实验环境因素对植物水分状态的影响.ppt

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),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()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? （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