注意事项 1观察的叶片最好是在温室中生长的,叶表面沾污的尘粒少。 2事先对叶遮光处理 3样品下表皮朝向光源。 三、钾离子对气孔开度的影响 原理 保卫细胞的渗透系统受钾离子调节。光下,保卫细胞中的叶绿体通过光合磷酸化生成ATP, ATP驱动质膜上的K+-H泵,使保卫细胞能逆浓度梯度从周围表皮细胞吸收钾离子,或从外界 溶液中吸收钾离子,从而降低其渗透势,使气孔开放。 仪器与用具 显微镜1台:尖头镊子1把:光源灯(1000wV碘钨灯);:培养皿3个,载玻片与盖玻片若干 试剂 05%KNO3;0.5%NaNO3;须用分析纯试剂配制。 方法 1.将三个培养皿中各放15m的0.5%KNO3、0.5%NaNO3与蒸馏水。 2.在同一蚕豆叶上撕表皮若干,分放在上述的三个培养皿中 3.将培养皿置于人工光照条件下照光2h左右,光照强度在40001x左右 4.分别在显微镜下观察气孔的开度。 注意事项 1.供试材料除蚕豆外,还可选用鸭跖草和紫鸭跖草,实验前,要给材料预照光,促使气孔适 度开放,这样可缩短实验时间,提高处理效应。 2.室温低时,将照光培养皿放置得离光源稍近一些,使培养皿中溶液温度能上升至30~35℃。 四、ABA等植物激素对气孔关闭的作用 原理 植物内源激素ABA(脱落酸)、SA(水杨酸)、JA(茉莉酸)、IAA(生长素)等均能够影响 气孔的开闭运动。可以用称量法、镜检法直接或间接地测量气孔开度,以检验外源ABA、SA、 JA、IAA的作用,加深了解ABA、SA、JA、IAA的生理功能。 仪器与用具 显微镜1台(附接目镜测微尺):温箱1台;感量0.001g天平;25ml烧杯6只;10ml移液管3 支:剪刀1把:尖头镊子1把:光源;载玻片和盖玻片等。 试剂 Immol aba; 1mmol Sa; Immol iaa; 1mmol6BA;plH6.1的10 mmol/L Tris或MES缓冲 液:蒸馏水;无水乙醇 方法 1.取3-4周龄蚕豆幼苗最上端刚展开的叶片,放在光下照光(做ABA、SA)或暗处(做IAA) 2~3h,诱导气孔关闭或张开。在显微镜下记录气孔孔径。 2.用pH6.1的1 Ommol/L tris缓冲液配制不同浓度的IAA、6-BA和ABA溶液(0、104、105和 3.取气孔下表皮,分别放入以上缓冲液中,在散射光下2~3h,测量各处理和对照的气孔孔径, 作出激素浓度和孔径的关系图。 4.根据测量结果,分析各激素对气孔开度的影响 注意事项 1.测量前为何要进行照光或暗处理? 2.ABA为何能影响气孔开度? 五、Ca2在ABA调节气孔运动中的作用 原理 Ca2是ABA调节气孔运动信号转导的重要组分之一。激光共聚焦显微镜技术( Conforcal)
15 注意事项 1.观察的叶片最好是在温室中生长的，叶表面沾污的尘粒少。 2.事先对叶遮光处理。 3.样品下表皮朝向光源。 三、钾离子对气孔开度的影响 原理 保卫细胞的渗透系统受钾离子调节。光下，保卫细胞中的叶绿体通过光合磷酸化生成ATP， ATP驱动质膜上的K+ -H+泵，使保卫细胞能逆浓度梯度从周围表皮细胞吸收钾离子，或从外界 溶液中吸收钾离子，从而降低其渗透势，使气孔开放。 仪器与用具 显微镜1台；尖头镊子1把；光源灯(1000W碘钨灯)；培养皿 3个，载玻片与盖玻片若干。 试剂 0.5％KNO3；0.5％NaNO3；须用分析纯试剂配制。 方法 1. 将三个培养皿中各放15ml的0.5％KNO3、0.5％ NaNO3与蒸馏水。 2. 在同一蚕豆叶上撕表皮若干，分放在上述的三个培养皿中。 3. 将培养皿置于人工光照条件下照光l2 h左右，光照强度在40001x左右。 4. 分别在显微镜下观察气孔的开度。 注意事项 1. 供试材料除蚕豆外，还可选用鸭跖草和紫鸭跖草，实验前，要给材料预照光，促使气孔适 度开放，这样可缩短实验时间，提高处理效应。 2. 室温低时，将照光培养皿放置得离光源稍近一些，使培养皿中溶液温度能上升至30～35℃。 