植物材料采集和处理

1、1 / 7植物材料的采集、处理与保存（一）植物生理实验使用的材料非常广泛，根据来源可划分为天然的植物材料（如植物 幼苗、根、茎、叶、花等器官或组织等）和人工培养、选育的植物材料（如杂交 种、诱导突变种、植物组织培养突变型细胞、愈伤组织、酵母等）两大类;按其 水分状况、生理状态可划分为新鲜植物材料（如苹果、梨、桃果肉，蔬菜叶片， 绿豆、豌豆芽下胚轴，麦芽、谷芽，鳞茎、花椰菜等）和十材料（小麦面粉，玉 米粉，大豆粉，根、茎、叶十粉，十酵母等）两大类,因实验目的和条件不同， 而加以选择。植物材料的采集和处理，是植物生理研究测定中的重要环节。在实际工作中，往 往容易把注意力集中在具体的仪器测定上，而对

2、于如何正确地采集和处理样品却 不够注意，结果导致了较大的实验误差，甚至造成整个测定结果的失败。因此， 必须对样品的采集、处理与保存给予足够的重视。一、植物材料的采集 植物生理研究测定结果的可靠性（或准确性），首先取决于试材对总体的代表性， 如果采样缺乏代表性，那么测定所得数据再精确也没有意义。 所以，样品的采集 除必须遵循田间试验抽样技术的一般原则外，还要根据不同测定项目的具体要 求，正确采集所需试材。目前，随着研究技术的不断发展，应该不断提高采样技 术的水平。在作物苗期的许多生理测定项目中都需要采集整株的试材样品，在作物中后期的一些生理测定项目中，如作物群体物质生产的研究，也需要采集整株的试

3、材样品， 有时虽然是测定植株的部分器官，但为了维持器官的正常生理状态，也需要进行 整株采样。除研究作物群体物质生产外，对于作物生理过程的研究来说，许多生理指标测定 中的整株采样，也只是对地上部分的采样，没有必要连根采样，当然对根系的研 究测定例外。采样时间因研究目的而不同，如按生育时期或某一特殊需要的时间 进行。除逆境生理研究等特殊需要外，所取植株应是能代表试验小区正常生育无 损伤的健康植株。为了保证植物材料的代表性，必须运用科学方法采取材料。 从大田或实验地、实 验器也中采取的植物材料，称为“原始样品”，再按原始样品的种类（如植物的 根、茎、叶、花、果实、种子等）分别选出“平均样品”，然后根

4、据分析的目的、 要求和样品种类的特征，采用适当的方法，从“平均样品”中选出供分析用的“分析样品”。（一）原始样品的取样法1.1.随机取样在试验区（或大田）中选择有代表性的取样点，取样点的数目视田块的大小而定。 选好点后，随机采取一定数量的样株，或在每一个取样点上按规定的面积从中采 取样株。2.2.对角线取样在试验区（或大田）可按对角线选定五个取样点，然后在每个点上随机取一定数 量的样株，或在每个取样点上按规定的面积从中采取样株。2 / 7（二）平均样品的取样法1.1.混合取样法一般颗粒状（如种子等）或已碾磨成粉末状的样品可以采取混合取样法进行。 具 体的做法为：将供采取样品的材料铺在木板（或玻

5、璃板、牛皮纸）上成为均匀的 一层，按照对角线划分为四等分。取对角的两份为进一步取样的材料， 而将其余 的对角两份淘汰。再将已取中的两份样品充分混合后重复上述方法取样。反复操作，每次均淘汰 5050 %的样品，直至所取样品达到所要求的数量为止。 这种取样 的方法叫做“四分法”。一般禾谷类、豆类及油料作物的种子均可采用这个方法采取平均样品，但注意样 品中不要混有不成熟的种子及其他混杂物。2.2.按比例取样法有些作物、果品等材料，在生长不均等的情况下，应将原始样品按不同类型的比 例选取平均样品。例如对甘薯、甜菜、马铃薯等块根、块茎材料选取平均样品时, 应按大、中、小不同类型的样品的比例取样，然后再将

6、每一单个样品纵切剖开， 每个切取 1/41/4 、1/81/8 或 1/161/16 ,混在一起组成平均样品。在采取果实的平均样品时，如桃、梨、苹果、柑橘等果实，即使是从同一株果树 上取样，也应考虑到果枝在树冠上的各个不同方位和部位以及果实体积的大、中、小和成熟度上的差异，按各自相关的比例取样，再混合成平均样品。（三）取样注意事项1.1. 取样的地点，一般在距田现或地边一定距离的株行取样，或在特定的取样区 内取样。取样点的四周不应该有缺株的现象。2.2. 取样后，按分析的目的分成各部分（如根、茎、叶、果等），然后捆齐，并 附上标签，装入纸袋。有些多汁果实取样时，应用锋利的不锈钢刀剖切，并注意

