(yīng)是多種多樣的，近年來(lái)人們采用各種方法，進(jìn)行了廣泛的研究，從生態(tài)、形態(tài)、生理、生化等方面，提出了一些有關(guān)植物抗性的鑒定指標(biāo)和研究方法。其中一些已在理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了普遍的承認(rèn)和廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)介紹其中的外滲電導(dǎo)法。[原理] 細(xì)胞膜不僅是分隔細(xì)胞質(zhì)和胞外環(huán)境的屏障，而且也是細(xì)胞與環(huán)境發(fā)生物質(zhì)交換的主要通道，又是細(xì)胞感受環(huán)境變化刺激的部位。細(xì)胞膜的選擇透性是其維持生理功能的最重要的條件之一。各種逆境傷害都會(huì)造成質(zhì)膜選擇透性的改變或喪失，例如低溫、冰凍、干旱脫水等導(dǎo)致的細(xì)胞膜機(jī)械損傷以及逆境和衰老過(guò)程中的膜脂過(guò)氧化作用，都可以增大細(xì)胞膜通透性。因此，細(xì)胞質(zhì)膜透性的測(cè)定常作為植物抗性研究中的一個(gè)重要生理指標(biāo)。當(dāng)質(zhì)膜的選擇透性因逆境傷害而明顯改變或喪失時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)(尤其是電解質(zhì))大量外滲，從而引起組織浸泡液的電導(dǎo)率發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)定外滲液電導(dǎo)率的變化，就可反映出質(zhì)膜的傷害程度和所測(cè)材料抗逆性的大小。Dexter (1930)首先用電導(dǎo)法測(cè)定了植物的抗凍性，經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)和完善，目前已得到廣泛應(yīng)用。 [材料、儀器、藥品]1．材料：菠菜或其他植物葉片。 2．儀器：(1) 20ml具塞試管；(2) l0ml移液管；(3) 洗瓶；(4) 溫度計(jì)；(5) 玻棒、鑷子；(6) 打孔器；(7) 剪刀及定距離刀片；(8) 帶蓋白瓷盤(pán)2個(gè)；(9) 濾紙、紗布、鉛筆；(10) 電導(dǎo)率儀；(11) 天平(1／萬(wàn)或1／千)；(12) 溫箱；(13) 水浴鍋；(14) 恒溫水??；(15) 真空泵；(16) 真空干燥器；(17) 負(fù)壓表；(18) 振蕩器。 ， 3．藥品：(1) 洗液；(2) 去污粉；(3) 無(wú)離子水。 [方法] 1．清洗用具：由于電導(dǎo)率儀對(duì)溶液中的電解質(zhì)含量變化極為靈敏，所用玻璃器皿或其他用具如不潔凈，就會(huì)嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前必須首先清潔實(shí)驗(yàn)用具。玻璃用具和打孔器先用去污粉(或洗液)清洗，再分別用自來(lái)水、無(wú)離子水沖洗數(shù)遍，然后放入(或倒置在)洗凈且墊有潔凈濾紙的瓷盤(pán)中，并用蓋子或潔凈紗布蓋好。2．材料準(zhǔn)備：本實(shí)驗(yàn)選取顏色、大小、厚度相對(duì)一致的綠色較小葉片30枚，另選取30枚較黃的葉片。先用自來(lái)水沖洗除去表面的污物，再用無(wú)離子水清洗葉片，然后用潔凈濾紙將葉表面的水分輕輕吸干。保存在鋪有濕濾紙或濕紗布的瓷盤(pán)中。3．材料的環(huán)境脅迫處理：取15枚綠葉和15枚黃葉各分為3 組，即3 次重復(fù)，放入洗凈且墊有潔凈濾紙的瓷盤(pán)中，加蓋，置于35℃ 進(jìn)行高溫處理。取出后待于室溫平衡后用來(lái)測(cè)定外滲電導(dǎo)率。剩余的15枚綠葉和15枚黃葉也各分為3 組，即3 次重復(fù)，放入洗凈且墊有潔凈濾紙的瓷盤(pán)中，加蓋，置于室溫下，作為對(duì)照。4．外滲電導(dǎo)率測(cè)定：（1）樣品浸泡：取6個(gè)20ml試管，編號(hào)。，打取20個(gè)小圓片，分別放入不同的試管中。向每個(gè)試管中加10 ml無(wú)離子水。(為測(cè)無(wú)離子水的本底，可先在小燒杯中加水測(cè)定電導(dǎo)率后再加入葉片)。為防止葉圓片漂浮可用小玻片將葉圓片壓住。自然浸泡需要2~4h以上，為防止葉片表面氣泡的影響和縮短浸泡時(shí)間，可在振蕩器上浸泡1—2小時(shí)，也可將樣品放人真空干燥器中，反復(fù)抽氣放氣2—4次后，真空()滲入1020分鐘min，再浸泡30min。本實(shí)驗(yàn)由于時(shí)間和設(shè)備的關(guān)系，選用自然浸泡1~2h。期間要不斷搖動(dòng)。在進(jìn)行不同處理比較時(shí)，各處理浸泡時(shí)間和測(cè)定溫度要一致，一般應(yīng)在室溫條件下進(jìn)行。（2）電導(dǎo)率測(cè)定：在測(cè)定前先將各個(gè)試管中的浸泡液上下攪拌或搖勻再測(cè)定電導(dǎo)率值。測(cè)定時(shí)要將電極頭部完全浸入溶液中。記錄電導(dǎo)率。電極在每次測(cè)定之后都要有無(wú)離子水洗凈并用吸水紙吸干然后將各個(gè)試管(浸泡液及材料)加蓋，再置于沸水中煮沸10min，冷卻至室溫后再一次測(cè)定浸泡液的電導(dǎo)率。 5．結(jié)果計(jì)算：目前電解質(zhì)的外滲量有多種方法表示。較常用的是電解質(zhì)滲出率，也稱為相對(duì)電導(dǎo)率。 浸泡液電導(dǎo)率值煮沸后電導(dǎo)率值電解質(zhì)滲出率（%）= 100浸泡液電導(dǎo)率值—本底電導(dǎo)率值煮沸后電導(dǎo)率值—本底電導(dǎo)率值電解質(zhì)滲出率（%）= 100處理電導(dǎo)率值—對(duì)照電導(dǎo)率值處理煮沸后電導(dǎo)率值—對(duì)照電導(dǎo)率值傷害率（%）=