四、ABA等植物激素对气孔关闭的作用 原理 植物内源激素ABA(脱落酸)、SA（水杨酸）、JA（茉莉酸）、IAA（生长素）等均能够影响 气孔的开闭运动。可以用称量法、镜检法直接或间接地测量气孔开度，以检验外源ABA、SA、 JA、IAA的作用，加深了解ABA、SA、JA、IAA的生理功能。 仪器与用具 显微镜1台(附接目镜测微尺)；温箱1台；感量0.001g天平；25ml 烧杯6只；10ml 移液管3 支；剪刀1把；尖头镊子1把；光源；载玻片和盖玻片等。 试剂 1mmol ABA；1mmol SA；1mmol IAA；1mmol 6-BA；pH6.1的10mmol/L Tris或MES缓冲 液：蒸馏水；无水乙醇； 方法 1. 取3~4周龄蚕豆幼苗最上端刚展开的叶片，放在光下照光（做ABA、SA）或暗处（做IAA） 2~3h，诱导气孔关闭或张开。在显微镜下记录气孔孔径。 2. 用pH6.1的10mmol/L Tris缓冲液配制不同浓度的IAA、6-BA和ABA溶液（0、10-4、10-5和 10-6mol/L）。 3. 取气孔下表皮，分别放入以上缓冲液中，在散射光下2~3 h，测量各处理和对照的气孔孔径， 作出激素浓度和孔径的关系图。 4. 根据测量结果，分析各激素对气孔开度的影响。 注意事项 1. 测量前为何要进行照光或暗处理? 2. ABA为何能影响气孔开度? 五、Ca2+在ABA调节气孔运动中的作用 原理 Ca2+是ABA调节气孔运动信号转导的重要组分之一。激光共聚焦显微镜技术（Conforcal）
证明在ABA诱导蚕豆气孔关闭会出现[Ca2]胞质钙浓度)升高现象,Ca2+通道阻断剂EGTA 钌红、LaCl和异博定( verapamil)可阻断ABA所引起的[Ca2胞质钙浓度)升高,抵消或减 弱ABA诱导气孔关闭的效应 仪器与用具 有光源的显微镜1台:载玻片;镊子:滴管:吸水纸;测微尺等。 试剂 100 mmol/L Kcl溶液;pH6.1的10mmol/ L Tris或MES缓冲液;100mmo/ L CaCI2溶液 20 mmol/L EG TA: 10mmol/L LaCl3 方法 1.取3~4周龄蚕豆幼苗最上端刚展开的叶片,放暗处或在光下照光2~3h,诱导气孔关闭或张 开。在显微镜记录气孔孔径。 2.用pH61的10 mmol/LTr缓冲液配制不同浓度的ABA溶液(0、104、105和10°mo/L)、Ca2 (0.1、1、10mmol/L)溶液、含有2 mmOl/L EGTA的ABA系列浓度溶液,含有1mmol/ L LaCIa 的ABA系列浓度溶液。 3.取气孔下表皮,分别放入以上缓冲液中,在散射光下2~3h,测量各处理和对照的气孔孔径 作出激素浓度和孔径的关系图 4.根据测量结果,分析钙在ABA调控气孔运动中的作用 思考题 1.气孔的开闭是由什么控制的? 2.为什么供试材料在实验前要放在湿润的空气中照光? 3.当水取代甘油时,气孔开度为什么比实验开始时还大 4.试比较在何种溶液中气孔的开度最大?为什么? 5.如何进一步证明钙参与ABA诱导气孔关闭的过程? 22露点法测定植物叶片水势和渗透势 水势和渗透势是植物水分状况的重要参数。水势与渗透势的测定方法可分为三大类:液相 平衡法(包括小液流法、重量法测水势,质壁分离法测渗透势)和压力平衡法(压力室法测水 势)外,还有一类是气相平衡法,包括热电偶湿度计法、露点法等。液相平衡法所需仪器设备 简单,但手续繁琐、效率低,难以自动记录;压力平衡法适于测定枝条或整个叶片的水势,对 于小型样品如叶圆片等则无能为力。气相平衡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 原理 将叶片或组织汁液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。此时,气体的水势(以蒸气压表示)与叶片的水势(或组织 汁液的渗透势)相等。因此,只要测出样品室内空气的蒸气压,便可得知植物组织的水势(或 汁液的渗透势)。由于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。