植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

萊陽農(nóng)學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院

植物生理學(xué)教研室

2005年8月21日

前言

植物生理學(xué)是研究植物生命活動規(guī)律和機(jī)理的一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。它的一切結(jié)論都是通過嚴(yán)格

的科學(xué)實(shí)驗(yàn)得出的。近年來現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展日新月異，新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、方法和儀器設(shè)備層

出不窮，我校的實(shí)驗(yàn)裝備水平也有明顯改善。因此，原用實(shí)驗(yàn)教材中的不少內(nèi)容異顯得陳舊，

為了適應(yīng)課程建設(shè)的要求我們編了這本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。

本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)山萊陽農(nóng)學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院植物生理學(xué)教研室的劉新、車永梅、楊德翠、柏素

花、戰(zhàn)淑敏、馬曉柯、劉洪慶和趙方貴負(fù)責(zé)編寫完成。萊陽農(nóng)學(xué)院研究生處的鄭國生對全書進(jìn)

行了審讀、修改和補(bǔ)充。全部編寫人員均具有多年從事植物生理學(xué)教學(xué)和研究的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，曾

經(jīng)多次編寫此類教材，在使用中反應(yīng)良好。

鑒于編者的水平有限，編寫時(shí)間較倉促，本指導(dǎo)難免有不足之處，敬請讀者和專家指正。

編者

2005年8月

1

目錄

1.實(shí)驗(yàn)基本常識..........................................................3

1.1幾種常用實(shí)驗(yàn)儀器操作方法介紹.........................................3

1.2實(shí)驗(yàn)材料的采取、處理與保存...........................................9

1.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理......................................................12

2.水分生理.............................................................14

2.1氣孔運(yùn)動及其影響因素................................................14

2.2露點(diǎn)法測定植物葉片水勢和滲透勢......................................16

2.3液體交換法測定植物組織水勢（小液流法、折射儀法、電導(dǎo)法）............18

3.礦質(zhì)營養(yǎng).............................................................20

3.1植物溶液培養(yǎng)和缺素培養(yǎng)................................................20

3.2植物傷流液的成分分析................................................22

3.3根系活力的測定（TTC法）...............................................24

3.4硝酸還原酶（NR）活性的測定............................................25

4.光合作用和呼吸作用...................................................26

4.1葉綠體色素的提取、分離、理化性質(zhì)和定量測定..........................26

4.2紅外線CO2氣體分析儀法測定植物光合與呼吸速率........................30

4.3抗壞血酸氧化物酶和多酚氧化酶活性的測定..............................39

4.4水溶性碳水化合物的測定..............................................41

5.植物激素............................................................44

5.1植物組織培養(yǎng)技術(shù)....................................................45

5.2酶聯(lián)免疫法（ELISA）測定植物激素含量................................50

6.植物生長發(fā)育........................................................54

6.1種子萌發(fā)和活力測定..................................................54

6.2花粉活力測定........................................................56

7.逆境生理.............................................................58

7.1電導(dǎo)法測定植物細(xì)胞透性..............................................58

7.2植物組織中超氧物歧化酶活性的測定....................................59

7.3植物體內(nèi)游離脯氨酸含量的測定........................................60

7.4植物組織中丙二醛含量的測定..........................................62

7.5植物體內(nèi)氧自由基的測定和清除........................................63

8.綜合性實(shí)驗(yàn)..........................................................64

2

1.實(shí)驗(yàn)基本常識

1.1幾種常用實(shí)驗(yàn)儀器操作方法介紹

一、WAY-1/2s阿貝折射儀

測定原理

數(shù)字阿貝折射儀測定透明或半透明物質(zhì)的折射率原理是基于測定臨界角，由目視望遠(yuǎn)鏡

部件和色散校正部件組成的觀察部件來瞄準(zhǔn)明暗兩部分的分界線，即瞄準(zhǔn)臨界角的位置，并由

角度二數(shù)字轉(zhuǎn)換部件將角度量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，輸入微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，而后數(shù)字顯示出被

測樣品的折射率或錘度。

儀器結(jié)構(gòu)

1.目鏡2.色散校正手輪3.顯示窗4.

叩OWER”電源開關(guān)5."READ"讀數(shù)顯示鍵6.

"BX-TC"經(jīng)溫度修正錘度顯示鍵7."nd折射率顯示

鍵8."BX”未經(jīng)溫度修正錘度顯示鍵9.調(diào)節(jié)手輪

10.聚光照明部件11.折射棱鏡部件12."TEMP”

操作步驟及使用方法

1.按下"POWER"波形電源開關(guān)(4),聚光照明部件(10)中照明燈亮，同時(shí)顯示窗(3)顯示00000。

有時(shí)顯示窗先顯示數(shù)秒后顯示00000。

2.打開折射棱鏡部件(11),移去擦鏡紙，這張擦鏡紙(單層)是儀器不使用時(shí)放在兩棱鏡之間，

防止在關(guān)上棱鏡時(shí)，可能留在棱鏡上細(xì)小硬粒弄壞棱鏡工作表面。

3.檢查上、下棱鏡表面，并用水或酒精小心清潔其表面。測定每?個(gè)樣品后也要仔細(xì)清潔兩

塊棱鏡表面，因?yàn)榱粼诶忡R上少量的原來樣品將影響下一個(gè)樣品的測量準(zhǔn)確度。

4.將被測樣品放在下面的折射棱鏡的工作表面上。如樣品為液體，可用干凈滴管吸1-2滴液體

樣品放在棱鏡工作表面上，然后將上面的進(jìn)光棱鏡蓋上。如樣品為固體，則固體樣品必須有一

個(gè)經(jīng)過拋光加工的平整表面。測量前需將這拋光表面擦凈，并在下面的折射棱鏡工作表面上滴

1-2滴折射率比固體樣品折射率高的透明的液體，然后將固體樣品拋光面放在折射棱鏡工作表

面上，使其接觸良好(測固體樣品時(shí)不需將上面的進(jìn)光棱鏡蓋上)。

5.旋轉(zhuǎn)聚光照明部件的轉(zhuǎn)臂和聚光鏡筒使上面的進(jìn)光棱鏡的進(jìn)光表面(測液體樣品)或固體樣

品前面的進(jìn)光表面(測固體樣品)得到均勻照明。

6.通過目鏡(1)觀察視場，同時(shí)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪(9),使明暗分界線落在交叉線視場中。如從目鏡

3

中看到視場是暗的，可將調(diào)節(jié)手輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。看到視場是明亮的，則將調(diào)節(jié)手輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

明亮區(qū)域是在視場的頂部。在明亮視場情況下可旋轉(zhuǎn)目鏡，調(diào)節(jié)視度看清晰交叉線。

7.旋轉(zhuǎn)目鏡方缺口里的色散校正手輪(2),同時(shí)調(diào)節(jié)聚光鏡位置，使視場中明暗兩部分具有良好

的反差和明暗分界線具有最小的色散。

8.旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，使明暗分界線準(zhǔn)確對準(zhǔn)交叉線的交點(diǎn)。

9.按"READ"讀數(shù)顯示鍵(5),顯示窗中00000消失，顯示數(shù)秒后消失，顯示被測樣品的

折射率。

如要知道該樣品的錘度值，可按"BX"未經(jīng)溫度修正的錘度顯示鍵(8)或按"BX-TC"經(jīng)溫度

修正錘度(按IGUMSA)顯示鍵(6)。加⑺"、BX-TC(6)"及"BX(8)"三個(gè)鍵是用于選定測量方式。

經(jīng)選定后，再按"READ"健，顯示窗就按預(yù)先選定的測量方式顯示。有時(shí)按"READ"鍵，顯示

數(shù)秒后消失，顯示窗全喑，無其他顯示，反映該儀器可能存在故障，需進(jìn)行檢查修理。當(dāng)

選定測量方式為"BX-TC"或"BX"時(shí)，如果調(diào)節(jié)手輪旋轉(zhuǎn)超出錘度測量范圍(0-95%),按"READ"

