作物栽培生理实验指导书

1贵州大学高等教育自学考试《作物栽培生理》实验指导书课程代码：02676(农学本科专业)继续教育学院2015年元月2前言本指导书根据贵州大学高等教育自学考试农学本科专业《作物栽培生理》实验大纲编写，学生按照本指导书的要求完成本课程的实践环节。学习作物栽培生理学中最基本的实验技术和方法；要求学生掌握作物栽培生理实验的基本原理和方法，掌握生理实验中一些常规仪器和设备的原理和操作方法，提高学生的动手能力，加强学生对理论教学内容的理解，并为以后的科研活动和撰写科研论文打下基础,故要求同学们认真对待.通过实验,增强学生独立工作、解决问题的能力。3目录一、实验的性质与目的························································································4二、实验的时间分配····························································································4三、实验地点选择·······························································································4四、实验内容安排与要求····················································································41、实验一：植物组织水势的测定······································································42、实验二：种子发芽率的快速测定·····································································53、实验三：吲哚乙酸氧化酶活性的测定····························································8五、注意事项······································································································9六、实验方式与基本要求····················································································9七、成绩评定·····································································································10八、实验报告格式······························································································114一、实验的性质与目的本实验课为《作物栽培生理》相配套的实践教学环节，是侧重提高学生实验技能及动手能力的实践过程。提高学生独立思考问题、解决问题及创新能力。通过该课程的学习，使学生充分了解农业实验的特点和熟悉农业生产各个环节，了解作物生长发育规律与栽培措施的关系。学会调查和分析问题的方法，可巩固和深化课堂讲授的专业理论知识，又能培养学生的实践操作技能，以实验教学作为理论联系实际的纽带，做到理论联系实际，提高毕业生的素质，更好地服务于我国的农业生产和发展，为今后学习和工作奠定良好基础。二、实验的时间分配序号实习教学工作内容起止时间教学工作目标、要求1实验准备工作准备好有关实验的一切材料、工具。2学生分组在实验室实验完成具体安排的有关实验任务3实习成绩评定结束评定并上交成绩。合计6学时三、实验地点选择四、实验内容安排与要求实验一植物组织水势的测定（长度法和小液流法）一、实验目的1、了解水势的概念及其对植物吸收外界水分的作用。2、熟练掌握长度法和小液流法测定植物组织水势的原理和方法。二、实验内容配制一系列梯度的蔗糖溶液，通过放入其中的土豆条的吸水和失水，使土豆条长度和外界溶液发生浓度的变化，进而判断出等渗溶液，计算出水势。三、实验原理、方法和手段当植物细胞组织放在外界溶液中时，如果植物的水势小于溶液的渗透势，则组织吸水体积变大并使溶液浓度变大；反之，则植物细胞内水分外流体积变小并使溶液浓度变小；若植5物组织的水势与溶液的渗透势相等，则两者水分保持动态平衡，植物组织体积不变，外界溶液浓度也不变，此时溶液的渗透势即等于所测植物的水势。可以利用溶液浓度的变化，分析采用小叶流法、长度法等来测定实验前后的变化。然后根据范特荷夫公式计算溶液渗透势，从而得知植物组织水势。四、实验组织形式在教师指导下，以学生为主的开放性运行模式。。五、实验条件1、仪器和试剂试管、毛细滴管、刀片、移液管、镊子、米尺、甲烯蓝、温度计、1mol/L蔗糖溶液2、参考文献张志良，瞿伟菁著。《植物生理学实验指导》（第三版），高等教育出版社。六、实验步骤（一）长度法1、以1mol/L的蔗糖溶液为母液分别在大试管中配制0.5、0.4、0.3、0.2、0.1M蔗糖液各15ml，混匀，编号（实验组）。2、取5只中试管，编号，从对应的大试管中各取5ml溶液为对照组。3、每只试管取准确度量的4～5cm长、0.09cm2横截面的土豆条4条，量取总长度，记为L1，置于大试管中，放置30分钟后（摇动数次），取出各管内的土豆条测定总长度，记为L2。4、比较实验前后土豆条总长度的变化，判断与确定等渗浓度。（二）小液流法1、向每一只实验组大试管中加入甲烯蓝粉末少许，振荡，使溶液变蓝。