植物生理学试验

本文格式为Word版，下载可任意编辑——植物生理学试验一植物组织中ETH（乙烯）释放量的测定

测定原理：ACC是乙烯合成的直接前体，为了更好地了解乙烯对植物的调理作用，有必要测定植物中ACC的含量，在冷却的Hg+存在下，NaClO专一地使ACC转化成乙烯。ACC：1-氨基环丙烷-1-羧酸

测定中气相色谱仪用的是氢火焰检测器FID。色谱仪包括固定相和滚动相。由于固定相和滚动相对各种物质的吸附或溶解能力不同，因此各物质的分派系数不一样。当待测样（含ETH混合气体）参与固定相以后，不断通以滚动相（寻常为氮气、氢气）待测物不断再分派，最终依照分派系数大小顺序依次被分开，并进入检测系统被检测，检测信号的大小，反映出物质含量的多少，在记录仪上浮现色谱图。判断气相色谱仪氢火焰检测器是否点燃的3种方法？如何判断检测器已工作？1、将不锈钢镊子接触到检测器的喷扣处，若镊子上有水珠证明氢气已被点燃；2、根据记录笔的位置来判断；

3、微电流放大器的“引燃开关〞切换“引燃〞时，检测器如发出扑声火焰已被点燃。结果分析：经冷冻的苹果ETH释放速率低于常温的乙烯释放速率。经低温处理ACC合成酶的形成受到损伤和影响，从而降低乙烯的合成与释放。3大温度3大气流量：基线成一直线说明稳定了柱温80度进样器温度120度检测器温度140度

N2流量35微升每分钟400H2流量45微升每分钟55千帕空气流量350微升每分钟40千帕

二植物组织中脂肪氧化酶活力测定

原理根据基质浓度一定，反应体系中溶解氧浓度的变化与酶活力大小呈线性相关原理进行测定。LOX氧化多元不饱和脂肪酸生成具有共轭双键的过氧化物时消耗氧气，溶液中氧浓度的减少速率与酶活力大小成正比，用氧电极可确切的测定酶活力。

结果：经过干旱处理的小麦组织中LOX活力低（受干旱条件的诱导LOX基因的表达）本卷须知：1测定时，维持温度恒定，氧电极对温度变化十分敏感;2反应杯中不应有气泡，否则会造成信号不稳

3进行试验时要保持磁转子的转动，以平衡氧气浓度

4电极使用一段时间后，在阳极上形成一层氧化膜，使电极的灵敏度下降，需要用清洁剂清洁阳极。

三半伤害温度的求算

1以伤害度为纵坐标，温度为横坐标，制作曲线，50%伤害对应的温度即半伤害温度；2以Logistic生长曲线方程拟合Y=K/(1+Ae-BT)Y伤害度（相当于胁变）K最大外渗量T温度（相当于胁强）A，B常数据Logistic方程，以Ln（（K/Y）-1）为纵坐标，以T为横坐标作图，的一直线，直线与横轴交点即半伤害温度。半伤害温度的生理意义，半伤害温度寻常可用来表示植物对高温或低温抗性的大小。在高温伤害状况下，若半伤害温度高，说明对高温伤害抗性强；在低温伤害时，则半伤害温度越低，植物对低温伤害抗性强。对于其他逆境，具有相应的生理意义。但是对于高温伤害，同样以Ln（（K/Y）-1）为纵坐标，以T为横坐标作图，发现做出的不是直线而是S型曲线。

四蒸汽压渗透压计测植物组织渗透势蒸汽压渗透压计的工作原理

1原理对于一种溶液来说，溶质颗粒数的增加改变了溶剂分子的自由度，导致溶剂分子主要特征的改变。这些溶液特征的相对变化与溶液中粒子的增加量呈线性相关，所以称他们为

溶液的“依数性〞。

溶液的依数性（colligative）是指这种特性依靠于溶解在溶液中的粒子数量，而与各种溶质的性质无关。

在用蒸汽压渗透压计测溶液渗透势时，10ul的样品通过移液器加到清白的滤纸圆片上，滤纸圆片放到载物台上进入样品小时并封闭。仪器的温度探头是一个热电偶温度计，它与小室形成一个整体。这种敏感的温度探头以独特的能量平衡理论为基本原理，测量小室中露点的下降，通过露点下降直接测出溶液蒸汽压。渗调能力（OA）：在干旱、腌渍、寒冷等条件下植物细胞主动积累溶质，从而降低细胞的渗透势，降低水势，加强吸水能力，维持细胞膨压，维持光合作用。

蒸汽压渗透压计优点：1不需要改变样品的物理状态，样品用量少；2任何生物液体均可进行常规测定；3样品的物理特性测定，如粘度质量均不影响蒸汽压渗透压计；4仪器的机械繁杂程度小，测定具有良好的可靠性。OA的计算：OA=