后，顯示窗將顯示

10.檢測樣品溫度，可按"TEMP"溫度顯小鍵(12)顯不窗將顯不樣品溫度。除J按"READ"鍵后，

顯示窗顯示時(shí)，按叮EMP"鍵無效，在其它情況下都可以對樣品進(jìn)行溫度檢測。顯示為溫度

時(shí)，再按"加⑺"、"BX-TC(6)"或"BX(8)"鍵，顯示將是原來的折射率或錘度。為區(qū)分顯示值是

溫度還是錘度，在溫度前加"t"符號，在"BX-TC"錘度前加"C"符號，在"BX"錘度前加"b"符號。

11.樣品測量結(jié)束后，必須用酒精或水(樣品為糖溶液)進(jìn)行小心清潔。

12.本儀器折射棱鏡部件中有通恒溫水結(jié)構(gòu)，如需測定樣品在某特定溫度下的折射率，儀器

可外接恒溫器，將溫度調(diào)節(jié)到你所需溫度再進(jìn)行測量。

13.計(jì)算機(jī)可用RS232連接線與儀器連接。首先，送出一個(gè)任意的字符，然后等待接收信息(參

數(shù)：波特率2400,數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，字節(jié)總長18)。

二、752型紫外可見分光光度計(jì)

測定原理

利用物質(zhì)對不同波長光的選擇性吸收現(xiàn)象對物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析，通過對吸收光譜分

析，判斷物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成。

儀器結(jié)構(gòu)

S3-樣品3

S2-樣品2

S廠樣品1

So-參比樣品

操作步驟及使用方法

1.開機(jī)前，先確認(rèn)儀器樣品室內(nèi)是否有東西擋在光路匕光路上有東西將影響儀器自檢甚至

造成儀器故障。

2.打開電源開關(guān)，使儀器預(yù)熱20分鐘；儀器接通電源后，儀器即進(jìn)入自檢狀態(tài)，自檢結(jié)束后

波長自動停在546nm處，測量的方式自動設(shè)定在透射比方式(％1)，并自動調(diào)100%T和0%T。

4

透射比參數(shù)測定樣品時(shí)（透射比方式）：

3.按"方式鍵"（MODE）將測試方式設(shè)置為透射比方式：顯示器顯示"XXXnm,XXX.X%T"

4.按"波長設(shè)置"鍵（▼▲）設(shè)置分析波長，如340nm；按波長設(shè)置鍵"▼"或"▲"直到顯示器顯示

340nm為止。此時(shí)顯示器顯示"340nmXXX.X%T"。每當(dāng)波長被重新設(shè)置后，請不要忘記調(diào)整

100.0%To

5.將您的參比溶液和被測溶液分別倒入比色皿中；比色皿內(nèi)的溶液面高度不應(yīng)低于25毫米，

大約2.5毫升，被測試的樣品中不能有氣泡和漂浮物，否則，會影響測試參數(shù)的精確度。

6.打開樣品室蓋，將盛有溶液的比色皿分別插入比色皿槽中，蓋上樣品室蓋。被測樣品的測

試波長在34（）nm-1000nm范圍內(nèi)時(shí)，建議使用玻璃比色皿，190nm-340nm范圍內(nèi)時(shí)，建議使用

石英比色皿。

儀器所附比色皿的透射率已經(jīng)過測試和匹配，未經(jīng)匹配處理的比色皿將影響樣品的測試精

度。比色皿的透光部分表面不能有指印、溶液痕跡。否則，將影響樣品的測試精度。

7,將參比溶液推入光路中，按"100%T"健調(diào)整100%T。儀器在自動調(diào)整100%T的過程中，顯示

器顯示"340nmBlank…100.0%T調(diào)整完成后，顯示器顯示"340nm,100.0%T"

8.將被測溶液推或拉入光路中，此時(shí)，顯示器上所顯示是被測樣品的透射比參數(shù)。

注意：測定時(shí)要將比色皿的光面對準(zhǔn)光路。

吸光度參數(shù)測定樣品時(shí)（吸光度方式）：

1.2.（同上）

3.按"方式鍵"（MODE）將測試方式設(shè)置為吸光度方式：顯示器顯示"XXXnm,X.XXXAbs"

4.按"波長設(shè)置"鍵（▼▲）設(shè)置分析波長，如340nm；按波長設(shè)置鍵"▼"或"▲"直到顯示器顯示

340nm為止。此時(shí)顯示器顯示"340nmX.XXXAbs"。每當(dāng)波長被重新設(shè)置后，請不要忘記調(diào)整

零ABS。

5.將您的參比溶液和被測溶液分別倒入比色皿中；比色皿內(nèi)的溶液面高度不應(yīng)低于25毫米，

大約2.5毫升，被測試的樣品中不能有氣泡和漂浮物，否則，會影響測試參數(shù)的精確度。

6.（同上）

7.將參比溶液推入光路中，按"100%T"鍵調(diào)整零ABS。儀器在自動調(diào)整100%T的過程中，顯示

器顯示"340nmBIank....",100.0%T調(diào)整完成后，顯示器顯示"340nm,O.OOOAbs"

8.將被測溶液推或拉入光路中，此時(shí)，顯示器上所顯示是被測樣品的吸光度參數(shù)。

濃度值參數(shù)測定樣品時(shí)（濃度直讀方式）：

1）已知標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度值：

1.2（同上）

3.按"方式鍵"（MODE）將測試方式設(shè)置為濃度直讀方式：顯示器顯示"XXXnmXXXXC"

4.按"波長設(shè)置"鍵（▼▲）設(shè)置分析波長，如340nm；按波長設(shè)置鍵"▼"或"▲"直到顯示器顯示

340nm為止。此時(shí)顯示器顯示"340mnX.XXXC"。每當(dāng)波長被重新設(shè)置后，請不要忘記調(diào)整零

ABS。

5.將您的參比溶液和被測溶液分別倒入比色皿中；比色皿內(nèi)的溶液面高度不應(yīng)低于25毫米，

大約2.5毫升，被測試的樣品中不能有氣泡和漂浮物，否則，會影響測試參數(shù)的精確度。

6.（同上）

7.將參比溶液推入光路中，按"100%T"鍵調(diào)整零ABS。儀器在自動調(diào)整100%T的過程中，顯示

器顯示"340nmBlank....",100.0%T調(diào)整完成后，顯示器顯示"340nm,0000C%

8.按"功能鍵"，直至顯示器上顯示"STD/CONC=1000"。

5

9.按參數(shù)設(shè)置鍵（▼▲）直至顯示器上顯示的參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)樣品的濃度值相等，如標(biāo)準(zhǔn)樣品濃

度值為200；此時(shí)顯示器顯示"STD/CONC=0200"。

10.按確認(rèn)鍵，此時(shí)顯示器顯示"STD/CONC=0200”。

11.將被測溶液推或拉入光路中，此時(shí)，顯示器上所顯示是被測樣品的濃度值。

2）已知標(biāo)準(zhǔn)樣品K因子：

1?7步，如方法1）。

8.按"功能鍵"，直至顯示器上顯示"STD/FACTOR=1000"。

9.按參數(shù)設(shè)置鍵（▼▲）直至顯示器上顯示的參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)樣品的濃度值相等，如標(biāo)準(zhǔn)樣品濃

度值為200；此時(shí)顯示器顯示"STD/FACTOR=0200"。

10.按確認(rèn)鍵，此時(shí)顯示器顯示"STD/FACTORR200"。

11.將被測溶液推或拉入光路中，此時(shí)，顯示器上所顯示是被測樣品的濃度值。

三、GXH-3051型紅外線CO2氣體分析儀（IRGA）

工作原理

許多由異原子組成的氣體分子對紅外線都有特異的吸收帶。co?的紅外吸收帶有四處，其

吸收峰分別在2.69nm、2.77^101、4.26nm和14.99同11處，其中只有4.26^111的吸收帶不與H?O

的吸收帶重疊，紅外儀內(nèi)設(shè)置僅讓4.26nm紅外光通過的濾光片，當(dāng)該波長的紅外光經(jīng)過含有

CO2的氣體時(shí)，能量就因CO?的吸收而降低，降低的多少與CO2的濃度有關(guān)，并服從朗伯一

比爾定律。分別供給紅外儀含與不含CO2的氣體，紅外儀的檢測器便可通過檢測紅外光能量

的變化而輸出反映CO2濃度的電訊號。

目前應(yīng)用于光合作用研究的紅外線CO2氣體分析儀，按照測量氣室的數(shù)量一般分為兩種

類型：單氣室類型和雙氣室（或多氣室）類型。單氣室紅外儀一般用于CO2濃度絕對值的測

定；在雙氣室（或多氣室）紅外儀中，一個(gè)氣室為分析氣室，另一個(gè)作為參比氣室，可測定參

比氣與分析氣中CO2濃度之差。

儀器結(jié)構(gòu)

