植物组织水势的测定

浙江大学实验报告课程名称：植物生理学及实验实验类型:定量实验实验项目名称：植物组织水势的测定（小液流法）学生姓名：徐梦浙专业：生工学号：3120100203同组学生姓名：胡继宏实验地点：生物实验中心313实验日期：2014年3月21日一．实验目的1.掌握植物细胞水势概念及计算公式;2.了解小液流法测定植物组织水势的方法。二．实验原理1.植物细胞、组织之间以及植物体和环境间的水分间移动方向都由水势差决定;2.当植物细胞或组织放在外界溶液中时:A.ψw＜ψs，则植物组织吸水，C外↑，液滴↓；B.ψw＞ψs，则植物组织失水，C外↓，液滴↑；C.ψw＝ψs，则二者水分保持动态平衡，C外不变，液滴不动。利用公式：-ψw=RTiC式中：ψw为细胞水势，R为气体常数＝0.083×105L.Pa/mol.K；T为热力学温度,单位K；即273+t，t为实验温度，单位是℃；i为解离系数，蔗糖为1；C为等渗溶液的质量摩尔浓度，单位是mol/L。三．实验材料和器材白萝卜；塑料试管；打孔器；尖头镊子；移液管（1ml、5ml、10ml）；注射针；刀片。四．实验步骤1.系列糖浓度配制1.1取干燥洁净试管6支，贴上标签，编号，用1mol·L－1蔗糖母液配成0.05、0.1、0.20、0.30、0.40、0.50mol·L－1浓度的糖液，各管总量为10ml，并塞上塞子（防止浓度改变），作为甲组。1.2另取干燥洁净的试管6个，标明0.05、0.1、0.20、0.30、0.40、0.50mol·L－1浓度,分别从甲组取相应浓度糖液4ml盛于试管中，随即塞上塞子，作为乙组。2.取样及测定2.1选取白萝卜片，用打孔器钻取圆片，在玻璃皿内混匀，然后用镊子把圆片放进乙组小瓶中，每瓶放10片，放置10min左右，其间轻轻摇动几次，以加速平衡。2.2到预定时间后，各小瓶加入几粒甲基橙粉染色，摇匀，取干燥洁净的注射针，分别从乙组中取出溶液，插入甲组原相应浓度蔗糖溶液的中部，轻轻挤出钩头滴管内的溶液，使成小液滴，并小心地抽出钩头滴管（注意勿搅动溶液），注意观察那些管的小液滴往上移动，那些管的小液滴往下移动，那一管的小液滴静止不动。如果某一管中的小液滴悬浮不动，则说明该管溶液与小液流的密度相等，也即植物组织与该浓度糖液间未发生水分净交换，植物组织的水势等于该糖液的水势，根据公式算出该糖液水势也即得出植物组织水势。若前一浓度溶液小液流下沉，而后一浓度溶液中上浮，则组织的水势值介于两糖液水势之间，可取平均值计算。五．实验结果与分析试管号123456溶液浓度（mol/l）0.050.100.200.300.400.50液滴移动的方向↓↓↑↑↑↑植物组织细胞吸水吸水失水失水失水失水Ψw与ψs的比较ψw＜ψsψw＜ψsψw＞ψsψw＞ψsψw＞ψsψw＞ψs由上面表格分析可知：C约为0.15mol/L故植物组织的水势为ψw=-RTiC=-0.083×105L.Pa/mol.Kｘ（273+25）ｘ1ｘ0.15=-0.37MPa六．实验讨论1.实验器具清洗干净，而且在整个实验的过程中所有的试管滴管应该保持干燥，以免造成误差；2．应该准确配制蔗糖梯度溶液，正确使用移液管，减少实验误差；3.为了加大实验准确度，应该在0.10--0.20间设置梯度继续实验，但由于时间关系不再进行而取平均值。4.加入实验组甲基橙最好是配置成溶液，因为粉末很难控制含量，而且甲基橙溶液不宜过多，以免影响溶液的比重5.释放蓝色液滴时应该缓慢。防止挤压冲力影响液滴移动。6.凡是被植物细胞的胶体颗粒或渗透物质吸附、束缚不能自由移动的水分，称为束缚水;束缚水不参与植物的生理过程和生化反应，因此自由水/束缚水比值较高时，植物代谢活跃，生长较快，抗逆性差；反之，代谢活性低、生长缓慢，但抗逆性较强。7.细胞吸水固然与其细胞液的渗透势有关，但并不完全决定于渗透势，因为原生质体的外围还有细胞壁，限制原生质体膨胀；与此同时，细胞中的亲水物质又有吸水能力，所以细胞吸水情况比渗透作用更加复杂。细胞水势ψw＝ψs＋ψp＋ψm（不考虑重力势）。小液流法就避免了一个个计算，直接通过外界溶液的渗透势测定，但是通过压力室法和露点水势法就很难一个个测定。8.植物水分状况对植物生理的生理活动具有重要影响。植物水势是植物的水分状况的重要指标，对于植物水分生理的科学研究以及农业生产实践具有重要指导意义。小液流法测植物水势的方法是利用植物细胞的吸水或失水来测定植物水势，测定的值是一个大概的值，操作简单易懂。但在配置不同浓度的蔗糖有误差产生，实验时间长。水滴测势仪重复性操作强，但准备工作时间长，但测定的数据比较准确。装样时不要夹得太紧，以免压伤植物组织。