结果：正常，中度水胁，严重水胁渗透势测定方法：质壁分开法测定基态渗透势；冰点下降法测定组织渗透势（1试管不清白，旱冻；2有气泡不冻）；露点法测植物组织水势；蒸汽压渗透压计测植物组织渗透势。渗透势下降，OA增加，叶的OA>根的OA

植物组织水势的测定方法：液相平衡法（小液流法和称重法），气相平衡法（露点法），压力平衡法（压力室）

植物组织渗透势测定方法：质壁分开法冰点下降法蒸汽压渗透压计法露点法五压力室法测植物组织水势和P-V曲线

1原理：在蒸腾植物中，其导管内水柱按“内聚力学说〞被蒸腾拉力牵拉得很紧，承受着巨大的负压，连贯的向上运输。当叶片或枝条被切断时，离体叶（枝条）切口处汁液由于张力的作用要缩回木质部导管内，知道这些汁液在穿过半透膜时被阻止。离体叶（枝条）装入压力室钢管内，逐渐加压，直到导管中液流恰好在切口处显露时，说明外部压力抵偿了完整植株导管中的原始负压。这时所施加的压力称为平衡压。P-V曲线测定

测定P-V曲线时，应首先将植物样品水合至饱和状态，以后在逐渐增高平衡压的过程中将植物组织中的水分逐步压出来，这种状况类似于水饱和的组织因失水而转向萎蔫以致严重脱水的过程。试验证明一般从导管中被压榨出来的汁液，都是纯净水，说明细胞膜的半透性并未因加压而受损，细胞中的溶质也没有随水分外渗而漏失。由于可用范特霍夫关于溶液的渗透压与溶解一定量溶质的体积成反比的理论来说明P-V曲线的压力和体积之间的关系。植物细胞水势的组成可由下式表示：ψw=ψs+ψp+ψm

一般状况下衬质势（ψm）很小，可忽略不计，即ψw=ψs+ψp当植物器官失水萎蔫时，细胞膨压消失（ψp=0),ψw=ψsVan'tHoff定律：ψπ=RTNs˙(1/V)（1）式中：ψπ-溶液渗透压（渗透势）；V-溶液体积；T-绝对温度；Ns-溶质的渗摩尔数。由于R、T、Ns均为常数，故三者乘积RTNs亦为常数，用K表示，则公式（1）为：Ψs=K˙（1/V）（2）

每次加压后测出的平衡压P应等于其水势ψw的绝对值，即ψw=-P，

已知ψw=ψs+ψp在膨压消失以后ψp=0,此时ψw=ψs=-P据此可将式（2）写成：Ψw=K(1/V)

定义：P-V曲线是通过应用压力室为植物样品绘制的压力-容积曲线。

P-V曲线是一条由膨压消失点前的曲线部分与膨压消失点后的直线部分组成的繁杂曲线。

通过P-V曲线可以求得多种水分参数，利用这些参数可以推断植物的水分关系状况。这种技术称为P-V技术。

以水势（ψW）为纵坐标，以RWC-1为横坐标作图。

（1）萎蔫点时的相对含水量:从曲线与直线的交点（萎蔫点）作纵轴的平行线，与横坐标

的交点与A，取其倒数即为萎蔫点时的相对含水量。

（2）萎蔫点时的水势:从萎蔫点作横轴的平行线，与纵坐标的交点即为萎蔫点时的水

势。

（3）饱和渗透势ψS0:作曲线的直线部分的延长线，交纵轴于点C，即为饱和渗透势。（4）DE两点之差：P-V曲线的曲线部分的平衡压在各种相对含水量下的膨压与直线延

伸部分之差。

（5）F点：萎蔫点，直线与曲线的交点。六影响溶液电导或电导率的因素

1溶液浓度:单位体积溶液中离子数目越多，G、K越大。2离子电荷:电荷越多，G、K越大。

3离子运动速度:离子迁移越快，G、K越大。4温度:温度升高，离子运动加快，G、K越大。测定过程中应当注意的问题：1.取材时避开粗大叶脉；2.用同一台仪器测定；

3.试管要清白，用去离子水冲洗并烘干；4.试管塞好盖子，以免空气进入污染；5.调温时从低温到高温，升温快于降温；

6.要用适合的温度计，超过50℃用50-100℃温度计，否则会烧坏温度计，造成汞污染；7.测定终电导（杀死）一定要冷却到室温，温度高低直接影响电导率。8.平衡的时间对测定结果也有较大影响。七开放式气路系统