儀器前面板及連接示意圖

儀器啟動及操作

1.將儀器從包裝箱內(nèi)取出，接上外接電源，或者切換到內(nèi)部蓄電池。打開儀器的電源。注意:

儀器接通電源后，將發(fā)出2?3秒鐘低電壓峰嗚報(bào)警聲音，然后儀器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果儀器使用蓄

電池連續(xù)工作若干小時(shí)后，儀器將再次長時(shí)間發(fā)出報(bào)警聲音，則說明蓄電池電能已快用完，此

時(shí)應(yīng)停止使用，待蓄電池充足電后再使用或改用辦電2201MC經(jīng)直流電源轉(zhuǎn)換成12V給儀器供

6

電。一般充足電的蓄電池可使儀器連續(xù)工作4?5h。

2.儀器接通電源后必須預(yù)熱15min,這時(shí)數(shù)顯表頭顯示值為環(huán)境空氣中CO2的濃度值，約為

300?350Ppm。

3.儀器預(yù)熱15min后，第一步要校準(zhǔn)儀器零點(diǎn)。將儀器后面板的切換閥旋到左側(cè)的調(diào)零位置上,

打開泵的開關(guān)。約Imin后，數(shù)顯表頭的顯示值趨向零點(diǎn)附近。此時(shí)，旋下零點(diǎn)電位器上的保護(hù)

蓋，調(diào)節(jié)零點(diǎn)電位器，將顯示值調(diào)至零點(diǎn)上。

4.第二步要校準(zhǔn)儀器跨度。在儀器零點(diǎn)校準(zhǔn)結(jié)束后，關(guān)上氣泵的開關(guān)，待儀器前面板的切換

閥旋到右側(cè)的測量位置上，將1升標(biāo)準(zhǔn)氣瓶的出氣嘴插入儀器的進(jìn)氣嘴內(nèi)，輕輕壓3次，每次約

1秒，然后等待Imin左右,待顯示值穩(wěn)定以后，調(diào)節(jié)跨度電位器使顯示值與標(biāo)準(zhǔn)氣濃度值一致（若

使用帶減壓閥的高壓標(biāo)準(zhǔn)氣瓶，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)氣以0.5L/min的流量進(jìn)入儀器內(nèi)，約Imin左右，待顯

示值穩(wěn)定以后再進(jìn)行跨度校準(zhǔn)）。

5.測量：用橡膠軟管將取樣手柄與儀器進(jìn)氣嘴連接上，開泵即可抽取樣氣進(jìn)行測量。不取樣

時(shí)可把泵關(guān)閉。

6,測量完畢以后，關(guān)上電源開關(guān)及泵開關(guān)，拔下穩(wěn)壓電源插頭，將儀器前面板的切換閥打到

右側(cè)的測量狀態(tài)；將儀器后面板的外接供電和電池供電切換開關(guān)旋至上外接"方向。

7,用橡膠管短接樣氣的進(jìn)出氣口，將其他各連接器件卸下，并整理歸位。

四、高速離心機(jī)

測定原理

將裝有等量試液的離心管對稱放置在轉(zhuǎn)頭四周的孔內(nèi)，啟動機(jī)器后，電動機(jī)帶動轉(zhuǎn)頭高

速運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的相對離心力（RCF）使試液分離，相對離心力的大小取決于試樣所處的位置至軸

心的水平距離即旋轉(zhuǎn)半徑r和轉(zhuǎn)速n,其計(jì)算公式如下：

RCF=1.118X10-5n2rXg:n-轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）；r-旋轉(zhuǎn)半徑（厘米）

儀器結(jié)構(gòu)

操作步驟

1.將樣品等量放置在試管內(nèi)，并將其對稱放入轉(zhuǎn)頭。

2.擰緊轉(zhuǎn)軸螺母，蓋好蓋門，將儀器按上電源后，打開儀器后面的電源開關(guān)，此時(shí)數(shù)碼管顯

示"OOOO",表示儀器已接通電源；

3.如需調(diào)整儀器的運(yùn)行參數(shù)（運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和運(yùn)轉(zhuǎn)速度），可按功能鍵，使相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮，數(shù)碼

管即顯示該參數(shù)值，此時(shí)可用▲,<"鍵調(diào)整該參數(shù)至需要的值，按記憶鍵確認(rèn)貯存。

4.按開鍵啟動儀器。儀器運(yùn)行過程中數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)速，當(dāng)需要查看其他參數(shù)時(shí)，可按功能鍵,

使該參數(shù)對應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮，數(shù)碼管即顯示該參數(shù)值。當(dāng)儀器到達(dá)設(shè)定的時(shí)間或中途停機(jī)，停

機(jī)過程中數(shù)碼管閃爍顯示轉(zhuǎn)速，屬正?，F(xiàn)象。

注意事項(xiàng)：

7

1.為確保安全和離心效果，儀器必須放置在堅(jiān)固水平的臺面上，塑料蓋門上不得放置任何物

品；樣品必須對稱放置，并在開機(jī)前確保已擰緊螺母；

2.應(yīng)經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)頭及試驗(yàn)用的離心管是否有裂紋，老化等現(xiàn)象，如有就應(yīng)及時(shí)更換；

3.試驗(yàn)完畢后，需將儀器擦試干凈，以防腐蝕；

4.如樣品比重超過llg/cn?,最高轉(zhuǎn)速n按下式計(jì)算：n=nmaxX(1.2g/樣品比重:產(chǎn)

5.當(dāng)電機(jī)碳刷長度小于6mm時(shí)，必須及時(shí)更換；

6.在離心機(jī)未停穩(wěn)的情況下不得打開蓋門；

7.儀器必須有可靠接地；

8.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉后面電源開關(guān)，拔掉電源插頭，下次實(shí)驗(yàn)插上電源插頭時(shí)，勿忘打開后

面電源開關(guān)。

五、DDSJ-308A型電導(dǎo)率儀

DDSJ-308A型電導(dǎo)率儀是一臺智能型的實(shí)驗(yàn)室常規(guī)分析儀器，適用于實(shí)驗(yàn)室精確測量水溶

液的電導(dǎo)率及溫度、總?cè)芙夤虘B(tài)量(TDS)及溫度，也可用于測量純水的純度與溫度，以及海水

及海水淡化處理中的含鹽量的測定(以NaCl為標(biāo)準(zhǔn))。

本儀器具有以下特點(diǎn)：

(1)儀器可進(jìn)行電導(dǎo)率、TDS、鹽度及溫度測量，測量范圍：

電導(dǎo)率：0~1.999義1()5口s/cm；TDS：0~19990mg/L

鹽度：0.0~80.0ppt：溫度：-5.0?105.0度

(2)儀器采用微處理器技術(shù)，使儀器具有自動溫度補(bǔ)償、自動校準(zhǔn)、量程自動切換等功能。

儀器具有斷電保護(hù)功能，在儀器使用完畢關(guān)機(jī)后或非正常斷電情況下，儀器內(nèi)部貯存的測量數(shù)

據(jù)和設(shè)置的參數(shù)不會丟失。

(3)儀器的測量結(jié)果可以貯存、刪除、查閱、保持、打印或傳送到PC機(jī)。儀器最多可貯存

各50套電導(dǎo)率、TDS或鹽度測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并提供兩套打印模式供用戶選擇。

(4)具有標(biāo)定功能，用戶可用此功能標(biāo)定電極常數(shù)或TDS轉(zhuǎn)換系數(shù)。

(5)為方便操作，開機(jī)后，儀器將直接進(jìn)入上次關(guān)機(jī)時(shí)的測量狀態(tài)。

(6)儀器帶有RS-232接口，可接TP-16型打印機(jī)打印測量結(jié)果或與計(jì)算機(jī)通訊。

(7)儀器采用點(diǎn)陣式液晶顯示，全中文操作界面，使用簡單方便。儀器采用新穎輕觸鍵，

可靠性好。

儀器結(jié)構(gòu)