该仪器装有高分辨能力的热电偶,热电偶的一个结点 安装在样品室的上部。测量时,首先给热电偶施加反向电流,使样品室内的热电偶结点降温 ( Peltier效应),当结点温度降至露点温度以下时,将有少量液态水凝结在结点表面,此时切 断反向电流,并根据热电偶的输出电位记录结点温度变化。开始时,结点温度因热交换平衡而 很快上升;随后,则因表面水分蒸发带走热量,而使其温度保持在露点温度,呈现短时间的稳 衡状态;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。记录下 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。 仪器组成 16
16 证明在ABA诱导蚕豆气孔关闭会出现 [Ca2+]i(胞质钙浓度)升高现象，Ca2+通道阻断剂EGTA、 钌红、LaCl3和异博定（verapamil ）可阻断ABA所引起的[Ca2+]i(胞质钙浓度)升高，抵消或减 弱ABA诱导气孔关闭的效应。 仪器与用具 有光源的显微镜1台；载玻片；镊子；滴管；吸水纸；测微尺等。 试剂 100 mmol/L KCl溶液； pH6.1的10mmol/L Tris或MES缓冲液；100 mmol/L CaCl2溶液； 20 mmol/L EGTA；10mmol/L LaCl3 方法 1. 取3~4周龄蚕豆幼苗最上端刚展开的叶片，放暗处或在光下照光2～3h，诱导气孔关闭或张 开。在显微镜记录气孔孔径。 2. 用pH6.1的10mmol/LTris缓冲液配制不同浓度的ABA溶液（0、10-4、10-5和10-6mol/L）、Ca2+ （0.1、1、10mmol/L）溶液、含有2 mmol/L EGTA的ABA系列浓度溶液，含有1 mmol/L LaCl3 的ABA系列浓度溶液。 3. 取气孔下表皮，分别放入以上缓冲液中，在散射光下2～3 h，测量各处理和对照的气孔孔径， 作出激素浓度和孔径的关系图。 4. 根据测量结果，分析钙在ABA调控气孔运动中的作用。 思考题 1. 气孔的开闭是由什么控制的? 2. 为什么供试材料在实验前要放在湿润的空气中照光? 3. 当水取代甘油时，气孔开度为什么比实验开始时还大? 4. 试比较在何种溶液中气孔的开度最大?为什么? 5. 如何进一步证明钙参与ABA诱导气孔关闭的过程？ 2.2 露点法测定植物叶片水势和渗透势 水势和渗透势是植物水分状况的重要参数。水势与渗透势的测定方法可分为三大类：液相 平衡法（包括小液流法、重量法测水势，质壁分离法测渗透势）和压力平衡法（压力室法测水 势）外，还有一类是气相平衡法，包括热电偶湿度计法、露点法等。液相平衡法所需仪器设备 简单，但手续繁琐、效率低，难以自动记录；压力平衡法适于测定枝条或整个叶片的水势，对 于小型样品如叶圆片等则无能为力。气相平衡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。 原理 将叶片或组织汁液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。此时，气体的水势（以蒸气压表示）与叶片的水势（或组织 汁液的渗透势）相等。因此，只要测出样品室内空气的蒸气压，便可得知植物组织的水势（或 汁液的渗透势）。由于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。该仪器装有高分辨能力的热电偶，热电偶的一个结点 安装在样品室的上部。测量时，首先给热电偶施加反向电流，使样品室内的热电偶结点降温 （Peltier 效应），当结点温度降至露点温度以下时，将有少量液态水凝结在结点表面，此时切 断反向电流，并根据热电偶的输出电位记录结点温度变化。开始时，结点温度因热交换平衡而 很快上升；随后，则因表面水分蒸发带走热量，而使其温度保持在露点温度，呈现短时间的稳 衡状态；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。记录下 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。 仪器组成
