实验环境因素对植物水分状态的影响.ppt

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1、植物生理学实验（36学时,2学分）,时间：2009-2010 学年第 1 学期 双周2:2-5节地点：教学实验中心（室）C1024,除第1个实验自学外，第3周开始安排8个实验,每个实验6分,合计6x8+2=50（平时实验及实验报告成绩）,期末考试成绩50分.,实验题目实验目的及原理实验步骤结果与分析本实验注意事项思考题,植物生理学实验报告（独立完成，交学委）,注意事项：请勿将食品带入实验室；实验前分组查看器皿；在老师指导下合理、安全地使用实验器材，爱惜实验仪器；严禁将任何器皿插入洗液瓶中；实验过程中保持相对安静，不准打闹、嬉戏；实验后彻底清洗、按实验前摆放器皿；一旦损坏物品，及时到C1020室

2、邢老师处登记；每次实验结束后由老师确认各种器皿有否破损后方可离开；实验结束后由班长安排3-4位同学整体清洁打扫；实验后下一周理论课由学委交实验报告。,一、植物组织含水量的测定二、植物组织水势的测定,实验一 环境因素对植物水分状态的影响(p105-112),一、植物组织含水量的测定,目的：植物组织含水量与组织水势的关系；植物 组织某种成分单位干重水平上的含量比较；原理：,测定植物组织含水量的指标,（一）水分占鲜重的百分比：含水量=100,（二）水分占干重的百分比：含水量=100,（三）相对含水量（Relative Water Content，RWC）：,RWC=100,植物组织相对含水量(RWC

3、),是指组织含水量占饱和含水量百分数：RWC(Wf-Wd)/(Wt-Wd)100式中WT表示组织被水充分饱和后的重量。在科学研究中，相对含水量较绝对含水量常用且更可靠。,烘之前1 总重2 皮重105烘2小时3 总重4 皮重,W1,W2;W皮,植物组织总含水量=（W1-W2）/(W1-W皮)100,组织含水量（%）=（组织鲜重-组织干重）/组织鲜重x100,器材：小白菜(新鲜叶片，萎蔫叶片)；打孔器、橡胶垫；称样铝盒；烘箱、搪瓷盆、棉布手套；天平,步骤：,二、小液流法测定植物组织水势,1.实验目的,1)因陋就简测定植物组织水势；2)与含水量进行比较，分析二者关系,将植物组织分别放在一系列梯度浓度

4、溶液中，植物组织的水势溶液的渗透势，组织吸水而使溶液浓度变大，比重变大；植物组织的水势溶液的渗透势，组织水分外流而使溶液浓度变小，比重变小；植物组织的水势=溶液的渗透势，外部溶液浓度不变，比重不变。,2.实验原理,在渗透系统中，水总是从水势高处流向水势低处。,当某一浓度的溶液与植物之间水分保持动态平衡时，该浓度为此植物组织的等渗溶液，组织水势等于该溶液的渗透势。,静止不动,蓝色液滴,植物材料,叶片失水，蔗糖溶液浓度变小,溶液浓度不变,叶片 蔗糖溶液,小试管：3ml等浓度蔗糖溶液,大刻度试管：10ml蔗糖溶液,具体操作,叶片 蔗糖溶液,叶片=蔗糖溶液,叶片吸水，蔗糖溶液浓度变大,用溶液的渗透势(

5、)代表植物水势(w)。wiCRT（单位：兆帕，MPa）i：解离系数（蔗糖=1.00;CaCl2=2.60;NaCl=1.80）C：等渗浓度（mol/L)R：气体常数0.008314 L MPa/（mol K）T：绝对温度（273+摄氏温度）,材料：小白菜（新鲜叶组和萎蔫叶组）仪器设备：注射针头打孔器,橡胶垫刻度试管（15ml x 12支），小试管(12支)试剂：1 M 蔗糖，纯水，甲烯蓝粉,3.材料、仪器设备与试剂,4.实验步骤,随机取相同叶位叶圆片各10片、从刻度试管中取3ml蔗糖溶液，分别放入和移入小试管中，并使叶圆片完全浸没于溶液中。30分钟后，回型针尖沾少许甲烯蓝入小试管，混匀，然后用

6、清洁注射针头依次取小试管中的蓝色液体，伸入相应标号刻度试管溶液中部，注滴同时观察并记录液滴动态。,4.实验步骤,取小试管中的蓝色液体,轻捏吸管,放入刻度试管,深入溶液中部,挤出小液滴,取出吸管观察液滴升降,C=0.3mol/L,5.结果分析,C(0.3+0.4)/2 mol/L,严重萎蔫叶片的 C 可能 0.6,幼嫩新鲜叶片的 C 可能 0.1,错误结果,错误结果,1.计算新鲜和萎焉叶片的鲜重含水量,并进行比较分析；2.记录不同浓度溶液中的液流方向，并计算两组叶片的水势；3.合并比较分析两组叶片的含水量和水势规律。,思考题:（1）增加或减少蔗糖溶液中叶圆片数目是否会影响水势测定结果,为什么?（

7、2）为何加入的甲烯蓝要尽量少？,拭干叶表水分和泥渍避开大的叶脉打叶圆片,混合均匀移液管取溶液和纯水配制的蔗糖溶液要混匀润洗移液管和针头（放回原液）叶圆片浸入溶液中室温下浸泡30分钟后再染色尽量少加甲烯蓝轻压胶管使针筒少量吸入染色溶液滴入后，停止挤压或放松胶管,6.注意事项,配套教材,植物生理生化实验原理和技术王学奎主编，2006，高等教育出版社植物生理生化实验原理和技术李合生主编，2000，高等教育出版社 现代植物生理学实验技术指南中国科学院上海植物生理研究所主编，1999，上海科技出版社植物生理学实验指导南京农业大学自编，1999,液相平衡法：小液流法、称重法、质壁分离法 压力平衡法：压力室

8、法气相平衡法：露点法,植物组织水势和渗透势的测定方法：,水势测定,冰点降低法,渗透势,蒸气压渗透压计法,三、压力室法测定植物组织水势（如果有时间则讲解）,植物叶片通过蒸腾作用不断向环境散失水分，产生蒸腾拉力。导管中的水分由于“内聚力”的作用而形成连续的水柱。因此，对于蒸腾着的植物，其导管中的水柱由于蒸腾拉力的作用，承受着一定的张力或负压，使水分连贯地向上运输（图A）。,当叶片或枝条被切断时，木质部中的液流由于张力解除迅速缩回木质部（图B）。,将叶片装入压力室钢筒，叶柄切口朝外，逐渐加压，直到导管中的液流恰好在切口处显露时，所施加的压力正好抵偿了完整植株导管中的原始负压。这时所施加的压力值（通常

9、称为“平衡压”）将叶片中的水势提高到相当于开放大气中导管中液体渗透势s（sap）的水平（图C）。,由于通过导管周围完整活细胞半透膜进入木质部导管的汁液，其渗透势常接近于零（活性溶质含量很低）。因此，下式成立：P+w=s0 w=P 式中：P 平衡压（正值）；w 叶片或枝条的水势（负值）；s 木质部汁液的渗透势。,植物材料:梧桐枝条,操作步骤,1装样时螺旋环套不要拧得太紧，以免压伤植物 组织。2加压速度不能太快，接近叶片水势时加压速度 要放慢，否则会影响测量精度。3注意安全，加压时不要使脸部处于钢筒顶盖正 上方。4高压钢瓶有危险，搬运或使用时要注意。,注意事项：,实验二：光和K+对气孔运动的调节（p115）,