儀器面板上共有15個(gè)操作鍵，其功能如下:

"打印1"鍵：用于打印當(dāng)前的測量數(shù)據(jù)。

"打印2"鍵：用于打印貯存的測量數(shù)據(jù)。

8

"查閱"鍵：用于查閱儀器所貯存的測量數(shù)據(jù)。

"貯存"鍵：用于貯存測量數(shù)據(jù)。

"刪除"鍵：用于刪除全部貯存的測量數(shù)據(jù)。

"標(biāo)定"鍵：用于標(biāo)定電極常數(shù)或TDS轉(zhuǎn)換系數(shù)。

"電極常數(shù)"鍵：用于設(shè)置電極常數(shù)或TDS轉(zhuǎn)換系數(shù)。

"溫補(bǔ)系數(shù)"鍵：用于設(shè)置溫度補(bǔ)償系數(shù)。

▲"鍵：用于調(diào)節(jié)參數(shù)。

"保持"鍵：用于鎖定本次測量數(shù)據(jù)。

"確認(rèn)"鍵：用于確認(rèn)儀器當(dāng)前的操作數(shù)據(jù)或操作狀態(tài)。

"取消"鍵：用于從各種工作狀態(tài)返回到測量狀態(tài)。

"ON/OFF鍵：用于儀器的開機(jī)或關(guān)機(jī)。

儀器安裝及使用

安裝：

1.將多功能電極架(9)插入電極梗座(3)內(nèi)。

2.將電導(dǎo)電極(10)和溫度傳感器(12)夾在多功能電極架(9)ho

3.分別將電導(dǎo)電極(⑼和溫度傳感器(12)的插頭插入測量電極插座⑸和溫度傳感器插座⑺內(nèi)。

4.用蒸儲水清洗電導(dǎo)電極和溫度傳感器，然后將電導(dǎo)電極和溫度傳感器浸入被測溶液中。

5.將通用電源器(11)輸出插頭插入儀器的電源插座(4)內(nèi)。然后，接通通用電源器的電源，儀

器可以進(jìn)行正常操作。

鹽度測量電導(dǎo)電極選用

鹽度測量時(shí)，?般選用電極常數(shù)10的電導(dǎo)電極：

lOppt以下鹽度也可選用電極常數(shù)1的伯黑電導(dǎo)電極。

測定操作

1.開機(jī)：按下"ON/OFF"鍵,儀器將顯示廠標(biāo)、儀器型號、名稱,即"DDSJ-308A型電導(dǎo)率儀"。

兒秒后，儀器自動進(jìn)入上次關(guān)機(jī)時(shí)的測量工作狀態(tài)，此時(shí)儀器采用的參數(shù)為用戶最新設(shè)置的參

數(shù)。如果用戶不需改變參數(shù)，則無需進(jìn)行任何操作，即可直接進(jìn)行測量。

2.按"模式"鍵可以在三種模式間進(jìn)行轉(zhuǎn)換(電導(dǎo)率-TDS-鹽度)。

3.調(diào)節(jié)電極常數(shù)

每支電導(dǎo)電極出廠時(shí)，都標(biāo)有一定的電極常數(shù)值，用戶需將此值輸入儀器。

如電導(dǎo)電極的常數(shù)為0.98,則具體操作步驟如下：

在電導(dǎo)率測量下，按"電極常數(shù)"鍵，用▲"鍵調(diào)節(jié)常數(shù)至0.98值，按"確認(rèn)"鍵，儀器

自動將電極常數(shù)值0.98存入并返回測量狀態(tài)，在測量狀態(tài)中即顯示此電極常數(shù)值。

4.調(diào)節(jié)溫度系數(shù)

在電導(dǎo)率或TDS狀態(tài)下，按"溫補(bǔ)系數(shù)"鍵，儀器進(jìn)入溫補(bǔ)系數(shù)調(diào)節(jié)狀態(tài)。根據(jù)測量溶液的

溫度系數(shù)，按"▼，▲"鍵修改，最后按"確認(rèn)"鍵，儀器自動將修改好的溫度補(bǔ)償系數(shù)存入并返

回測量狀態(tài)。

5.測定

將電導(dǎo)電極浸入待測溶液中，待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后，記錄結(jié)果即可。

6.測量結(jié)束后，按"ON/OFF"鍵，儀器關(guān)機(jī)。將電極卸下，清洗干凈后，放回儀器保存箱中。

1.2實(shí)驗(yàn)材料的采取、處理與保存

植物材料的采集、處理和保存是否恰當(dāng)是完成植物生理學(xué)研究的重要環(huán)節(jié)之一。植物生理

實(shí)驗(yàn)使用的材料非常廣泛，根據(jù)來源可劃分為天然的植物材料(如植物幼苗、根、莖、葉、花

等器官或組織等)和人工培養(yǎng)、選育的植物材料(如雜交種、誘導(dǎo)突變種、植物組織培養(yǎng)突變型

9

細(xì)胞、愈傷組織、酵母等）兩大類；按其水分狀況、生理狀態(tài)可劃分為新鮮植物材料（如蘋果、

梨、桃果肉，蔬菜葉片，綠豆、豌豆芽下胚軸，麥芽、谷芽，鱗莖、花椰菜等）和干材料（小麥

面粉，玉米粉，大豆粉，根、莖、葉干粉，干酵母等）兩大類，因?qū)嶒?yàn)?zāi)康暮蜅l件不同，而加

以選擇。

一、植物材料的采集

植物生理研究測定結(jié)果和結(jié)論的可靠性（或準(zhǔn)確性），在很大程度上取決于材料的選用是否

具有廣泛的代表性，如果采樣方法不科學(xué)，樣品不具有廣泛代表性，即使結(jié)果的分析準(zhǔn)確無誤,

也不可能得出正確的結(jié)論。樣品的采集除必須遵循田間試驗(yàn)抽樣技術(shù)的一般原則外，還要根據(jù)

不同測定項(xiàng)目的具體要求，正確采集所需試材。為了保證植物材料的代表性，必須運(yùn)用科學(xué)方

法采取材料。從大田或?qū)嶒?yàn)地、實(shí)驗(yàn)器皿中采取的植物材料，稱為“原始樣品”，再按原始樣

品的種類（如植物的根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等）分別選出“平均樣品”，然后根據(jù)分析的

目的、要求和樣品種類的特征，采用適當(dāng)?shù)姆椒?，從“平均樣品”中選出供分析用的“分析樣

品”。

（一）原始樣品的取樣法

1.隨機(jī)取樣

在試驗(yàn)區(qū)（或大田）中選擇有代表性的取樣點(diǎn)，取樣點(diǎn)的數(shù)目視田塊的大小而定。選好點(diǎn)后，

隨機(jī)采取一定數(shù)量的樣株，或在每一個(gè)取樣點(diǎn)上按規(guī)定的面積從中采取樣株。

2.對角線取樣

在試驗(yàn)區(qū)（或大田）可按對角線選定5個(gè)取樣點(diǎn)，然后在每個(gè)點(diǎn)上隨機(jī)取一定數(shù)量的樣株，

或在卷個(gè)取樣點(diǎn)上按規(guī)定的面積從中采取樣株。

（二）平均樣品的取樣法

1.混合取樣法

一般顆粒狀（如種子等）或已碾磨成粉末狀的樣品可以采取混合取樣法進(jìn)行。具體的做法為:

將供采取樣品的材料鋪在木板（或玻璃板、牛皮紙）上成為均勻的一層，按照對角線劃分為4等

份。取對角的兩份為進(jìn)一步取樣的材料，而將其余的對角兩份淘汰。再將已取中的兩份樣品充

分混合后重復(fù)上述方法取樣。反復(fù)操作，每次均淘汰50%的樣品，直至所取樣品達(dá)到所要求的

數(shù)量為止。這種取樣的方法叫做“四分法”。

?般禾谷類、豆類及油料作物的種子均可采用這種方法采取平均樣品，但注意樣品中不要

混有不成熟的種子及其他混雜物。

2.按比例取樣法

有些作物、果品等材料，在生長不均等的情況下，應(yīng)將原始樣品按不同類型的比例選取平

均樣品。例如，對甘薯、甜菜、馬鈴薯等塊根、塊莖材料選取平均樣品時(shí)，應(yīng)按大、中、小不

同類型的樣品的比例取樣，然后再將每一單個(gè)樣品縱切剖開，每個(gè)切取1/4、1/8或1/16,混在

一起組成平均樣品。

在采取果實(shí)的平均樣品時(shí)，如桃、梨、蘋果、柑橘等果實(shí)，即使是從同一株果樹上取樣,

也應(yīng)考慮到果枝在樹冠上的各個(gè)不同方位和部位以及果實(shí)體積的大中、小和成熟度上的差異,

按各自相關(guān)的比例取樣，再混合成平均樣品。

（三）取樣注意事項(xiàng)