本试验所用仪器为美国 Wescor公司生产的HR-33T型露点微伏压计,该微伏压计实际上 就是一个精密的电位计,能准确测出热电偶两端点温度差异而产生的细微的电位变化。仪器配 套的C-52(图1)和L51型样品室的基本结构都是由一个灵敏的热电偶和一个铝合金制的隔 热性很好的叶室组成。前者用于离体叶片水势测定,后者主要用于活体测定 旋钮盖 热槽 固定卡 导线 热电耦 固定卡 杆 “o”型圈 样品架 样品室 图1C-52型样品室构造 方法 样品室空白系数测定 (1)使 FUNCTION旋钮位于 SHORT位置。打开主机预热10分钟。 (2)将功能旋钮(FUNC∏ON)旋转到Read位置,将量程( RANGE)旋钮位于30的位 置上,调节 ZERO OFFSET旋钮使指针读数为零。 (3)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FUNC∏ON旋钮调到DP位置,此时表头的指针会向左或向右偏转,调整πvSt旋 钮(指针向右偏转,πvSet旋钮就向右转动,反之向左)使指针稳定不动 (4)指针稳定后,按下πⅴ按钮,此时在100刻度上的读数便为该探头的空白值(πv 值)。空白系数一般不需要每次测定,如温度恒定,该系数一般不会变化。 2.植物组织水势的测定 (1)离体测定法: ①根据所测定植物样品的大小,选择合适的样品槽。然后切取大小合适的植物组织,迅 速放入样品槽中(样品室中的植物材料一定不要高出样品槽),将样品槽推入样品室,旋转样 品室顶端的螺旋盖使样品室密闭,然后平衡数分钟(平衡时间视材料水势高低与测定时的温差 而定)。 ②将样品室与主机连接,按住左边的πⅴ键,用πvset旋钮调节指针至样品室的空白读 数值。 ③调节量程( RANGE)旋钮位于预期的位置上,调节 FUNCTION旋钮位于READ位置 然后调节 ZERO OFF SET旋钮使指针读数为零。 ④将FUNC∏ON旋钮调到COOL位置,此时表头的指针向右偏转,当指针偏转到最大 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。如果( RANGE)旋钮位于10或100的位置,按表头的上排刻度读数:如 果( RANGE)旋钮位于30或300的位置,按表头的下排刻度读数 ⑤表头读数为电势差,该电势差是水势的线性函数,比例系数为0.75μvba。表头读数 除以-0.75μv/bar便为被测样品的水势(bar)s 2)活体测定法:将植株上的叶片插入L-51型样品室,密封样品室,平衡一段时间后测 17
17 本试验所用仪器为美国 Wescor 公司生产的 HR-33T 型露点微伏压计，该微伏压计实际上 就是一个精密的电位计，能准确测出热电偶两端点温度差异而产生的细微的电位变化。仪器配 套的 C-52（图 1）和 L-51 型样品室的基本结构都是由一个灵敏的热电偶和一个铝合金制的隔 热性很好的叶室组成。前者用于离体叶片水势测定，后者主要用于活体测定。 方法 1. 样品室空白系数测定 （1）使 FUNCTION 旋钮位于 SHORT 位置。打开主机预热 10 分钟。 （2）将功能旋钮（FUNCTION）旋转到 Read 位置，将量程（RANGE）旋钮位于 30 的位 置上，调节 ZERO OFFSET 旋钮使指针读数为零。 （3）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，此时表头的指针会向左或向右偏转，调整πv Set 旋 钮(指针向右偏转，πv Set 旋钮就向右转动，反之向左)使指针稳定不动。 （4）指针稳定后，按下πv 按钮，此时在 100 刻度上的读数便为该探头的空白值（πv 值）。空白系数一般不需要每次测定，如温度恒定，该系数一般不会变化。 2. 