7、勿使果汁流失。3.3. 对于多汁的瓜、果、蔬菜及幼嫩器官等样品，因含水分较多，容易变质或霉 烂，可以在冰箱中冷藏，或进行 灭菌处理或烘十以供分析之用。4.4. 选取平均样品的数量应当不少于供分析用样品的两倍。5.5. 为了动态地了解供试验用的植物在不同生育期的生理状况，常按植物不同的 生育期采取样品进行分析。取样方法系在植物的不同生育时期先调查植株的生育 状况并区分为若十类型，计算出各种类型植株所占的白分比，再按此比例采取相 应数目的样株作为平均样品。植物材料的采集、处理与保存（二）二、分析样品的处理和保存3 / 71 1 .从田间采取的植株样品，或是从植株上采取的器官组织样品， 在正式测定之

8、 前的一段时间里，如何正确妥善的保存和处理是很重要的， 它也关系到测定结果 的准确性。一般测定中，所取植株样品应该是生育正常无损伤的健康材料。 取下的植株样品 或器官组织样品，必须放入事先准备好的保湿容器中，以维持试样的水分状况和 未取下之前基本一致。否则，由于取样后的失水，特别是在田间取样带回室内的 过程中，由于强烈失水，使离体材料的许多生理过程发生明显的变化，用这样的 试材进行测定，就不可能得到正确可靠的结果。为了保持正常的水分状况，在剪 取植株样品后，应立即插入有水的桶中，对于枝条，还应该立即在水中进行第二 次剪切，即将第一次切口上方的一段在水中剪去，以防输导组织中水柱被拉断， 影响正常

9、的水分运输。对于器官组织样品，如叶片或叶组织，在取样后就应立即 放入已铺有湿纱布带盖的瓷盘中，或铺有湿滤纸的培养也中。对于十旱研究的有 关试材，应尽可能维持其原来的水分状况。采回的新鲜样品（平均样品）在做分析之前，一般先要经过净化、杀宵、烘干 （或 风十）等一系列处理。（1 1 ）净化 新鲜样品从田间或试验地取回时，常沾有泥土等杂质，应用柔软 湿布擦净，不应用水冲洗。（2 2 ）杀宵 为了保持样品化学成分不发生转变和损耗，应将样品置于105105 C C的烘箱中烘 15min15min 以终止样品中酶的活动。（3 3 ）烘十样品经过杀宵之后，应立即降低烘箱的温度，维持在 70708080 C,

10、C, 直到烘至恒重。烘十所需的时间因样品数量和含水量、 烘箱的容积和通风性能而 定。在无烘箱的条件下，也可将样品置蒸笼中以蒸汽杀宵， 而后于阴凉通风处风 十。但在蒸汽杀宵过程中，常有可溶性物质的外渗损失，因此，此法仅可作为测 量大量样品十重时的变通方法，在进行成分分析时应尽量避免。烘十时应注意温 度不可过高，否则会把样品烤焦，特别是含糖较多的样品，更易在高温下焦化。 为了更精密地分析，避免某些成分的损失（如蛋白质、维生素、糖等），在条件 许可的情况下最好采用真空十燥法。此外，在测定植物材料中酶的活性或某些成分（如维生素 C C、DNADNA、RNARNA 等） 的含量时，需要用新鲜样品。取样时

11、注意保鲜，取样后应立即进行待测组分提取； 也可采用液氮中冷冻保存或冰冻真空十燥法得到十燥的制品。放在 0 04 4 C C 冰箱中保存即可。在鲜样已进行了匀浆，尚未完成提取、纯化，不能进行分析测定 等特殊情况下，也可加入防腐剂（甲苯、苯甲酸），以液态保存在缓冲液中，置 于 0 04 4 C C 冰箱即可。但保存时间不宜过长。2 2 . .已经烘十（或风十）的样品，可根据样品的种类、特点进行以下处理：（1 1 ）种子样品的处理一般种子（如禾谷类种子）的平均样品活除杂质后要进 行磨碎，在磨碎样品前后都应彻底活除磨粉机（或其他碾磨用具）内部的残留物， 以免不同样品之间的机械混杂，也可将最初磨出的少量

