植物组织中水势的测定

植物组织水势的测定

目的要求:

1、了解测定植物组织水势的方法及其优缺点;

2、学习用小液流法测定植物组织水势的方法;

3、掌握露点法测定植物组织水势的原理与方法。特别注意（小液流法）：1、使用干燥试管；实验结束后试管一定要洗刷干净。2、试管上附着的甲烯兰，用铬酸洗液浸泡，自来水冲洗干净后交给老师，检查合格，老师统一用蒸馏水冲洗后烘干。本文档共48页；当前第1页；编辑于星期一\16点22分水势表示水分的化学势；水从水势高处流向低处；植物体细胞之间，组织之间以及植物和环境之间的水分移动方向由水势差决定（流速和方向）。水势：本文档共48页；当前第2页；编辑于星期一\16点22分

植物组织水势（和渗透势）的测定方法：

液相平衡法－小液流法、重量法；质壁分离法。所需仪器设备简单，但手续繁琐、效率低，难以自动记录。压力平衡法－压力室法。

适于测定枝条或整个叶片的水势，对于小型样品叶圆片等则无能为力。气相平衡法－热电耦湿度计法、露点法。能广泛用于各种植物叶片水势和渗透势的测定，所需样品量极少、测量精度高，是近年来发展起来的一类较好的植物水势及其组分的测定技术。水势测定：平衡法本文档共48页；当前第3页；编辑于星期一\16点22分一、液体交换法测定植物组织水势（小液流法）小液流法测定植物组织水势的原理？本文档共48页；当前第4页；编辑于星期一\16点22分组织失水，外液浓度变小；ψw植物>

ψS（一）原理1、当植物组织与外液接触时发生水分交换：★植物组织的水势低于外液的渗透势（溶质势）：组织吸水，外液浓度变大；ψw植物<ψS★植物组织的水势与外液的渗透势相等，则水分交换保持动态平衡：★植物组织的水势高于外液的渗透势（溶质势）：外液浓度保持不变；ψw植物＝ψS本文档共48页；当前第5页；编辑于星期一\16点22分

3、根据外液浓度的变化情况即可确定与植物组织相同水势的溶液浓度。根据以下公式计算出溶液的渗透势，即为植物组织的水势。

2、同一种物质浓度不同时其比重不一样，浓度大的比重大，把高浓度的溶液一小液滴放到低浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。本文档共48页；当前第6页；编辑于星期一\16点22分溶液渗透势的计算：

ψS=﹣iCRT

式中ψS—溶液的渗透势，以MPa为单位；

R＝0.008314MPa·L·mol﹣1·K﹣1

T—绝对温度，即273+t℃；

C—溶液的质量摩尔浓度，以mol·kg－1

H2O为单位

i－溶液的等渗系数，CaCl2可用2.6。CaCl2溶液粘度大，容易形成液滴，便于观察。本文档共48页；当前第7页；编辑于星期一\16点22分（二）实验材料

大叶黄杨叶片（取叶片8－10个，随去随用，不要带枝条？）纸擦干叶片，勿水洗！本文档共48页；当前第8页；编辑于星期一\16点22分试剂：

CaCl2溶液：0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5mol·kg-1H2O甲烯蓝粉末用具：

特制试管架1个；10ml试管12支（具橡皮塞）

（为什么使用特制的试管架？）（二）实验用品本文档共48页；当前第9页；编辑于星期一\16点22分取干燥洁净的试管12支，分成甲、乙两组。甲组试管中分别加0.05～0.5六种浓度的溶液之一各0.5ml（量准确？）。用一只移液器低高。乙组试管加入6种浓度的CaCl2溶液各4ml，用一只移液器低高。4ml需要很准确吗？4.甲、乙两组试管分别塞上相应的橡皮塞备用。

为什么盖橡皮塞？（三）操作步骤本文档共48页；当前第10页；编辑于星期一\16点22分5.选取均匀一致的植物叶片8～10片（勿水洗！），打取叶圆片60余片，甲组试管内各加入叶圆片10个，使叶片浸入溶液，盖上橡皮塞，平衡20min以上。期间多次摇动试管，以加速水分平衡。6.染色：在甲组每一试管中用解剖针放入微量甲烯蓝粉末，摇匀，溶液变蓝。（干燥针头先用蒸馏水湿润，加入的甲烯蓝量一定少）本文档共48页；当前第11页；编辑于星期一\16点22分7.

