植物水势测定

实验目的：1加深对植物细胞水势概念的理解.通过实验掌握测定植物组织水势和溶质势简单方法.了解其他一些测定植物水势或渗透势的原理和方法第1页/共18页第一页，共19页。实验原理：植物组织或细胞的水势是反应植物水分状况及水分在细胞、组织间以及植物与环境间水分移动方向和速率的重要参数。一个典型的植物细胞水势由渗透势和压力势两部分组成。小液流法测定细胞水势：细胞在溶液中，细胞和外界溶液间水分的移动方向取决于细胞和外界溶液的水势差，当二者达到平衡时，细胞水势与细胞外溶液的水势相等，由于外溶液的压力势为0，因此与细胞水分平衡的外溶液渗透势就等于细胞的水势。已知浓度溶液的渗透势可根据ψs=－iCRT计算出。第2页/共18页第二页，共19页。质壁分离法测定细胞的渗透势：当细胞发生初始质壁分离（组织中部分细胞在角偶处发生质壁分离时）并与外界溶液达到水分平衡时，细胞的压力势为0，此时细胞的水势等于细胞的渗透势等于外界溶液的渗透势。外界溶液的渗透势由

ψs=－iCRT计算出；其中i：解离系数；C：溶液的摩尔浓度；R：气体常数0.0821;T:绝对温度273±t第3页/共18页第三页，共19页。实验方法:小液流法测定细胞水势:

将待测植物组织放入一系列梯度蔗糖溶液中,利用小液流法判定与组织处于水分平衡的蔗糖溶液浓度。依据溶液是否与组织间发生了水分交流而使溶液的密度改变的原理来判定。质壁分离法测定细胞渗透势：

通过是否发生质壁分离来寻找发生初始质壁分离时的外界溶液浓度。一般以界于发生初始质壁分离和未发生质壁分离的溶液浓度来计算第4页/共18页第四页，共19页。实验材料：1、植物材料小液流：蓖麻叶，牵牛花叶片或其他植物叶片。质壁分离法测渗透势：带颜色的洋葱表皮。2、试剂：蔗糖溶液；亚甲基蓝3、仪器设备：显微镜，试管（6支），指形管（6只），弯头滴管，打孔器，镊子，刻度吸管，载玻片，青霉素小瓶（12个），试管架等。第5页/共18页第五页，共19页。实验操作程序：1、配制蔗糖浓度梯度溶液。用1M的蔗糖溶液配制浓度为0.1M、0.2M、0.3M、0.4M、0.5M、0.6M的一系列浓度梯度蔗糖溶液各20ml（用大试管装，编号）。2、将上述梯度溶液分成三组，各5ml分装到6只小试管中为第一组，编号。各2ml分装到12个青霉素小瓶中，每个梯度装2只青霉素小瓶，共分成两组为第二组和第三组。第6页/共18页第六页，共19页。小液流法测定植物细胞水势：小试管（第一组）和第二组（青霉素小瓶）蔗糖梯度溶液用于测定植物叶片的水势。1）用打孔器从植物叶片上钻取（或剪成）大小相同的小块，每一青霉素小瓶中放数片圆片（5片），塞好塞子，放置30分钟，在这段时间内摇数次，务使叶片浸入溶液中。第7页/共18页第七页，共19页。2）到时间后依次取出叶圆，向每一小瓶中各加少许甲烯蓝，溶解后，把已着色的溶液装入毛细管（方法是用拇、中指持毛细管，插入有色溶液中，待溶液柱已达3~4mm时，用食指紧按住毛细管的上端，慢慢取出毛细管）。将毛细管壁上黏附的溶液用干净滤纸擦去。然后将毛细管浸入第一组相应浓度的蔗糖溶液中，使毛细管的尖端位于溶液的中部，然后自毛细管中心缓慢地放出少量蓝色溶液，并观察放出的小液流移动的方向，并记录。3）记录小液流不动的那个试管的蔗糖溶液浓度。为精确求出材料水势，可依据该结果配制浓度差更小的一梯度溶液，按上述方法再做第二次（或更多次）。第8页/共18页第八页，共19页。4）按ψs(solution)=ψwcell（Pa）（ψs(solution)=ψwcell=-iCTR）计算水势。

ψs表示渗透势，单位（Pa），1巴=1

X105

Pa

R:表示气体常数：0.083X105L.Pa/mol.K；

T:表示绝对温度，即273℃±t（实验时温度）；

I:表示等渗系数，蔗糖等于1；

C:表示等渗溶液的克分子浓度第9页/共18页第九页，共19页。质壁分离法测定细胞渗透势：1）从带有花青素的洋葱鳞茎撕取外表皮，从高浓度开始，每隔一定的时间（5分钟）依次向浓度递减的蔗糖溶液(第三组)中迅速浸入4~5片表皮，使其完全浸入，25分钟后(时间不能太长,容易造成原生质体伤害和出现质壁分离复原现象），从0.6M开始依次取出表皮放在滴有同样浓度溶液的载玻片上，盖上盖玻片，在显微镜下观察各种溶液中表皮细胞的质壁分离的情况，如果在两个相邻浓度的蔗糖溶液中，一个开始有质壁分离的现象（半数细胞左右有），而另一个没有，我们就可以初步确定细胞的渗透势与这两个极限溶液浓度之平均值的渗透势相等。第10页/共18页第十页，共19页。2)4）按ψs(solution)=ψscell（Pa）（ψs(solution)=ψscell=-iCTR）计算水势。

ψs表示渗透势，单位（Pa），1巴=1

X105

Pa=0.1MPa

R:表示气体常数：0.083X105L.Pa/mol.K；

T:表示绝对温度，即273℃±t（实验时温度）；

I:表示等渗系数，蔗糖等于1；

C:表示等渗溶液的克分子浓度第11页/共18页第十一页，共19页。第12页/共18页第十二页，共19页。第13页/共18页第十三页，共19页。

植物气孔形态、结构观察以及在不同植物叶片上的分布特点：

用镊子小心取下牵牛花等植物叶片的上表皮或下表皮在显微镜下观察，记录气孔形态，气孔开启状况，分布情况（密度，上下表皮分布差异等）第14页/共18页第十四页，共19页。实验结果:1、将结果记录在下表中，并计算出细胞的渗透势和水势。蔗糖梯度(mol/L)小液流方向植物细胞水势(Pa)质壁分离情况(%)植物细胞渗透势(Pa)0.60.50.40.30.20.1第15页/共18页第十五页，共19页。2、记录所观察植物气孔形态、结构以及在不同植物叶片上的分布特点：第16页/共18页第十六页，共19页。思考题:1、测定植物细胞水势、渗透势除了本实验中学到的方法外还有哪些？各依据什么原理进行。2、本实验中质壁分离法测得的洋葱细胞的渗透势是否等于该细胞的水势，为什么？3、你认为该实验中哪些方面还可以进一步改进而使结果更接近客观值。第17页/共18页第十七页，共19页。感谢您的观看！第18页/共18页第十八页，共19页。内容总结实验目的：。一个典型的植物细胞水势由渗透势和压力势两部分组成。3