实验环境因素对植物水分状态的影响.ppt

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1、实验环境因素对植物水分状态的影响 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第1-2周植物生理学实验技术基础第3-4周环境因素对植物含水量和组织水势的影响第5-6周光和K+对气孔运动的调节第7-8周硝酸还原酶（NR）活性的测定第9-10周叶绿体色素和光合效率的测定和分析第11-12周种子呼吸对温度的响应第13-14周几种种子活力快速测定方法的比较第15-16周生长激素作用的空间和浓度效应比较分析、激素检测方法第17-18周逆境胁迫下植物细胞膜透性及脯氨酸含量的

2、变化分析 除第除第1 1个实验自学外，第个实验自学外，第3 3周开周开始安排始安排8 8个实验个实验,每个实验每个实验6 6分分,合计合计6x8+2=506x8+2=50（平时实验及实验报告成（平时实验及实验报告成绩）绩）,期末考试成绩期末考试成绩5050分分.实验题目实验题目实验目的及原理实验目的及原理实验步骤实验步骤结果与分析结果与分析本实验注意事项本实验注意事项思考题思考题植物生理学实验报告（独立完成，交学委）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

3、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、一、植物组织含水量的测定植物组织含水量的测定二、二、植物组织水势的测定植物组织水势的测定实验一实验一 环境因素对植物水分状态的影响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一、植物组织含水量的测定目的目的：植物组织含水量与组织水势的关系；植物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；组织某

4、种成分单位干重水平上的含量比较；原理原理：x100组织鲜重组织鲜重-组织干重组织干重组织鲜重组织鲜重=组织含水量（组织含水量（%）测定植物组织含水量的指标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（一）水分占鲜重的百分比：含水量=100100（二）水分占干重的百分比：（二）水分占干重的百分比：含水量含水量=100100（三）相对含水量（三）相对含水量（Relative Water Content，RWC）：）：RWC=100100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

5、中，相对含水量较绝对含水量常用且更可靠。烘之前烘之前1 总重总重2 皮重皮重105烘烘2小时小时3 总重总重4 皮重皮重W1W2;W皮皮植物组织总含水量植物组织总含水量=（W1-W2）/(W1-W皮皮)100组织含水量（%）=（组织鲜重-组织干重）/组织鲜重x100器材器材：小白菜小白菜(新鲜叶片，萎蔫叶片新鲜叶片，萎蔫叶片)；打孔器、橡胶垫；打孔器、橡胶垫；称样铝盒；称样铝盒；烘箱、搪瓷盆、棉布手套；烘箱、搪瓷盆、棉布手套；天平天平铝盒号铝盒号123456铝盒重量铝盒重量W1W2W3W4W5W630片叶圆片片叶圆片(避开大叶脉)鲜叶鲜叶鲜叶鲜叶鲜叶鲜叶干叶干叶干叶干叶干叶干叶鲜重鲜重(盒+叶

6、圆片,下同)FW1FW2FW3FW4FW5FW6干重干重（105 10min（杀青杀青）后）后70-80下烘干下烘干2h(?)后至后至恒重）恒重）DW1DW2DW3 DW4 DW5 DW6含水量（含水量（%）（FWn-DWn）/(FWnWn)x100步骤：步骤：二、小液流法测定植物组织水势1.实验目的实验目的1)1)1)1)因陋就简测定植物组织水势；因陋就简测定植物组织水势；因陋就简测定植物组织水势；因陋就简测定植物组织水势；2)2)2)2)与含水量进行比较，分析二者关系与含水量进行比较，分析二者关系与含水量进行比较，分析二者关系与含水量进行比较，分析二者关系将植物组织分别放在一系列梯度浓度溶