1.取樣的地點(diǎn)，一般在距田域或地邊一定距離的株行取樣，或在特定的取樣區(qū)內(nèi)取樣。取樣

點(diǎn)的四周不應(yīng)該有缺株的現(xiàn)象。

2.取樣后，按分析的目的分成各部分（如根、莖、葉、果等），然后捆齊，并附上標(biāo)簽，裝入紙

袋。有些多汁果實(shí)取樣時(shí)，應(yīng)用鋒利的不銹鋼刀剖切，并注意勿使果汁流失。

3.對于多汁的瓜、果、蔬菜及幼嫩器官等樣品，因含水分較多，容易變質(zhì)或霉?fàn)€，可以在冰

10

箱中冷藏，或進(jìn)行滅菌處理或烘干以供分析之用。

4,選取平均樣品的數(shù)量應(yīng)當(dāng)不少于供分析用樣品的2倍。

5.為了動態(tài)地了解供試驗(yàn)用的植物在不同生育期的生理狀況，常按植物不同的生育期采取樣

品進(jìn)行分析。取樣方法系在植物的不同生育時(shí)期先調(diào)查植株的生育狀況并區(qū)分為若干類型，計(jì)

算出各種類型植株所占的百分比，再按此比例采取相應(yīng)數(shù)目的樣株作為平均樣品。

二、分析樣品的處理和保存

1.從田間采取的植株樣品，或是從植株上采取的器官組織樣品

一般測定中，所取植株樣品應(yīng)該是生育正常無損傷的健康材料”取下的植株樣品或器官組

織樣品，必須放入事先準(zhǔn)備好的保濕容器中，以維持試樣的水分狀況和未取下之前基本一致。

否則，由于取樣后的失水，特別是在田間取樣帶回室內(nèi)的過程中，由于強(qiáng)烈失水，使離體材料

的許多生理過程發(fā)生明顯的變化，用這樣的試材進(jìn)行測定，就不可能得到正確可靠的結(jié)果。對

于器官組織樣品，如葉片或葉組織，在取樣后就應(yīng)立即放入鋪有濕紗布帶蓋的瓷盤中，或鋪有

濕濾紙的培養(yǎng)皿中。對于干旱研究的有關(guān)試材，應(yīng)盡可能維持其原來的水分狀況。

采回的新鮮樣品（平均樣品）在做分析之前，一般先要經(jīng)過凈化、殺青、烘干（或風(fēng)干）等一系

列處理。

（1）凈化新鮮樣品從田間或試驗(yàn)地取回時(shí)，常沾有泥土等雜質(zhì)，應(yīng)用柔軟濕布擦凈，不應(yīng)

用水沖洗。

（2）殺青為了保持樣品化學(xué)成分不發(fā)生轉(zhuǎn)變和損耗，應(yīng)將樣品置于105℃的烘箱中烘15?20

min以終止樣品中酶的活動。

（3）烘干樣品經(jīng)過殺青之后，應(yīng)立即降低烘箱的溫度，維持在70?80℃,直到烘至恒重。烘

干所需的時(shí)間因樣品數(shù)量和含水量、烘箱的容積和通風(fēng)性能而定烘干時(shí)應(yīng)注意溫度不可過高,

否則會把樣品烤焦，特別是含糖較多的樣品，更易在高溫下焦化。為了更精密地分析，避免某

些成分的損失（如蛋白質(zhì)、維生素、糖等），在條件許可的情況下最好采用真空干燥法。

此外，在測定植物材料中醐的活性或某些成分（如植物激素、維生素C、DNA、RNA等）的

含量時(shí)，需要用新鮮樣品。取樣時(shí)注意保鮮，取樣后應(yīng)立即進(jìn)行待測組分提取：也可采用液氮

中冷凍保存或冰凍真空干燥法得到干燥的制品。放在0?4℃冰箱中保存即可。在鮮樣已進(jìn)行了

勻漿，尚未完成提取、純化，不能進(jìn)行分析測定等特殊情況下，也可加入防腐劑（甲苯、苯甲

酸），以液態(tài)保存在緩沖液中，置于0?4℃冰箱即可。但保存時(shí)間不宜過長。

2.已經(jīng)烘干（或風(fēng)干）的樣品

可根據(jù)樣品的種類、特點(diǎn)進(jìn)行以下處理：

（1）種子樣品的處理一般種子（如禾谷類種子）的平均樣品清除雜質(zhì)后要進(jìn)行磨碎，在磨碎

樣品前后都應(yīng)徹底清除磨粉機(jī)（或其他碾磨用具）內(nèi)部的殘留物，以免不同樣品之間的機(jī)械混

雜，也可將最初磨出的少量樣品棄去，然后正式磨碎，最后使樣品全部無損地通過80?1（）0目的

篩子，混合均勻作為分析樣品貯存于具有磨口玻塞的廣口瓶中，貼上標(biāo)簽，注明樣品的采取地

點(diǎn)、試驗(yàn)處理、采樣日期和采樣人姓名等。長期保存的樣品，貯存瓶上的標(biāo)簽還需要涂蠟。為

防止樣品在貯存期間生蟲，可在瓶中放置一點(diǎn)樟腦或?qū)ξ欢燃妆健?/p>

對于油料作物種子（如芝麻、亞麻、花生、篷麻等）需要測定其含油量時(shí)，不應(yīng)當(dāng)用磨粉機(jī)

磨碎，否則樣品中所含的油分吸附在磨粉機(jī)上將明顯地影響分析的準(zhǔn)確性。所以，對于油料種

子應(yīng)將少量樣品放在研缽內(nèi)研碎或用切片機(jī)切成薄片作為分析樣品。

（2）莖桿樣品的處理烘干（或風(fēng)干）的莖桿樣品，均要進(jìn)行磨碎，磨莖桿用的電磨與磨種子

的磨粉機(jī)結(jié)構(gòu)不同，不宜用磨種子的電磨來磨碎莖桿。如果莖桿樣品的含水量偏高而不利于磨

碎時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步烘干后再進(jìn)行磨碎。

（3）多汁樣品的處理柔嫩多汁樣品（如漿果、瓜、菜、塊根、塊莖、球莖等）的成分（如蛋白

11

質(zhì)、可溶性糖、維生素、色素等）很容易發(fā)生代謝變化和損失，因此常用其新鮮樣品直接進(jìn)行

各項(xiàng)測定及分析。?般應(yīng)將新鮮的平均樣品切成小塊，置于電動搗碎機(jī)的玻璃缸內(nèi)進(jìn)行搗碎。

若樣品含水量不夠（如甜菜、甘薯等）可以根據(jù)樣品重加入0.1?I倍的蒸鐳水。充分搗碎后的樣品

應(yīng)成漿狀，從中取出混合均勻的樣品進(jìn)行分析。如果不能及時(shí)分析，最好不要急于將其搗碎，

以免其中化學(xué)成分發(fā)生變化而難以準(zhǔn)確測定。

有些蔬菜（如含水分不太多的葉菜類、豆類、干菜等）的平均樣品可以經(jīng)過干燥磨碎，也可

以直接用新鮮樣品進(jìn)行分析。若采用新鮮樣品，可采用上述方法在電動搗碎機(jī)內(nèi)搗碎，也可用

研缽（必要時(shí)加少許干凈的石英砂）充分研磨成勻漿，再進(jìn)行分析。

在進(jìn)行新鮮材料的活性成分（如酶活性）測定時(shí).，樣品的勻漿、研磨一定要在冰浴上或低溫

室內(nèi)操作。新鮮樣品采后來不及測定的，可放入液氮中速凍，再放入-70℃冰箱中保存。

供試樣品般應(yīng)該在暗處保存，但是，對于供光合、蒸騰、氣孔阻力等的測定樣品，在光

照下保存更為合理。一般可先將這些供試樣品保存在室內(nèi)自然光強(qiáng)下，但從測定前的0.5?1.0h

開始，應(yīng)對這些材料進(jìn)行測定前的光照預(yù)處理，也叫光照前處理。這不僅是為了使氣孔能正常

開放，也是為了使?些光合酶類能預(yù)先被激活，以便在測定時(shí)能獲得正常水平的值，而且還能

縮短測定時(shí)間。光照前處理的光強(qiáng)，一般應(yīng)和測定時(shí)的光照條件一致。

測定材料在取樣后，一般應(yīng)在當(dāng)天測定使用，不應(yīng)該過夜保存。需要過夜時(shí)，也應(yīng)在較

低溫度下保存，但在測定前應(yīng)使材料溫度恢復(fù)到測定條件的溫度。

對于采集的籽粒樣品，在剔除雜質(zhì)和破損籽粒后，一般可用風(fēng)干法進(jìn)行干燥。但有時(shí)根據(jù)