12、样品弃去，然后正式磨碎， 最后使样品全部无损地通过 1 1 mmmm 筛孔的筛子，混合均匀作为分析样品贮存于具 有磨口玻塞的广口瓶中，贴上标签，注明样品的采取地点、试验处理、采样日期 和采样人姓名等。长期保存的样品，贮存瓶上的标签还需要涂蜡。为防止样品在 贮存期间生虫，可在瓶中放置一点樟脑或对位二氯甲苯。对于油料作物种子（如芝麻、业麻、花生、墓麻等）需要测定其含油量时，不应 当用磨粉机磨碎，4 / 7否则样品中所含的油分吸附在磨粉机上将明显地影响分析的准 确性。所以，对于油料种子应将少量样品放在 研钵内研碎或用切片机切成薄片作 为分析样品。（2 2 ）茎秆样品的处理烘十（或风十）的茎秆样品，均

13、要进行磨碎，磨茎秆用 的电磨与磨种子的磨粉机结构不同， 不宜用磨种子的电磨来磨碎茎秆。如果茎秆 样品的含水量偏高而不利于磨碎时，应进一步烘十后再进行磨碎。（3 3 ）多汁样品的处理柔嫩多汁样品（如浆果、瓜、菜、块根、块茎、球茎等） 的成分（如蛋白质、可溶性糖、维生素、色素等）很容易发生代谢变化和损失， 因此常用其新鲜样品直接进行各项测定及分析。一般应将新鲜的平均样品切成小 块，置于电动捣碎机的玻璃缸内进行捣碎。若样品含水量不够（如甜菜、甘薯等）可以根据样品重加入 0.10.11 1 倍的蒸僻水。充分捣碎后的样品应成浆状，从中 取出混合均匀的样品进行分析。如果不能及时分析，最好不要急于将其捣碎，

14、以 免其中化学成分发生变化而难以准确测定。有些蔬菜（如含水分不太多的叶菜类、豆类、十菜等）的平均样品可以经过十燥 磨碎，也可以直接用新鲜样品进行分析。 若采用新鲜样品，可采用上述方法在电 动捣碎机内捣碎，也可用研钵（必要时加少许十净的石英砂）充分研磨成匀浆， 再进行分析。在进行新鲜材料的活性成分（如酶活性）测定时，样品的匀浆、研磨一定要在冰 浴上或低温室内操作。新鲜样品采后来不及测定的，可放入液氮中速冻，再放入 -70-70 C C 冰箱中保存。供试样品一般应该在暗处保存，但是，对于供光合、蒸腾、气孔阻力等的测定样品，在光下保存更为合理。一般可将这些供试样品保存在室内光强下， 但从测定5 /

15、7前的 0.50.51.01.0 小时开始，应对这些材料进行测定前的光照预处理， 也叫光照 前处理。这不仅是为了使气孔能正常开放，也是为了使一些光合酶类能预先被激 活，以便在测定时能获得正常水平的值，而且还能缩短测定时间。光照前处理的 光强，一般应和测定时的光照条件一致。测定材料在取样后，一般应在当天测定使用，不应该过夜保存。需要过夜时，也 应在较低温度下保存，但在测定前应使材料温度恢复到测定条件的温度。对丁采集的籽粒样品，有时根据研究的要求，干。为了加速烘干，对丁茎秆、果穗等器官组织应事先切成细条或碎块。土壤理化指标包括 PH和电导率。PH的测定根据 GB7859-87 采用玻璃电极法，土水

16、比为1 ： 2.5。称取通过 2mm筛孔的风干土样 10g于 50ml 高型烧杯中，加入 25ml 0.01mol/L (配 250ml0.01mol/L氯化钙溶液需 要结晶氯化钙(Cacl2*2H2O ) 0.3675g.)氯化钙溶液。用玻璃棒剧烈搅拌 12min ,静止 30min, 此时应避免空气中氨或挥发性酸等的影响。把玻璃电极与甘汞电极插入土壤悬液中，测pH值。PH计标定：(1)定位标定：先用温度计插入蒸储水中测一下水的温度，根据这个温度调节温度补偿旋钮，功能开关置 pH档，再把用去离子水清洗干净的电极插入ph6.86的缓冲液中，调节定位旋钮，使仪器显示的pH值是 6.86。(2)斜