7、液中，将植物组织分别放在一系列梯度浓度溶液中，植物组织的水势植物组织的水势溶液的渗透势，组织吸水而使溶液浓度溶液的渗透势，组织吸水而使溶液浓度变大，比重变大；变大，比重变大；植物组织的水势植物组织的水势溶液的渗透势，组织水分外流而使溶液溶液的渗透势，组织水分外流而使溶液浓度变小，比重变小；浓度变小，比重变小；植物组织的水势植物组织的水势=溶液的渗透势，外部溶液浓度不变，溶液的渗透势，外部溶液浓度不变，比重不变。比重不变。2.实验原理实验原理在渗透系统中，水总是从水势高处流向水势低处。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当某一浓度的溶液与植物之

8、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，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。溶液的渗透势。静止不动静止不动蓝色液滴蓝色液滴植物材料植物材料叶片失水，蔗糖溶液浓度变小叶片失水，蔗糖溶液浓度变小溶液浓度不变溶液浓度不变叶片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叶片0.60.6幼嫩新鲜叶片的幼嫩新鲜叶片的幼嫩新鲜叶片的幼嫩新鲜叶片的CC可能可能可能可能0.10.1蔗糖溶液浓度蔗糖溶液浓度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移动方向液滴移动方向蔗糖溶液浓蔗糖溶液浓度度(mol/L)0.10.2

9、0.30.40.50.6液滴移动方液滴移动方向向错误结果错误结果错误结果错误结果蔗糖溶液浓度蔗糖溶液浓度(mol/L)0.10.20.30.40.50.6液滴移动方向液滴移动方向错误结果错误结果错误结果错误结果1.计算新鲜和萎焉叶片的计算新鲜和萎焉叶片的鲜重含水量鲜重含水量,并进行比较分析；并进行比较分析；2.记录记录不同浓度溶液中的液流方向，并不同浓度溶液中的液流方向，并不同浓度溶液中的液流方向，并不同浓度溶液中的液流方向，并计算两组叶片的计算两组叶片的水势水势；3.合并比较分析合并比较分析两组叶片的含水量和水势规律。两组叶片的含水量和水势规律。蔗糖溶液浓度蔗糖溶液浓度(mol L-1)0.

10、1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 w(MPa)新鲜叶新鲜叶萎蔫叶萎蔫叶思考题思考题:（1）增加或减少蔗糖溶液中叶圆片数目是否）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会影响水势测定结果,为什么为什么?（2）为何加入的甲烯蓝要尽量少？）为何加入的甲烯蓝要尽量少？拭干叶表水分和泥渍拭干叶表水分和泥渍避开大的叶脉打叶圆片避开大的叶脉打叶圆片,混合均匀混合均匀移液管取溶液和纯水移液管取溶液和纯水配制的蔗糖溶液要混匀配制的蔗糖溶液要混匀润洗移液管和针头（放回原液）润洗移液管和针头（放回原液）叶圆片浸入溶液中叶圆片浸入溶液中室温下浸泡室温下浸泡3030分钟后再染色分钟后再染色尽量少加

11、尽量少加甲烯蓝甲烯蓝轻压胶管使针筒少量吸入染色溶液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滴入后，停止挤压或放松胶管6.注意事项注意事项配套教材配套教材植物生理生化实验原理和技术王学奎主编，植物生理生化实验原理和技术王学奎主编，2006，高等，高等教育出版社教育出版社植物生理生化实验原理和技术李合生主编，植物生理生化实验原理和技术李合生主编，2000，高等，高等教育出版社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研究所主编，1999，上海科技出版社，上海科技出版社植物生理学实验指导南京农业大学自编，植物生

12、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、质壁分离法液相平衡法：小液流法、称重法、质壁分离法液相平衡法：小液流法、称重法、质壁分离法液相平衡法：小液流法、称重法、质壁分离法 压力平衡法：压力室法压力平衡法：压力室法压力平衡法：压力室法压力平衡法：压力室法气相平衡法：露点法气相平衡法：露点法气相平衡法：露点法气相平衡法：露点法 植物组织水势和渗透势的测定方法：水水水水势势势势测测测测定定定定冰点降低法冰点降低法冰点降低法冰点降低法渗渗渗渗透透透透势势势势蒸气压渗透压计法蒸气压渗透压计法蒸气压渗透压计法蒸气压渗透压计法三、压力室法测定植物组织水势三、压力室法测定植物组织水