观察液滴升降：用毛细管取甲组试管有色液乙组试管中部液滴位置？观察液滴升降并记录。

观察一个浓度后用吸水纸将毛细管内的溶液吸净，再进行下一个测定。本文档共48页；当前第12页；编辑于星期一\16点22分静止不动液滴植物材料ψw<ψS溶液浓度变大ψw

>ψS溶液浓度变小溶液浓度不变ψw=ψS液滴本文档共48页；当前第13页；编辑于星期一\16点22分毛细管放置稳定挤出小液滴取出毛细管观察液滴升降本文档共48页；当前第14页；编辑于星期一\16点22分毛细管放置稳定本文档共48页；当前第15页；编辑于星期一\16点22分8.

分别测定不同浓度中有色液滴的升降，找出与组织水分势相当的浓度，根据原理公式计算出组织的水势。本文档共48页；当前第16页；编辑于星期一\16点22分本文档共48页；当前第17页；编辑于星期一\16点22分溶液浓度0.050.10.20.30.40.5液滴移动方向具有平衡浓度结果本文档共48页；当前第18页；编辑于星期一\16点22分溶液浓度0.050.10.20.30.40.5液滴移动方向无平衡浓度结果本文档共48页；当前第19页；编辑于星期一\16点22分溶液浓度0.050.10.20.30.40.5液滴移动方向错误结果本文档共48页；当前第20页；编辑于星期一\16点22分溶液浓度0.050.10.20.30.40.5液滴移动方向结果是否正确，为什么？溶液的浓度偏小本文档共48页；当前第21页；编辑于星期一\16点22分溶液浓度0.050.10.20.30.40.5液滴移动方向结果是否正确，为什么？溶液的浓度偏大本文档共48页；当前第22页；编辑于星期一\16点22分加样器的使用正确使用：注意事项：吸取溶液后不能倒置本文档共48页；当前第23页；编辑于星期一\16点22分注意事项：1.所取材料在植株上的部位要一致，打取叶圆片要避开主脉和伤口。2.取材以及打取叶圆片的过程操作要迅速，以免失水。到实验材料生长处操作。3.甲烯蓝易吸附在试管壁上，先用水洗刷，再用铬酸洗液浸泡。，

铬酸洗液回收，可以重复使用。本文档共48页；当前第24页；编辑于星期一\16点22分

小液流法植物组织水势的测定思考题:小液流法测定植物组织水势的实验中，甲组试管中叶园片的多少对测定结果有无影响？为什么？如果蓝色小液滴在乙组试管中均下降，能否求出组织水势？本文档共48页；当前第25页；编辑于星期一\16点22分二、露点法测定植物组织水势

测定动物材料、植物材料、愈伤组织、根尖、土壤的水势以及各种液体的渗透势及活体叶片的水势，并可以兼做渗透压计使用。到目前为止，HR-33-T-R型露点微伏压计是测定范围最广、性能最完善的水势仪本文档共48页；当前第26页；编辑于星期一\16点22分

将叶片或组织汁液（测渗透势）密闭在体积很小的样品室内，经一定时间后，样品室内的空气和植物样品将达到温度和水势的平衡状态。既：气体的水势（也是蒸气压）＝叶片的水势（或组织汁液的渗透势）测出样品室内空气的蒸气压，便可得知植物组织的水势。空气的蒸气压与其露点温度具有严格的定量关系，本仪器便通过测定样品室内空气的露点温度而得知其蒸气压。测定原理：本文档共48页；当前第27页；编辑于星期一\16点22分