植物组织水势的测定 （1）离体测定法： ① 根据所测定植物样品的大小，选择合适的样品槽。然后切取大小合适的植物组织，迅 速放入样品槽中（样品室中的植物材料一定不要高出样品槽），将样品槽推入样品室，旋转样 品室顶端的螺旋盖使样品室密闭，然后平衡数分钟（平衡时间视材料水势高低与测定时的温差 而定）。 ② 将样品室与主机连接，按住左边的πv 键，用πv set 旋钮调节指针至样品室的空白读 数值。 ③ 调节量程（RANGE）旋钮位于预期的位置上，调节 FUNCTION 旋钮位于 READ 位置， 然后调节 ZERO OFF SET 旋钮使指针读数为零。 ④ 将 FUNCTION 旋钮调到 COOL 位置，此时表头的指针向右偏转，当指针偏转到最大 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。如果（RANGE）旋钮位于 10 或 100 的位置，按表头的上排刻度读数；如 果（RANGE）旋钮位于 30 或 300 的位置，按表头的下排刻度读数。 ⑤ 表头读数为电势差，该电势差是水势的线性函数，比例系数为-0.75μv/bar。表头读数 除以-0.75μv/bar 便为被测样品的水势（bar）。 （2）活体测定法：将植株上的叶片插入 L-51 型样品室，密封样品室，平衡一段时间后测 图 1 C-52 型样品室构造
定,测定步骤同以上操作步骤②~⑤。注意:夹叶片的L51型样品室一定要密闭,在夹上叶 片之前可以适当涂抹凡士林,以达到密闭的目的。 3.叶片渗透势测定 (1)取供试植株叶片,去中脉,迅速放入一尖底离心管,封口,于-40℃下冰冻1h后, 取出融化,用一平头玻棒挤压叶片以榨出汁液。或者使用专用的榨汁器直接将细胞汁液榨取到 圆形滤纸片上待测 (2)在C-52样品槽中放入一片圆形滤纸片,然后吸取10μ叶片汁液置于圆形滤纸片上 样品室密封,平衡一段时间(数秒至几分钟)联接到主机上进行测定 注意事项 当连接或拔出探头时,应始终把FUNC∏DON开关打到 SHORT位置上,把探头插入主机相应 的接口。当测定温度时,把℃/μv开关置于℃的位置。 2.在使用C-52样品室时,切勿将样品放得高出或大于样品室小槽:测定完毕后,一定要将样 品室顶部的旋钮旋起足够高以后才可将样品室的拉杆拉出,否则将损伤热电偶 3主机长期放置后,重新使用时须将电池充电14~16h 4在不同温度下测定时,应同时记录下测定时探头的温度,然后按照下列公式把所有测定值校 正为25℃时的测定值: 校正读数=实际测定读数(0.325+00271 式中:T为测定时记录的温度℃。 5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。正常供水的植物材 料平衡时间需几分钟到数十分钟:而严重干旱的小麦叶水势在22.7巴左右,平衡时间需2小 时以上。平衡时间过短,不能测出正确结果:平衡时间太长,也会造成实验误差。 6.一般认为从叶圆片边缘的水分散失和离体期间的淀粉水解会造成测定的一定误差,但只要合 理取样并迅速将叶圆片密封到样品室中,可把误差减少到最小。 思考题 1测定植物叶片水势的三大类方法各有哪些主要优缺点 2用同一仪器测定,露点法为何比湿度法灵敏度高一倍? 3如何理解叶片水势越低,所需平衡时间越长? 23液体交换法测定植物组织水势(小液流法、折射仪法、 压力室法) 植物组织的水分状况可用水势来表示。植物体细胞之间、组织之间以及植物体与环境之间 的水分移动方向都由水势差决定。将植物组织放在已知水势的一系列溶液中,如果植物组织的 水势(ψs-)小于某一溶液的水势(ψou),则组织吸水,反之组织失水。若两者相等,水分交换 保持动态平衡。组织的吸水或失水会使溶液的浓度、密度、电导率以及组织本身的体积与质量 发生变化。根据这些参数的变化情况可确定与植物组织等水势的溶液。 液体交换法测定水势的方法有多种,下表是所列三种方法的原理 液体交换法测定水势的种类和原理 判据依据 组织水分 外液密度 外液浓度 外液电导度 A=out-pcell 得失变化 变化 变化 变化 △平<0 吸水 升高 增加 增高