13、势（如果有时间则讲解）（如果有时间则讲解）植植物物叶叶片片通通过过蒸蒸腾腾作作用用不不断断向向环环境境散散失失水水分分，产产生生蒸蒸腾腾拉拉力力。导导管管中中的的水水分分由由于于“内内聚聚力力”的的作作用用而而形形成成连连续续的的水水柱柱。因因此此，对对于于蒸蒸腾腾着着的的植植物物，其其导导管管中中的的水水柱柱由由于于蒸蒸腾腾拉拉力力的的作作用用，承承受受着着一一定定的的张张力力或或负负压压，使使水水分分连连贯地向上运输（图贯地向上运输（图A）。）。当当叶叶片片或或枝枝条条被被切切断断时时，木木质质部部中中的的液液流流由由于于张张力力解除迅速缩回木质部（图解除迅速缩回木质部（图B）。）。将将叶

14、叶片片装装入入压压力力室室钢钢筒筒，叶叶柄柄切切口口朝朝外外，逐逐渐渐加加压压，直直到到导导管管中中的的液液流流恰恰好好在在切切口口处处显显露露时时，所所施施加加的的压压力力正正好好抵抵偿偿了了完完整整植植株株导导管管中中的的原原始始负负压压。这这时时所所施施加加的的压压力力值值（通通常常称称为为“平平衡衡压压”）将将叶叶片片中中的的水水势势提提高高到到相相当当于于开开放放大大气气中中导导管管中中液液体体渗渗透透势势s（sap）的的水水平平（图（图C）。）。由由于于通通过过导导管管周周围围完完整整活活细细胞胞半半透透膜膜进进入入木木质质部部导导管管的的汁汁液液，其其渗渗透透势势常常接接近近于于

15、零零（活活性性溶溶质质含含量量很低）。因此，下式成立：很低）。因此，下式成立：P+w=s0w=P 式中：式中：P平衡压（正值）；平衡压（正值）；w叶片或枝条的水势（负值）；叶片或枝条的水势（负值）；s木质部汁液的渗透势木质部汁液的渗透势。植物材料植物材料植物材料植物材料:梧桐枝条梧桐枝条梧桐枝条梧桐枝条操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤1 1 1 1装样时螺旋环套不要拧得太紧，以免压伤植物装样时螺旋环套不要拧得太紧，以免压伤植物装样时螺旋环套不要拧得太紧，以免压伤植物装样时螺旋环套不要拧得太紧，以免压伤植物 组织。组织。组织。组织。2 2 2 2加压速度不能太快，接近叶片水势时加压速度加压速度不

16、能太快，接近叶片水势时加压速度加压速度不能太快，接近叶片水势时加压速度加压速度不能太快，接近叶片水势时加压速度 要放慢，否则会影响测量精度。要放慢，否则会影响测量精度。要放慢，否则会影响测量精度。要放慢，否则会影响测量精度。3 3 3 3注意安全，加压时不要使脸部处于钢筒顶盖正注意安全，加压时不要使脸部处于钢筒顶盖正注意安全，加压时不要使脸部处于钢筒顶盖正注意安全，加压时不要使脸部处于钢筒顶盖正 上方。上方。上方。上方。4 4 4 4高压钢瓶有危险，搬运或使用时要注意。高压钢瓶有危险，搬运或使用时要注意。高压钢瓶有危险，搬运或使用时要注意。高压钢瓶有危险，搬运或使用时要注意。注意事项：注意事项：实验二：实验二：光和K+对气孔运动的调节（p115）