植物组织中水势的测定

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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。 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： 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 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？ 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 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。 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﹣1T—绝对温度，即273+t℃；C—溶液的质量摩尔浓度，以mol·kg－1H2O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。 （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！ 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 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 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） 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。 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 毛细管放置稳定挤出小液滴取出毛细管观察液滴升降 毛细管放置稳定 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。 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 溶液浓度0.050.10.20.30.40.5液滴移动方向无平衡浓度结果 溶液浓度0.050.10.20.30.40.5液滴移动方向错误结果 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 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 加样器的使用正确使用：注意事项：吸取溶液后不能倒置 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。 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？ 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 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： 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： 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。 室温露点温度时间 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。 HR-33T-R型露点微伏压计 C-52样品室 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。 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 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 （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 严禁手握插头连线插拔探头 （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。 （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。 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 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） 测定结束，打开C-52顶部的旋钮，推出样品室 清理植物组织 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）。 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。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。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，否则推进后样品易接触探头热点偶，测定结果不准确；注意事项 3.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，否则将损伤热电耦。4.仪器长期放置后，重新使用时须将电池充电14～16h。结果填写在记载表中，比较两种方法测定结果是否一致？为什么？值日生打扫卫生！