研究的要求，也可立即烘干。對葉片等組織樣品，在取樣后則應(yīng)立即烘干。為了加速烘干，對

于莖秤、果穗等器官組織應(yīng)事先切成細(xì)條或碎塊。

1.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

做好實(shí)驗(yàn)記錄是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理和分析的前提，在實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象及數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)及

時(shí)、準(zhǔn)確地記在記錄本上，切勿寫錯(cuò)，更不能涂改?？茖W(xué)研究要求做到一絲不茍，嚴(yán)謹(jǐn)刻苦，

實(shí)事求是，這不僅是做學(xué)問，而且也是做人的基本準(zhǔn)則。

在植物生理生化定量測定中，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，正確運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法非常重要。首

先遇到的是實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果中有效數(shù)字位數(shù)的確定問題。記錄數(shù)據(jù)時(shí)，只應(yīng)保留位不定數(shù)字，

計(jì)算結(jié)果中過多的無效數(shù)值是沒有意義的，在去掉多余尾數(shù)時(shí)，以“四舍五入”為原則。在運(yùn)

算過程中，也可以暫時(shí)多保留一位不定數(shù)字，得到計(jì)算結(jié)果后，再去掉多余的尾數(shù)。

其次，在待測組分定量測定中，誤差是絕對存在的，因此必須善于利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，分

析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性，并判斷其可靠程度。實(shí)驗(yàn)中，每種處理至少要有三次重復(fù)，定量測定數(shù)

據(jù)也要有三次重復(fù)，否則，無法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢測。而且，在統(tǒng)計(jì)分析之前，不能單就數(shù)據(jù)進(jìn)行選

擇統(tǒng)計(jì)。由于取材誤差、儀器誤差、試劑誤差、操作誤差等一些經(jīng)常性的原因所引起的誤差稱

為系統(tǒng)誤差；由于一些偶然的外因所引起的誤差，稱為偶然誤差。前者影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度,

后者影響分析結(jié)果的精密度。所謂準(zhǔn)確度是指測得值與真實(shí)值符合的程度，它用誤差來表示。

誤差分為絕對誤差和相對誤差。所謂精密度是指幾次重復(fù)測定彼此間符合的程度，顯示其重現(xiàn)

性狀況，它用偏差來表示。偏差也分為絕對偏差和相對偏差。準(zhǔn)確度和精密度共同反映測定結(jié)

果的可靠性。誤差小表示可靠性好，誤差大表示可靠性差。

在對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，對同待測組分所得到的多個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最簡單的辦法是計(jì)算

其算術(shù)平均值，但這還不能很好地反映測定結(jié)果的可靠性，尚需要計(jì)算出偏差或相對偏差。在

分析中，如果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不多，則可采用算術(shù)平均偏差或相對平均偏差表示精密度即可；但當(dāng)實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)較多或分散程度較大時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)偏差即均方差S或相對標(biāo)準(zhǔn)偏差即變異系數(shù)Cv表示精密

度更可靠。還可用置信區(qū)間表示指定置信度a的偏差。

12

Vx.

1.算術(shù)平均值

n

2,平均偏差='、一》1

n

Vlx.-x\

3.相對平均偏差二！x100%

nx

4.標(biāo)準(zhǔn)偏差（均方差）S=

S

5.變異系數(shù)Cv=—X100%

x

6,置信區(qū)間的界限「=世牛史

yjn

置信區(qū)間=亍土P

在科學(xué)研究中，為了檢測某一樣品無所屬總體平均數(shù)和某一指定的同類樣品的總體平均數(shù)

之間，或者兩種處理取樣所屬的總體平均數(shù)之間有無顯著差異時(shí)，在總體方差未知，乂是小樣

本情況下，可以用f檢驗(yàn)求得f值，再根據(jù)設(shè)定顯著水平和自由度大小，從f值表中查得概率值（P）,

即可推斷不同樣品或同一樣品的不同處理之間是否具有顯著性差異及其差異水平。

所謂r檢驗(yàn)，實(shí)質(zhì)上是差數(shù)的5%和1%置信區(qū)間，它只適用于檢驗(yàn)兩個(gè)相互獨(dú)立的樣品平均

數(shù)。要明確多個(gè)平均數(shù)之間的差異顯著性，還必須對各平均數(shù)進(jìn)行多重比較。多重比較的方法,

過去沿用最小顯著差數(shù)法（簡稱LSD法），但此法有一定的局限性。近來多采用最小顯著極差法

（簡稱LSR法），這一方法的特點(diǎn)是不同平均數(shù)間的比較采用不同的顯著差數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可用于平均

數(shù)間的所有相互比較，其常用方法有新復(fù)極差檢驗(yàn)和q檢驗(yàn)兩種。各平均數(shù)經(jīng)多重比較后，常

采用標(biāo)記字母法表示。在平均數(shù)之間，凡有一個(gè)相同標(biāo)記字母的即為差異不顯著，凡具有不同

標(biāo)記字母的即為差異顯著，用小寫字母a、b、c等表示a=0.05顯著水平，大寫字母力、B、C等

表示a=0.01顯著水平。差異顯著性也可用標(biāo)“*”號的方法表示，凡達(dá)到a=0.05水平（差異顯

著）的數(shù)據(jù)，在其右上角標(biāo)一個(gè)“*”號，凡達(dá)到a=0.01水平（差異極顯著）的數(shù)據(jù)，在其右上角

標(biāo)兩個(gè)“*，，號，凡未達(dá)到a=0.05水平的數(shù)據(jù)，則不予標(biāo)記。

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，方差分析可幫助我們掌握客觀規(guī)律的主要矛盾或技術(shù)關(guān)鍵。方差分析的基

本步驟可概括為：①將資料總變異的自由度及平方和分解為各變異因素的自由度及平方和，進(jìn)

而算得其均方差；②計(jì)算均方比，做出尸測驗(yàn)，以明確各變異因素的重要程度；③對各平均數(shù)

進(jìn)行多重比較。具體的方法可參考有關(guān)專業(yè)書籍。

思考題

1.如何做到采取的植物材料具有廣泛的代表性?