2、用毛细滴管从实验组各大试管中吸入少许着色液，然后伸入到对应的对照组试管中部，缓慢释放出一滴，观察小液流的移动方向，记录实验结果，判断与确定与植物组织水势相等的外界溶液的浓度。3、计算植物组织水势。ψs＝－RtiC七、思考题1、试比较两种方法测定的结果是否相同。2、为什么本实验测定的是植物组织的水势而不是植物细胞的渗透势？实验二种子发芽率的快速测定一、实验目的通过本实验让学生掌握基本的测定种子发芽率的方法。二、实验内容种子发芽率是指在最适宜的条件下，在规定的天数内，发芽的种子占供试种子总数的百6分比。它是决定种子品质和实用价值大小的主要依据，与播种时种子的用量直接有关。但用常规的直接发芽的方法测定发芽率所需的时间较长，特别是有时为了应急的需要，如涉及到购买种子，则更是无法知道。快速测定法将在很短时间内获得结果。三、组织运行形式在教师指导下，以学生为主的开放性运行模式。I：氯化三苯四氮唑法（TTC法）一、实验原理凡有生命活力的细胞均具有呼吸作用从而都有氧化还原反映，而死细胞则无此反应。TTC可渗入种胚的活细胞内，并作为氢受体被脱氢辅酶（NADH或NADPH）上的氢还原，此时无色的TTC便转变为红色的三苯基甲（TTF），并吸附在活细胞的表面，根据活细胞着色的深浅可定性的判断种子活力的有无与大小。该方法在国际间、地区间交换种子最为常用。二、仪器和试剂恒温箱、烧杯、培养皿、镊子、刀片、天平0.5％的TTC溶液：称取0.5gTTC放在烧杯中，加入少许的95％乙醇使其溶解，然后用蒸馏水定容至100ml，棕色瓶中保存。若溶液变为红色，表示已被氧化不能再用。三、实验步骤1、浸种：将待测的种子在30℃温水中浸种数小时，以增强种胚的呼吸强度，使显色迅速。2、显色：取吸涨的种子100粒，用刀片沿着胚的中心线纵切为两半，将一半置于1只培养皿中，加入适量的0.5％的TTC溶液（以浸没种子为度）后，置于30℃恒温箱内。0.5～1小时后，观察现象，判断种子活力的有无与大小。将另一半种子在沸水中煮5min杀死胚，或用微波炉烤死胚，作同样染色，保温处理，作为对照。观察并与活种子比较看现象有何不同。3、计算活种子的百分率。II、溴麝香草酚蓝法（BTB法）一、实验原理凡活细胞必有呼吸作用，吸收空气中的氧气，放出二氧化碳。二氧化碳溶于水中成为碳酸，碳酸解离成H＋和HCO3－，使胚周围环境的酸度增加，可用酸碱指示剂BTB来测定酸度的改变。BTB的变色范围为pH6.0～7.6，酸性成黄色，碱性成蓝色，中间经过绿色（变色点为pH7.1）。颜色变化越明显则表明种子活力越强。死细胞没有呼吸作用，也没有BTB的颜色变化。二、仪器和试剂恒温箱、烧杯、培养皿、镊子、天平、漏斗、滤纸、琼脂0.1％的BTB溶液：称取BTB0.1g，溶解于煮沸过后的100ml自来水中，然后用滤纸滤去7残渣。溶液若为黄色，可滴加数滴稀氨水或稀NaOH溶液，使之变为蓝色或蓝绿色，棕色瓶中保存。1％BTB琼脂溶液：取0.1％BTB溶液100ml于烧杯中，将1g琼脂尖碎后加入，用小火加热并不断搅拌。待琼脂完全溶解后，趁热倒在数个干洁的培养皿中，使之为一均匀的薄层，冷却后备用。三、实验步骤1、浸种：同上述TTC法2、显色：吸取吸张的种子100粒，整齐的将胚向下埋于准备好的琼脂凝胶培养皿中，间隔距离在1cm左右。然后将培养皿置于恒温培养箱中30～35℃培养。2h后，观察试验现象并判断种子活力的有无与大小。用沸水杀死或微波炉烤死的种子作同样浸种、显色、保温处理，进行对比观察。3、记数种胚附近出现的黄色晕圈的活种子数，计算活种子的百分率。III、红墨水染色法一、实验原理活细胞的原生质膜具有选择性吸收物质的能力，红墨水不能进入细胞；而死的种胚细胞原生质膜失去这种能力，红墨水进入死细胞并染色。二、仪器试剂培养皿、镊子、刀片5％红墨水：以市购红墨水为原液，用自来水配置成5％的红墨水溶液。三、实验步骤1、浸种：同上述TTC法。2、显色：取吸胀的种子100粒，用刀片沿着种胚的中心线纵切成两半，将一半置于1只培养皿中，加入适量的5％红墨水（以浸没种子为度）染色。10～15min后倒去红墨水，用自来水冲洗多次，直至冲洗液无色为止。观察种子活力大小与有无。用沸水杀死或微波炉烤死的种子作同样的染色处理。进行对比观察。3、记数种胚不着色或着色浅的活种子数，计算活种子的百分率。四、思考题1、试比较用三种方法测定的种子的发芽率是否一致？并与种子的实际萌发率是否一致？如若有偏差，理论上应为偏高还是偏低？为什么？2、BTB法测定种子发芽率，配置BTB溶液为何要用自来水，而且还需要煮沸，为什么？用蒸馏水可否配置？3、BTB法测定种子发芽率时，若用煮死的种子作比较，有时也会发现在种子周围出现黄色晕圈，为什么？8实验三吲哚乙酸氧化酶活性的测定一、实验目的通过本实验让学生了解基本的酶液提取方法，掌握吲哚乙酸氧化酶反应的基本原理。二、实验内容生长素在植物体内起着重要的作用，调节着生物体的生长和发育过程。而吲哚乙酸氧化酶通过调节体内吲哚乙酸的水平，间接对植物体产生影响。1、掌握酶的基本提取方法：酶从植物体内提取后很快容易失活，因而需要一定的外界条件加以控制，这是体外测定酶活力时必须注意的一个问题。本实验是学生第一次提取酶液，因而需要着重注意，如：冰浴研磨，冷冻离心，离心机的使用和调控等等。2、掌握吲哚乙酸和吲哚乙酸氧化酶的关系：在植物体内吲哚乙酸含量高的地方，酶活性很低；而含量低的地方，酶活性高。本实验材料运用的是豆芽，在取豆芽部位时就存在技术的问题。3、掌握吲哚乙酸氧化酶反应的基本条件：（1）、需要辅酶：Mn2＋和单元酚；（2）、反应温度：30℃；（3）、以底物的减少表示：吲哚乙酸在吲哚乙酸氧化酶的作用下，被氧化破坏失去活性，其产物多种多样，因而不能以产物的增加表示。4、新进UV9100分光光度计的使用方法。三、实验原理、方法和手段吲哚乙酸在吲哚乙酸氧化酶的作用下，被氧化破坏失去活性，其产物多种多样。植物体通过吲哚乙酸氧化酶调节体内吲哚乙酸的水平，从而影响植物的生长。酶活力的大小以吲哚乙酸减少的速