开放式气路系统以气泵为动力，空气流经同化室后排出，用IRGA（红外仪）测量进入同化室和流出同化室的空气中CO2浓度差，并按Pn=F×△C/S，计算光合速率。开放式气路优点

1可对光合速率做长时间的动态监测2系统恒态稳定

3易实现光强度-光合曲线测定

4易进行CO2浓度控制，测定CO2-光合曲线5可确切测定光呼吸（通过气孔）1.开放式气路系统

测定原理：该气路以气泵为动力，空气流经同化室后排出，将叶片密闭于同化室内，给以适当光照，空气中的二氧化碳刘静叶片后被光合作用所吸收，气体中二氧化碳浓度降低，用IRGA测量进入同化室和流出同化室的二氧化碳浓度差，根据流量和被测定叶片的面积，计算光合速率：Pn=F*△C/S

式中Pn为光合速率，F为气流流速，△C为二氧化碳浓度差，S为被测定叶面积

图a中所示IRGA为双气室类型，一气室流经参比气，另一气室流过分析气，利用“差分式〞分析原理直接测出两者二氧化碳浓度差，对于大型同化室，需要供给的气流量很大，不能直接通过IRGA，则采取b采气方式，利用气泵从同化室的前端和后端个采出少量的气体流经IRGA。

PARPAIRPFCA△CO2

F

开放式气路系统的优点：

(1)保证叶室中的CO2和H2O与环境条件相近,适合长时间监测植物光合、蒸腾、气孔或呼吸对环境条件的响应。

(2)便于人为控制进入叶室的CO2和H2O,简单实现人工控制条件下的测定；(3)假使配有CO2源,可任意设定CO2浓度，实现CO2－光合曲线的测定；(4)假使配有光源,可任意设定光照强度，实现光－光合曲线的测定；(5)控制供气中的湿度，研究植物光合、气孔、蒸腾对湿度的响应；(6)便于利用配气法测定光呼吸；开放式气路系统的缺点：

(1)无法直接进行群体光合速率的测定；(2)不能测定土壤呼吸。2密闭式气路系统

CAPR

P:气泵;C:叶室;A:红外分析仪；R:显示屏Pn=△C/△t×V/S

△C:CO2浓度差；△t:时间间隔；V:同化室与气路系统体积；S:叶室中受光叶片的面积。

原理：该气路系统中，材料于同化室内密封，无气体交换，二氧化碳浓度将随叶片的光合作用而下降，可用IRGA连续检测同化室内的二氧化碳浓度的下降速率而计算光合速率。密闭式气路系统的优点：

（1）对红外仪的精度要求不高，一般用单气室红外仪即可（2）测定光合速率一个指标时，不用确切测定流量（3）便利进行群体光合速率的测定

（4）便利测定CO2－光合曲线（气孔开度滞后）密闭式气路系统的缺点：

（1）测定过程中CO2、H2O浓度不断变化，无法实现恒态测定；（2）不能长时间连续监测；

（3）需要确切测量整个气路系统的的容积；（4）简单漏气，影响测定确凿性；

（6）由于密闭，同化室的温度简单升高。3光-光合曲线测定步骤

（1）选取待测叶片夹入叶室；（2）在测定菜单状态按“Y〞键，转换到参数菜单状态；（3）按3输入光强度值；（4）再按Y键返回到测定状态，光强度即为已经改变为设定的数值；（5）当二氧化碳差值稳定后，按R存储结果；（6）然后重复“2-5〞步骤，改变不同的光照强度测定光合速率；（7）用光强度对应的光合速率制作光-光合曲线。4单叶测定本卷须知

（1）光强度达到被测材料的光饱和点以上；

（2）在测定的时段内空气温度、湿度变化不大；（3）参比CO2浓度稳定（空气中的CO2浓度）；（4）一天内最正确的测定时间为9:30-11:30；（5）同一个处理测定5-10个叶片（重复）；（6）在强光下适应之后进行测定;

（7）测定一致叶位的叶片和叶片的同一部位。5红外气体分析仪的工作原理

大量由异原子组成的具有偶极矩的分子，如二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、一氧化二氮、水等在红外光区都有特定的吸收带，红外光经过该类气体时，与气体分子振动频率一致，能够被气体分子吸收，使透过的红外光能量减少，被吸收的红外光能量的多少与该气体的吸收系数、气体浓度和气层厚度有关，并符合朗伯-比尔定律。据此可检测出二氧化碳、水的浓度，同时二氧化碳在4.26微米吸收波长最强，且不与水重叠，锯齿可检测到二氧化碳与水的浓度值，从而确凿检测到空气中二氧化碳、水的含量。6测定光－光合响应曲线时一定要从强光到弱光。为什么？假使被测定材料在光下