17、率标定：把电极从 6.86缓冲液中取出，用去离子水清洗干净，把清洗干净的电 极插入 Ph9.18的缓冲液中。调节斜率旋钮，使仪器显示的pH 值是 9.18。再反复操作，使仪器上显示的数值与缓冲液的pH值相同即可为止。EC 的测定根据 GB7871-87 采用电导法，土水比为1 ： 5。准确称取通过 2mm 筛孔的风干土样 5克土溶于 25毫升煮沸的蒸储水中，振荡3 分钟后过滤测定。电导率 L=C*ft*K式中 C 为测得的电导度；ft=1/1+a* (t-t0)为温度校正系数；K为电极常数。所用仪器主要有 PHS-3C精密酸度计、DDS-11A数显电导率仪、锥形瓶等。土壤pH的测定方法采用电位

18、法测定土壤 PH 是将 PH 玻璃电极和甘汞电极(或复合电板)插入土壤悬液或浸出液中构成一原电池，测定其电动势值，再换算成PH。在酸度计上测定，经过标准溶液校正后则可直接读取PHo 水土比例对 PH 影响较大，尤其对于石灰性土壤稀释效应的影响更为显著。以采取较小水土比为宜，本方法规定水土比为 2.5 : 1。同时酸性土壤除测定水浸土壤 PH 夕卜，还应测定盐浸 PH,即以 1mol? L-1KCl 溶液浸提在剔除杂质和破损籽粒后，一般可用风干法进行干燥。但 也可立即烘干。对叶片等组织样品，在取样后则应立即烘6 / 7土壤 H+后用电位法测定。本方法适用于各类土壤 PH 的测定。主要仪器设备 酸

19、度计(精确到 0.01PH 单位)：有温度补尝功能、PH 电极、玻璃棒、试剂：去除 CO2的水：煮沸 10min 后加盖冷却，立即使用。本实验室采用去离子水，经实验证明使用去除CQ 的水和去离子水的误差小于 0.02。氯化钾溶液c (KCl)=1 mol?L-1：称取 74.6g KCl 溶于 800 mL 水中，用稀氢氧化钾和稀盐酸调节溶 液 PH 为 5.56.0,稀释至 1L.PH4.01(25 C)标准缓冲液：称取经 110120 C 烘干 23h 的邻苯二甲酸氢钾 10.21g 溶于水，移入 1L 容量瓶中，用水定容，贮于聚乙烯瓶。PH6.87(25 C )标准缓冲溶液：称取经 11

20、0130 C 烘干 23h 的磷酸氢二钠 3.533g 和磷酸二氢钾 3.38 8g 溶于水，移入1L容量瓶中，用水定容，贮于聚乙烯瓶。PH9.18(25 C )标准缓冲溶液：称取经平衡处理的硼砂 (Na2B4O7? 10H2。)3.800g 溶于无 CO2的水中， 移入 1L 容量瓶，用水定容，贮于聚乙烯瓶。硼砂的平衡处理：将硼砂放在盛有蔗糖和食盐饱和水溶液的干燥器内平衡两昼夜。分析步骤：仪器校准。各种 PH 计和电位计的使用方法不尽一致，电极的处理和仪器的使用按仪 器说明书进行。将待测液与标准缓冲溶液调到同一温度，并将温度补偿调到该温度值。用标准缓冲溶液校 正仪器时，先将电极插入与所测试样

21、PH 相差不超过 2 个 PH 单位的标准缓冲溶液，启动计数开关，调节定位器使计数刚好为标准液的PH,反复几次至读数稳定。取出电极洗净，用滤纸吸干水分，再插入第二个标准缓冲液中，两标准液之间允许偏差 0.1PH 单位，如超过则应检查仪器电极或标准液缓冲溶液是否有问题。 仪器校准无误后，方可用于样品测定。土壤水浸液 PH 的测定。称取通过 2 mm 孔径筛的风干土壤 10.0g 于 50mL 高型烧杯中，力口 25mL 去 离子水，用玻璃棒搅拌 1 min，使土粒充分分散，放置 30 min 后进行测定。将土壤上清液倒在20ml 的小烧杯里，把电极插入待测液中，轻轻摇动烧杯以除去电极上的水膜，促使其快速平衡，静置片刻，按下读 数开关，待读数稳定(在 5s内 PH 变化不超过 0.02)时记下 PHo 放开读数开关取出电极，以水洗涤，用 滤纸条吸干水分后即可进行第二个样品的测定。每测56 个样品后需用标准缓冲溶液检查定位。土壤氯化钾浸提液 PH 的测定。当土壤水浸液 PH7 时，应测