實(shí)驗(yàn)環(huán)境因素對(duì)植物水分狀態(tài)的影響

實(shí)驗(yàn)環(huán)境因素對(duì)植物水分狀態(tài)的影響第一頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日選用的實(shí)驗(yàn)教材參考用自編實(shí)驗(yàn)教材相關(guān)網(wǎng)絡(luò)：

第二頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日

植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)

植物組織含水量和組織水勢(shì)（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(cè)定（磺胺比色法）葉綠體色素的測(cè)定和分析（Arnon法）萌動(dòng)種子呼吸速率（小籃子法）快速測(cè)定種子活力的方法和比較（TTC等法）植物激素對(duì)種子萌發(fā)、胚根和胚芽生長(zhǎng)影響（生物檢測(cè)法）植物細(xì)胞膜透性檢測(cè)（電導(dǎo)法）第三頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日

除第1個(gè)實(shí)驗(yàn)自學(xué)外，第3周開(kāi)始安排8個(gè)實(shí)驗(yàn),平時(shí)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占50分,期末考試成績(jī)50分.第四頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)題目

實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?/p>

實(shí)驗(yàn)步驟

結(jié)果與分析

本實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

思考題植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（獨(dú)立完成，交學(xué)委）

第五頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)：1、實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備及取材2、操作及觀察3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與整理4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析(結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析分清錯(cuò)誤和誤差)5、思考題6、實(shí)驗(yàn)報(bào)告第六頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日其它注意事項(xiàng)：

合理、安全、在老師指導(dǎo)下使用實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)施；實(shí)驗(yàn)前分組查看器皿；實(shí)驗(yàn)后徹底清洗、按實(shí)驗(yàn)前擺放器皿；一旦損壞物品，及時(shí)到C1020室登記；嚴(yán)禁將任何器皿插入洗液瓶中；每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后由班長(zhǎng)安排3位同學(xué)整體清潔打掃第七頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日

一、植物組織含水量的測(cè)定

二、植物組織水勢(shì)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)二環(huán)境因素對(duì)植物水分狀態(tài)的影響(p105-112)

第八頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日

植物組織含水量和組織水勢(shì)（小液流法）

新鮮和萎蔫植物組織含水量和組織水勢(shì)的比較第九頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日一、植物組織含水量的測(cè)定目的：植物組織含水量與組織水勢(shì)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（%）第十頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日器材：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；天平第十一頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日鋁盒號(hào)1234鋁盒重量W1W2W4W530片葉圓片(避開(kāi)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：第十二頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)步驟取鋁盒4個(gè)，依次編號(hào)（寫(xiě)于鋁盒底部）并稱取質(zhì)量，選取生長(zhǎng)一致的待測(cè)材料葉片數(shù)枚，用打孔器打葉圓片120（避開(kāi)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(gè)鋁盒（已放入30葉圓片，打開(kāi)蓋子）放在搪瓷盤(pán)上置于105oC烘箱中烘1-2hr至恒重，稱重時(shí)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第十三頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日二、小液流法測(cè)定植物組織水勢(shì)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)因陋就簡(jiǎn)測(cè)定植物組織水勢(shì)；2)與含水量進(jìn)行比較，分析二者關(guān)系第十四頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日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(shì)﹤?cè)芤旱臐B透勢(shì)，組織吸水而使溶液濃度變大；②植物組織的水勢(shì)﹥?nèi)芤旱臐B透勢(shì)，組織水分外流而使溶液濃度變??；③植物組織的水勢(shì)=溶液的滲透勢(shì)，外部溶液濃度不變。2.實(shí)驗(yàn)原理

在滲透系統(tǒng)中，水總是從水勢(shì)高處流向水勢(shì)低處。第十五頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日用溶液的滲透勢(shì)(ψπ)代表植物水勢(shì)(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(duì)溫度（273+攝氏溫度）

第十六頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日材料：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)備與試劑第十七頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日新鮮葉片萎蔫葉片刻度試管管號(hào)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(jī)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(méi)于溶液中小試管管號(hào)123456789101112液滴動(dòng)態(tài)（↑or↓）4.實(shí)驗(yàn)步驟第十八頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日隨機(jī)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(méi)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(hào)刻度試管溶液中部，注滴同時(shí)觀察并記錄液滴動(dòng)態(tài)。4.實(shí)驗(yàn)步驟第十九頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日取小試管中的藍(lán)色液體第二十頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日輕捏吸管,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二十一頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動(dòng)方向C=0.3mol/L5.結(jié)果分析第二十二頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動(dòng)方向有錯(cuò)誤數(shù)據(jù)第二十三頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動(dòng)方向C≈(0.3+0.4)/2mol/L第二十四頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動(dòng)方向有錯(cuò)誤數(shù)據(jù)第二十五頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動(dòng)方向嚴(yán)重萎蔫葉片的C可能>0.6第二十六頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日幼嫩新鮮葉片的C可能<0.1蔗糖溶液濃度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移動(dòng)方向第二十七頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日1.計(jì)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(jì)算兩組葉片的水勢(shì),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(huì)影響水勢(shì)測(cè)定結(jié)果,為什么?第二十八頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日拭干葉表水分和泥漬避開(kāi)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(rùn)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(xiàng)第二十九頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日液相平衡法：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(diǎn)法

植物組織水勢(shì)和滲透勢(shì)的測(cè)定方法：水勢(shì)測(cè)定冰點(diǎn)降低法滲透勢(shì)蒸氣壓滲透壓計(jì)法第三十頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日三、壓力室法測(cè)定植物組織水勢(shì)（如果有時(shí)間則講解）

植物葉片通過(guò)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(duì)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(yùn)輸（圖A）。

當(dāng)葉片或枝條被切斷時(shí)，木質(zhì)部中的液流由于張力解除迅速縮回木質(zhì)部（圖B）。第三十一頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日

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(shí)，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(shí)所施加的壓力值（通常稱為“平衡壓”）將葉片中的水勢(shì)提高到相當(dāng)于開(kāi)放大氣中導(dǎo)管中液體滲透勢(shì)ψs（sap）的水平（圖C）。第三十二頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日

由于通過(guò)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(shì)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(shì)（負(fù)值）；ψs—木質(zhì)部汁液的滲透勢(shì)。第三十三頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日植物材料:梧桐枝條第三十四頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日操作步驟第三十五頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日1．裝樣時(shí)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(shì)時(shí)加壓速度

要放慢，否則會(huì)影響測(cè)量精度。

3．注意安全，加壓時(shí)不要使臉部處于鋼筒頂蓋正

上方。

4．高壓鋼瓶有危險(xiǎn)，搬運(yùn)或使用時(shí)要注意。注意事項(xiàng)：第三十六頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日思考題：壓力室法測(cè)定水勢(shì)時(shí)，加壓速度過(guò)快對(duì)結(jié)果有何影響？第三十七頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日四、冰點(diǎn)滲透壓計(jì)測(cè)定植物水勢(shì)實(shí)驗(yàn)原理：水溶液的冰點(diǎn)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(diǎn)由0攝氏度降至－1.875攝氏度。因此已知某溶液的冰點(diǎn)下降值，即可由以下公式計(jì)算出其滲透勢(shì)：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(diǎn)下降數(shù)值(度);1.857為水的摩爾冰點(diǎn)下降常數(shù)。第三十八頁(yè)，共四十二頁(yè)，2022年，8月28日被測(cè)樣品的溫度變化過(guò)程第三十九頁(yè)，共四十二頁(yè)