2.如何做到對實(shí)險(xiǎn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)和分析

13

2.水分生理

2.1氣孔運(yùn)動及其影響因素

氣孔是陸生植物與外界環(huán)境交換水分和氣體的主要通道及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。它既要讓光合作用需

要的co?通過，又要防止過多的水分損失，因此氣孔在葉片上的分布、密度、形狀、大小以及

開閉情況顯著地影響著葉片的光合、蒸騰等生理代謝的速率。因而研究氣孔狀況很有必要，特

別是在研究化學(xué)物質(zhì)及環(huán)境因素對氣孔運(yùn)動的影響時(shí)，經(jīng)常需要觀察或測定氣孔開閉的程度。

本實(shí)驗(yàn)介紹觀察氣孔狀況的一些方法。

一.顯微鏡下觀察氣孔運(yùn)動

原理

氣孔的開閉運(yùn)動是由組成氣孔器的兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞的膨壓控制的，將葉片表皮放在高滲溶液

中，保衛(wèi)細(xì)胞失水，氣孔關(guān)閉；置換成低滲溶液后，保衛(wèi)細(xì)胞吸水，氣孔開啟。氣孔的開閉運(yùn)

動可在顯微鏡下直接觀察。

儀器與用具

顯微鏡1臺；尖頭鏡子1把；載玻片；蓋玻片；濾紙；滴管等。

試劑

5%甘油溶液。

方法

選用氣孔較大的植物，如鴨跖草、蠶豆等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前先把植株放在濕潤的空氣中照

光，促使氣孔張開。觀察時(shí)摘下葉片，用尖頭鏡子撕取一小片下表皮，浸入有水滴的載玻片上,

蓋上蓋玻片后立即在顯微鏡下觀察。盡可能找到開得最大的氣孔，然后在蓋玻片的一端用濾紙

吸去水；而從另一端滴上5%甘油溶液，使甘油溶液取代水，繼后可觀察到保衛(wèi)細(xì)胞因失水而

質(zhì)壁分離，致使氣孔關(guān)閉。當(dāng)按上述方法再用水取代甘油時(shí)，保衛(wèi)細(xì)胞吸水便呈現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)

原現(xiàn)象，氣孔張開，而且張得比實(shí)驗(yàn)開始時(shí)還大。

注意事項(xiàng)

本方法適用對氣孔大且易撕下表皮的植物進(jìn)行氣孔運(yùn)動的觀察。

二、光、CO2對氣孔運(yùn)動的影響

原理

光下植物葉片的氣孔開啟，暗中氣孔關(guān)閉。一般情況下，高C02抑制氣孔張開，而低C02

誘導(dǎo)氣孔開放。氣孔的形態(tài)，大小及氣孔開度可在顯微鏡下直接觀察。

儀器與用具

有光源的顯微鏡1臺；顯微聚光燈1盞；載玻片；鎰子；滴管；吸水紙；測微尺等。

試劑

Imol/LNaOH

方法

1.光對氣孔的開啟

將不離體的葉片（鴨跖草或蠶豆等）沖洗干凈，放置暗中數(shù)小時(shí)，使氣孔關(guān)閉，然后把一張

平展的葉片固定在顯微鏡的載物臺上，有氣孔的一面朝上，開啟顯微鏡的內(nèi)藏式光源或在葉的

斜上方安置一顯微聚光燈，照射葉片，視野中選擇數(shù)個(gè)氣孔，調(diào)焦后，每隔5?lOmin觀察一次,

并用顯微測微尺測量氣孔開度。也可用顯微攝影儀定時(shí)定點(diǎn)拍攝光誘導(dǎo)的氣孔開啟過程。

2.氣孔對CO?的反應(yīng)

將盛有表皮條和少量水的小培養(yǎng)皿放在一盛有1mol/LNaOH溶液的大培養(yǎng)皿中，用燒杯

罩住，其中CO?被NaOH所吸收，放在室溫、光照下30min,處理前后測量氣孔孔徑。

注意事項(xiàng)

1.觀察的葉片最好是在溫室中生長的，葉表面沾污的塵粒少。

2.事先對葉遮光處理。

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3.樣品下表皮朝向光源。

三、鉀離子對氣孔開度的影響

原理

保衛(wèi)細(xì)胞的滲透系統(tǒng)受鉀離子調(diào)節(jié)。光下，保衛(wèi)細(xì)胞中的葉綠體通過光合磷酸化生成ATP,

ATP驅(qū)動質(zhì)膜上的K+-H+泵，使保衛(wèi)細(xì)胞能逆濃度梯度從周圍表皮細(xì)胞吸收鉀離子，或從外界

溶液中吸收鉀離子，從而降低其滲透勢，使氣孔開放。

儀器與用具

顯微鏡I臺；尖頭鑲子1把；光源燈（1000W碘鴇燈）；培養(yǎng)mi3個(gè)，載玻片與蓋玻片若干。

試劑

0.5%KNC）3；0.5%NaNO3;須用分析純試劑配制。

方法

1,將三個(gè)培養(yǎng)皿中各放15ml的0.5%KNC>3、0.5%NaNO?與蒸儲水。

2.在同一蠶豆葉上撕表皮若干，分放在上述的三個(gè)培養(yǎng)皿中。

3.將培養(yǎng)皿置于人工光照條件下照光12h左右，光照強(qiáng)度在40001x左右。

4,分別在顯微鏡下觀察氣孔的開度。

注意事項(xiàng)

1.供試材料除蠶豆外，還可選用鴨跖草和紫鴨跖草，實(shí)驗(yàn)前，要給材料預(yù)照光，促使氣孔適

度開放，這樣可縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高處理效應(yīng)。

2.室溫低時(shí)、將照光培養(yǎng)皿放置得離光源稍近一些，使培養(yǎng)皿中溶液溫度能上升至30?35℃。

四、ABA等植物激素對氣孔關(guān)閉的作用

原理

植物內(nèi)源激素ABA（脫落酸）、SA（水楊酸）、JA（茉莉酸）、IAA（生長素）等均能夠影響

氣孔的開閉運(yùn)動?？梢杂梅Q量法、鏡檢法直接或間接地測量氣孔開度，以檢驗(yàn)外源ABA、SA、

JA、IAA的作用，加深了解ABA、SA、JA、IAA的生理功能。

儀器與用具

顯微鏡1臺（附接目鏡測微尺）；溫箱1臺；感量0.001g天平；25ml燒杯6只；10ml移液管3

支；剪刀1把；尖頭鑲子1把；光源；載玻片和蓋玻片等。

試劑

ImmolABA；ImmolSA；ImmolIAA；Immol6-BA；pH6.1的l（）mmol/LTris或MES緩沖

液：蒸館水；無水乙醇;

方法

1.取3~4周齡蠶豆幼苗最上端剛展開的葉片，放在光下照光（做ABA、SA）或暗處（做IAA）

2?3h,誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉或張開。在顯微鏡下記錄氣孔孔徑。

2.用pH6.1的10mmol/LTris緩沖液配制不同濃度的IAA、6-BA和ABA溶液（0、10"、胎耳和

6

10-mol/L）o

3.取氣孔下表皮，分別放入以上緩沖液中，在散射光下2?3h,測量各處理和對照的氣孔孔徑,

作出激素濃度和孔徑的關(guān)系圖。

4.根據(jù)測量結(jié)果，分析各激素對氣孔開度的影響。

注意事項(xiàng)

1.測量前為何要進(jìn)行照光或暗處理？

2.ABA為何能影響氣孔開度？

五、Ca?+在ABA調(diào)節(jié)氣孔運(yùn)動中的作用

原理

Ca2+是ABA調(diào)節(jié)氣孔運(yùn)動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要組分之一。激光共聚焦顯微鏡技術(shù)（Conforcal）

證明在ABA誘導(dǎo)蠶豆氣孔關(guān)閉會HI現(xiàn)［Ca2+1（胞質(zhì)鈣濃度）升高現(xiàn)象，Ca2+通道阻斷劑EGTA、

釘紅、LaCb和異博定（verapamil）可阻斷ABA所引起的［Ca2號（胞質(zhì)鈣濃度）升高，抵消或減

弱ABA誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的效應(yīng)。

儀器與用具

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有光源的顯微鏡1臺；載玻片；鐐子；滴管；吸水紙；測微尺等。

試劑

100mmol/LKC1溶液；pH6.1的1Ommol/LTris或MES緩沖液；100mmol/LCaCb溶液；

20mmol/LEGTA；1Ommol/LLaCh

方法

1.取3~4周齡蠶豆幼苗最上端剛展開的葉片，放暗處或在光下照光2?3h,誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉或張

開。在顯微鏡記錄氣孔孔徑。

2,用pH6.1的lOmmol/LTris緩沖液配制不同濃度的ABA溶液（0、10"、?s和］Ca2+

（0.1、1、1Ommol/L）溶液、含有2mmol/LEGTA的ABA系列濃度溶液，含有1mmol/LLaCb

的ABA系列濃度溶液。

3,取氣孔下表皮，分別放入以上緩沖液中，在散射光下2?3h,測量各處理和對照的氣孔孔徑,

作出激素濃度和孔徑的關(guān)系圖.