测量时，先给热电偶施加反向电流，使样品室内的热电偶结点降温，当结点温度降至露点温度以下时，将有少量液态水凝结在热电偶结点表面，此时切断反向电流；仪器工作原理：本文档共48页；当前第28页；编辑于星期一\16点22分停止外加电流后，热电偶结点温度因热交换平衡而很快上升；但是，当到达露点温度时，因表面水分蒸发带走热量，降温，从而使其温度保持在露点温度，呈现短时间的稳衡状态。根据热电偶的输出电位记录结点温度变化。本文档共48页；当前第29页；编辑于星期一\16点22分室温露点温度时间本文档共48页；当前第30页；编辑于星期一\16点22分

待结点表面水分蒸发完毕后，其温度将再次上升，直至恢复原来的温度平衡。记录露点时的稳衡状态的温度，便可将其换算成待测样品的水势或渗透势。

本文档共48页；当前第31页；编辑于星期一\16点22分HR-33T-R型露点微伏压计

本文档共48页；当前第32页；编辑于星期一\16点22分

C-52样品室本文档共48页；当前第33页；编辑于星期一\16点22分本文档共48页；当前第34页；编辑于星期一\16点22分露点微伏压计操作方法

2、植物材料的平衡1、植物材料:大叶黄杨叶圆片（小液流打取的叶圆片1片）逆时针旋转样品室上部调节旋钮，打开样品室。本文档共48页；当前第35页；编辑于星期一\16点22分干旱叶片平衡时间延长顺时针转动调节旋钮封闭样品室平衡20min本文档共48页；当前第36页；编辑于星期一\16点22分打开主机电源℃/μV开关置于“μV”位置连接探头FUNCTION旋钮置于“SHORT”

调节Πv值按下Πv按钮调节ΠvSET旋钮使表头指针达到已知的Πv值调零量程（RANGE）旋钮放在预期的位置上，30FUNCTION旋钮放在READ位置上调节ZEROOFFSET旋钮使指针读数为零{FUNCTION旋钮调到“COOL”位置指针右移达到最大FUNCTION旋钮调到“DP”位置指针向左偏转读取测定值FUNCTION置于“SHORT”拔出探头关闭电源本文档共48页；当前第37页；编辑于星期一\16点22分（1）打开主机电源开关。将℃/μV开关置于“μV”位置。（2）将C-52探头连接到插口上。注意：在连接和拔出C52探头时FUNCTION开关处在“SHORT”位置上。

2、测定本文档共48页；当前第38页；编辑于星期一\16点22分严禁手握插头连线插拔探头本文档共48页；当前第39页；编辑于星期一\16点22分（3）按下Πv按钮，调节ΠvSET旋钮使表头指针达到C52连接线上标注的Πv值。本文档共48页；当前第40页；编辑于星期一\16点22分（4）将量程（RANGE）旋钮放在预期的位置上（通常在30位置），FUNCTION旋钮放在READ位置上，调节ZEROOFFSET旋钮使指针读数为零。（5）将FUNCTION旋钮调到COOL位置，此时表头的指针向右偏转，当指针移动到最大时，将FUNCTION旋钮调到DP位置，此时表头的指针向左偏转，当表头的指针稳定后，从表头上读取测定值。本文档共48页；当前第41页；编辑于星期一\16点22分如果RANGE旋钮位于10或100的位置，按上排刻度读数

如果RANGE旋钮位于30或300的位置，按下排刻度读数

本文档共48页；当前第42页；编辑于星期一\16点22分读数为电势差，电势差与水势的呈线性函数，比例系数为﹣7.5μV/MPa。

样品水势（MPa）＝

读数μV/（-7.5μV/MPa）本文档共48页；当前第43页；编辑于星期一\16点22分测定结束，打开C-52顶部的旋钮，推出样品室本文档共48页；当前第44页；编辑于星期一\16点22分清理植物组织本文档共48页；当前第45页；编辑于星期一\16点22分仪器操作特别注意：1、拔下样品室插头时握住插头，严禁连线插拔，并且不要传动连线；2、样品一定放平，防止污染探头（热电偶）。本文档共48页；当前第46页；编辑于星期一\16点22分

1.样品水势不同，所需平衡时间不同，样品水势越低，所需平衡时间越长。如正常供水一般平衡时间20～30min；而严重平衡时间需2h以上。