18 定，测定步骤同以上操作步骤②～⑤。注意：夹叶片的 L-51 型样品室一定要密闭，在夹上叶 片之前可以适当涂抹凡士林，以达到密闭的目的。 3. 叶片渗透势测定 （1）取供试植株叶片，去中脉，迅速放入一尖底离心管，封口，于-40℃下冰冻１h 后， 取出融化，用一平头玻棒挤压叶片以榨出汁液。或者使用专用的榨汁器直接将细胞汁液榨取到 圆形滤纸片上待测。 （2）在 C-52 样品槽中放入一片圆形滤纸片，然后吸取 10μl 叶片汁液置于圆形滤纸片上， 样品室密封，平衡一段时间（数秒至几分钟）联接到主机上进行测定。 注意事项 1.当连接或拔出探头时，应始终把 FUNCTION 开关打到 SHORT 位置上，把探头插入主机相应 的接口。当测定温度时，把℃/μv 开关置于℃的位置。 2.在使用 C-52 样品室时，切勿将样品放得高出或大于样品室小槽；测定完毕后，一定要将样 品室顶部的旋钮旋起足够高以后才可将样品室的拉杆拉出，否则将损伤热电偶。 3.主机长期放置后，重新使用时须将电池充电 14~16h。 4.在不同温度下测定时，应同时记录下测定时探头的温度，然后按照下列公式把所有测定值校 正为 25℃时的测定值： 校正读数＝实际测定读数/(0.325+0.027T) 式中：T 为测定时记录的温度℃。 5.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。正常供水的植物材 料平衡时间需几分钟到数十分钟；而严重干旱的小麦叶水势在-22.7 巴左右，平衡时间需 2 小 时以上。平衡时间过短，不能测出正确结果；平衡时间太长，也会造成实验误差。 6.一般认为从叶圆片边缘的水分散失和离体期间的淀粉水解会造成测定的一定误差，但只要合 理取样并迅速将叶圆片密封到样品室中，可把误差减少到最小。 思考题 1.测定植物叶片水势的三大类方法各有哪些主要优缺点？ 2.用同一仪器测定，露点法为何比湿度法灵敏度高一倍？ 3.如何理解叶片水势越低，所需平衡时间越长？ 2.3 液体交换法测定植物组织水势（小液流法、折射仪法、 压力室法） 植物组织的水分状况可用水势来表示。植物体细胞之间、组织之间以及植物体与环境之间 的水分移动方向都由水势差决定。将植物组织放在已知水势的一系列溶液中，如果植物组织的 水势(Ψcell)小于某一溶液的水势(Ψout)，则组织吸水，反之组织失水。若两者相等，水分交换 保持动态平衡。组织的吸水或失水会使溶液的浓度、密度、电导率以及组织本身的体积与质量 发生变化。根据这些参数的变化情况可确定与植物组织等水势的溶液。 液体交换法测定水势的方法有多种，下表是所列三种方法的原理。 液体交换法测定水势的种类和原理 判据依据 ΔΨ=Ψout-Ψcell 组织水分 得失变化 外液密度 变化 外液浓度 变化 外液电导度 变化 ΔΨ<0 吸水 升高 增加 增高
失水 降低 降低 降低 △=0 平衡 不变 不变 测定方法 小液流法折射仪法 电导仪法 使用器材 毛细移液管 折射仪 电导仪 适用材料 叶片或碎组织叶片或碎组织叶片或碎组织 、小液流法 原理 小液流法是由俄国人夏尔达可夫修改而成。实验中常用甲烯蓝着色,有人称为着色法( Method此法是以比重大小测定蔗糖溶液浓度变化因此又称为比重法( Densitometril method) 当植物组织与外界溶液接触时,若组织水势小于外液水势,水分进入植物组织,外液浓度 增高:相反,组织水分进入外液,使外液浓度降低:若二者水势相等,组织不吸水也不失水 外液浓度不变。溶液浓度不同,比重不同。取浸过组织的蔗糖溶液一小滴(为便于观察加入少 许甲烯蓝),放入未浸植物组织的原浓度溶液中,观察有色溶液的沉浮。若液滴上浮,表示浸 过样品后的溶液浓度变小:液滴下沉,表示浸过样品后的溶液浓度变大:若液滴不动,表示浓 度未变,该溶液水势即等于植物组织水势。实际测定时,常常不易找到有色液滴不动的溶液 而是取接近组织水势的相邻两种溶液浓度的平均值。 