4.根據(jù)測量結(jié)果，分析鈣在ABA調(diào)控氣孔運(yùn)動中的作用。

思考題

1.氣孔的開閉是由什么控制的？

2.為什么供試材料在實(shí)驗(yàn)前要放在濕潤的空氣中照光？

3.當(dāng)水取代甘油時(shí)，氣孔開度為什么比實(shí)驗(yàn)開始時(shí)還大？

4.試比較在何種溶液中氣孔的開度最大?為什么？

5.如何進(jìn)一步證明鈣參與ABA誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的過程？

2.2露點(diǎn)法測定植物葉片水勢和滲透勢

水勢和滲透勢是植物水分狀況的重要參數(shù)。水勢與滲透勢的測定方法可分為三大類：液相

平衡法（包括小液流法、重量法測水勢，質(zhì)壁分離法測滲透勢）和壓力平衡法（壓力室法測水

勢）外，還有一類是氣相平衡法，包括熱電偶濕度計(jì)法、露點(diǎn)法等。液相平衡法所需儀器設(shè)備

簡單，但手續(xù)繁瑣、效率低，難以自動記錄；壓力平衡法適于測定枝條或整個(gè)葉片的水勢，對

于小型樣品如葉圓片等則無能為力。氣相平衡法能廣泛用于各種植物葉片水勢和滲透勢的測

定，所需樣品量極少、測量精度高，是近年來發(fā)展起來的一類較好的植物水勢及其組分的測定

技術(shù)。

原理

將葉片或組織汁液密閉在體積很小的樣品室內(nèi)，經(jīng)一定時(shí)間后，樣品室內(nèi)的空氣和植物樣

品將達(dá)到溫度和水勢的平衡狀態(tài)。此時(shí)，氣體的水勢（以蒸氣壓表示）與葉片的水勢（或組織

汁液的滲透勢）相等。因此，只要測出樣品室內(nèi)空氣的蒸氣壓，便可得知植物組織的水勢（或

汁液的滲透勢）。由于空氣的蒸氣壓與其露點(diǎn)溫度具有嚴(yán)格的定量關(guān)系，本儀器便通過測定樣

品室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度而得知其蒸氣壓。該儀器裝有高分辨能力的熱電偶，熱電偶的一個(gè)結(jié)點(diǎn)

安裝在樣品室的上部。測量時(shí)，首先給熱電偶施加反向電流，使樣品室內(nèi)的熱電偶結(jié)點(diǎn)降溫

（Peltier效應(yīng)），當(dāng)結(jié)點(diǎn)溫度降至露點(diǎn)溫度以下時(shí)，將有少量液態(tài)水凝結(jié)在結(jié)點(diǎn)表面，此時(shí)切

斷反向電流，并根據(jù)熱電偶的輸出電位記錄結(jié)點(diǎn)溫度變化。開始時(shí)，結(jié)點(diǎn)溫度因熱交換平衡而

很快上升；隨后，則因表面水分蒸發(fā)帶走熱量，而使其溫度保持在露點(diǎn)溫度，呈現(xiàn)短時(shí)間的穩(wěn)

衡狀態(tài)；待結(jié)點(diǎn)表面水分蒸發(fā)完畢后，其溫度將再次上升，直至恢復(fù)原來的溫度平衡。記錄下

穩(wěn)衡狀態(tài)的溫度，便可將其換算成待測樣品的水勢或滲透勢。

儀器組成

本試驗(yàn)所用儀器為美國Wescor公司生產(chǎn)的HR-33T型露點(diǎn)微伏壓計(jì),該微伏壓計(jì)實(shí)際上

就是一個(gè)精密的電位計(jì)，能準(zhǔn)確測出熱電偶兩端點(diǎn)溫度差異而產(chǎn)生的細(xì)微的電位變化。儀器配

套的C-52（圖1）和L-51型樣品室的基本結(jié)構(gòu)都是由一個(gè)靈敏的熱電偶和一個(gè)鋁合金制的隔

熱性很好的葉室組成。前者用于離體葉片水勢測定，后者主要用于活體測定。

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旋鈕蓋

圖1C-52型樣品室構(gòu)造

方法

1.樣品室空白系數(shù)測定

（1）使FUNCTION旋鈕位于SHORT位置。打開主機(jī)預(yù)熱10分鐘。

（2）將功能旋鈕（FUNCTION）旋轉(zhuǎn)到Read位置，將量程（RANGE）旋鈕位于30的位

置上，調(diào)節(jié)ZEROOFFSET旋鈕使指針讀數(shù)為零。

（3）將FUNCTION旋鈕調(diào)至【JCOOL位置，此時(shí)表頭的指針向右偏轉(zhuǎn)，當(dāng)指針移動到最

大時(shí)，將FUNCTION旋鈕調(diào)到DP位置，此時(shí)表頭的指針會向左或向右偏轉(zhuǎn)，調(diào)整nvSet旋

鈕（指針向右偏轉(zhuǎn)，nvSet旋鈕就向右轉(zhuǎn)動，反之向左）使指針穩(wěn)定不動。

（4）指針穩(wěn)定后，按下nv按鈕，此時(shí)在100刻度上的讀數(shù)便為該探頭的空白值（nv

值）。空白系數(shù)一般不需要每次測定，如溫度恒定，該系數(shù)一般不會變化。

2.植物組織水勢的測定

（1）離體測定法：

①根據(jù)所測定植物樣品的大小，選擇合適的樣品槽。然后切取大小合適的植物組織，迅

速放入樣品槽中（樣品室中的植物材料一定不要高出樣品槽），將樣品槽推入樣品室，旋轉(zhuǎn)樣

品室頂端的螺旋蓋使樣品室密閉，然后平衡數(shù)分鐘（平衡時(shí)間視材料水勢高低與測定時(shí)的溫差

而定）。

②將樣品室與主機(jī)連接，按住左邊的"V鍵，用nvset旋鈕調(diào)節(jié)指針至樣品室的空白讀

數(shù)值。

③調(diào)節(jié)量程（RANGE）旋鈕位于預(yù)期的位置上，調(diào)節(jié)FUNCTION旋鈕位于READ位置，

然后調(diào)節(jié)ZEROOFFSET旋鈕使指針讀數(shù)為零。

④將FUNCTION旋鈕調(diào)到COOL位置，此時(shí)表頭的指針向右偏轉(zhuǎn)，當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)到最大

時(shí)、將FUNCTION旋鈕調(diào)到DP位置，此時(shí)表頭的指針向左偏轉(zhuǎn)，當(dāng)表頭的指針穩(wěn)定后，從

表頭上讀取測定值。如果（RANGE）旋鈕位于10或100的位置，按表頭的上排刻度讀數(shù)；如

果（RANGE）旋鈕位于30或300的位置，按表頭的下排刻度讀數(shù)。

⑤表頭讀數(shù)為電勢差，該電勢差是水勢的線性函數(shù)，比例系數(shù)為-0.75uv/bar。表頭讀數(shù)

除以-0.75uv/bar便為被測樣品的水勢（bar）。

（2）活體測定法：將植株上的葉片插入L-51型樣品室，密封樣品室，平衡一段時(shí)間后測

定，測定步驟同以上操作步驟②?⑤。注意：夾葉片的L-51型樣品室一定要密閉，在夾上葉

片之前可以適當(dāng)涂抹凡士林，以達(dá)到密閉的目的。

3.葉片滲透勢測定

（1）取供試植株葉片，去中脈，迅速放入一尖底離心管，封口，于-40℃下冰凍1h后，

取出融化，用一平頭玻棒擠壓葉片以榨出汁液?；蛘呤褂脤Ｓ玫恼ブ髦苯訉⒓?xì)胞汁液榨取到

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圓形濾紙片上待測。

（2）在C-52樣品槽中放入?片圓形濾紙片，然后吸取10口1葉片汁液置于圓形濾紙片上,

樣品室密封，平衡一段時(shí)間（數(shù)秒至幾分鐘）聯(lián)接到主機(jī)上進(jìn)行測定。

注意事項(xiàng)

1.當(dāng)連接或拔出探頭時(shí).，應(yīng)始終把FUNCTION開關(guān)打到SHORT位置上，把探頭插入主機(jī)相應(yīng)

的接口。當(dāng)測定溫度時(shí)，把。C/uv開關(guān)置于℃的位置。

2.在使用C-52樣品室時(shí)，切勿將樣品放得高出或大于樣品室小槽；測定完畢后，一定要將樣

品室頂部的旋鈕