仪器设备 水势测定取样箱:小试管;大试管:毛细移液管;试管架:打孔器:干净硬纸片:镊子 试剂 1.蔗糖溶液:按重量法试剂配制不同浓度蔗糖溶液,或按附表配成不同水势蔗糖溶液。 2.甲烯蓝(研成粉末)。 附表:100m蒸馏水中加入不同蔗糖配成不同水势溶液 蔗糖溶液 100毫升蒸馏水 蔗糖溶液 100毫升蒸馏水 水势(-巴) 加入蔗糖克数 水势(-巴) 加入蔗糖克数 2.74 16 18 23.42 8.11 10.74 13.34 1591 18.44 35.38 材料 欲测的植物组织 方法 1.取56个干净的小试管和相同数量的大试管(15×180mm),贴上不同浓度(或水势)标签。向大 试管中加入不同蔗糖溶液4-5ml。 2.剪取欲测叶片,迅速放入取样箱,用打孔器打成圆片,混匀,分别装入小试管底部,每管 装10片左右。向各管分别加入不同水势或浓度蔗糖溶液lm,加盖,摇匀,放少许甲烯蓝,静 置15~20min。 3.用干净的毛细移液管,吸挤小试管底部蓝色溶液,使其充分混合均匀,并吸取1-2滴,小心 地插入装着相对应同浓度蔗糖溶液大试管溶液的中部,轻轻地挤岀一小滴藍色溶液,慢慢转动 毛细管头部,抽岀毛细移液管,观察蓝色液滴流动方冋。蓝色溶液不动的试管或蓝色液滴上浮、 下沉的两个相邻试管蔗糖浓度的平均值,即为等势点 19
19 ΔΨ>0 失水 降低 降低 降低 ΔΨ=0 平衡 不变 不变 不变 测 定方法 小液流法 折射仪法 电导仪法 使 用器材 毛细移液管 折射仪 电导仪 适 用材料 叶片或碎组织 叶片或碎组织 叶片或碎组织 一、小液流法 原 理 小液流法是由俄国人夏尔达可夫修改而成。实验中常用甲烯蓝着色，有人称为着色法(Dye Method)。此法是以比重大小测定蔗糖溶液浓度变化，因此又称为比重法(Densitometril Method)。 当植物组织与外界溶液接触时，若组织水势小于外液水势，水分进入植物组织，外液浓度 增高；相反，组织水分进入外液，使外液浓度降低；若二者水势相等，组织不吸水也不失水， 外液浓度不变。溶液浓度不同，比重不同。取浸过组织的蔗糖溶液一小滴(为便于观察加入少 许甲烯蓝)，放入未浸植物组织的原浓度溶液中，观察有色溶液的沉浮。若液滴上浮，表示浸 过样品后的溶液浓度变小；液滴下沉，表示浸过样品后的溶液浓度变大；若液滴不动，表示浓 度未变，该溶液水势即等于植物组织水势。实际测定时，常常不易找到有色液滴不动的溶液， 而是取接近组织水势的相邻两种溶液浓度的平均值。 仪 器设备 水势测定取样箱；小试管；大试管；毛细移液管；试管架；打孔器；干净硬纸片；镊子 试 剂 1. 蔗糖溶液：按重量法试剂配制不同浓度蔗糖溶液，或按附表配成不同水势蔗糖溶液。 2. 甲烯蓝(研成粉末)。 附表：100ml蒸馏水中加入不同蔗糖配成不同水势溶液 蔗糖溶液 水势(-巴) 100毫升蒸馏水 加入蔗糖克数 蔗糖溶液 水势(-巴) 100毫升蒸馏水 加入蔗糖克数 2 4 6 8 10 12 14 2.74 5.45 8.11 10.74 13.34 15.91 18.44 16 18 20 22 24 26 28 20.99 23.42 25.86 28.28 30.68 33.04 35.38 材 料 欲测的植物组织 方 法 1. 取5-6个干净的小试管和相同数量的大试管(15×180mm)，贴上不同浓度(或水势)标签。向大 试管中加入不同蔗糖溶液4~5ml。 2. 剪取欲测叶片，迅速放入取样箱，用打孔器打成圆片，混匀，分别装入小试管底部，每管 装10片左右。向各管分别加入不同水势或浓度蔗糖溶液1ml，加盖，摇匀，放少许甲烯蓝，静 置15~20min。 3. 用干净的毛细移液管，吸挤小试管底部蓝色溶液，使其充分混合均匀，并吸取1~2滴，小心 地插入装着相对应同浓度蔗糖溶液大试管溶液的中部，轻轻地挤出一小滴蓝色溶液，慢慢转动 毛细管头部，抽出毛细移液管，观察蓝色液滴流动方向。蓝色溶液不动的试管或蓝色液滴上浮、 下沉的两个相邻试管蔗糖浓度的平均值，即为等势点