实验 植物根系活力的测定

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1、实验植物根系活力的测定植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和活力水平直接影响地上部的生长和营养状况及产量水平。本实验学习测定根系吸收面积和活力的方法。一、根系总吸收面积和活跃吸收面积的测定【原理】根据植物矿质吸收的理论，植物对溶质的最初吸收具有吸附的特性，并假定这时在根系表面均匀地覆盖了一层被吸附物质的单分子层，因此可以根据根系对某种物质的吸附量来测定根的吸收面积。常用甲烯蓝作为被吸附物质，它的被吸附量可以根据供试液浓度的变化用比色法准确地测出。已知1mg甲烯蓝成单分子层时所占面积为1.1m2，据此即可求出根系的总吸收面积。当根系在甲烯

2、蓝溶液中已达到吸附饱和而仍留在溶液中时，根系的活跃部分能把原来吸附的物质吸收到细胞中去，因而继续吸附甲烯蓝。从后一吸附量求出活跃吸收面积，可作为根系活力指标。【仪器与用具】分光光度计1台；100ml烧杯3只；50或100ml量筒1个（依根系大小而定）；吸量管1ml1支，10ml1支；试管（15×150mm）10支；容量瓶1000ml1个，100ml1个；吸水纸适量；试管架1个。【试剂】0.0002mol/L甲烯蓝溶液：精确称取74.8mg甲烯蓝（C16H18N3SCl·3H2O），加水溶解，定容至1000ml。此溶液每ml含甲烯蓝0.0748mg。

3、0.010mg/ml的甲烯蓝溶液：用刻度吸管吸取0.0002mol/L甲烯蓝13.37ml定容至100ml，摇匀即成。【方法】1．植物材料的准备本实验最好采用水培或砂培植物，以获得完整而无损伤的根系。玉米根系发达，是较好的材料。如无水培、砂培试材，也可用盆栽植物，用水将盆土仔细冲净后使用。田间栽培的材料因不可能无损地挖出全部根系，最好避免在正式试验中使用。2．甲烯蓝溶液标准曲线的制作取试管7支编号，按表14-1次序加入各溶液，即成甲烯蓝系列标准液。表14-1各试剂加入顺序试管号12345670.01mg/ml甲烯蓝溶液(ml)蒸馏水(ml)甲烯蓝浓

4、度mg/ml0100190.001280.002460.004640.006820.0081000.01以第1管（水）为参比在分光光度计下比色，取波长660nm，读出光密度，以甲烯蓝浓度为横坐标，光密度为纵坐标绘成标准曲线。3．取待测植物根系用滤纸将水吸干再用排水法在量杯或量筒中测定其根系体积。把0.0002mol/L甲烯蓝溶液分别倒在三个编号的小烧杯里，每杯中溶液量约10倍于根的体积，准确记下每杯的溶液用量。4．取根系，用吸水纸小心吸干数次，慎勿伤根，然后顺次浸入盛有甲烯蓝溶液的烧杯中，每杯中浸1.5min。注意每次取出时都要使甲烯蓝溶液能从根上

5、流回到原烧杯中。表14-2测定根系吸收面积记载表日期：植物名称杯中甲烯蓝溶液量(ml)开始时甲烯蓝浓度(mg/ml)浸根后溶液浓度(mg/ml)烧杯1烧杯2烧杯3被吸收的甲烯蓝量(mg)烧杯1烧杯2烧杯1＋2烧杯3根体积(ml)根吸收面积m2总的活跃的活跃/总的(%)比表面总的活跃的5．从三个烧杯中各取1ml溶液加入试管，均稀释10倍，测得其光密度，查标准曲线，求出每杯浸入根系后溶液中剩下的甲烯蓝毫克数。6．把结果记入表14-2，并以下式求出根的吸收面积：总吸收面积（m2）=[(C1－C1ˊ)×V1]＋[(C2－C2ˊ)×V2]×1.1活跃吸收面积

6、（m2）=[(C3－C3ˊ)×V3]×1.1活跃吸收面积（%）=活跃吸收面积/总吸收面积×100比表面＝根的总吸收面积/根的体积式中C—溶液原来的浓度mg/ml；Cˊ—浸提后的浓度mg/ml；1,2,3—烧杯编号。二、氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定根系活力【原理】氯化三苯基四氮唑（TTC）是标准氧化还原电位为80mV的氧化还原物质，溶于水中成为无色溶液，但还原后即生成红色而不溶于水的三苯基甲（TTF），如下式：(TTC)(TTF)生成的TTF比较稳定，不会被空气中的氧自动氧化，所以TTC被广泛地用作酶试验的氢受体，植物根所引起的TTC还原，可因加

7、入琥珀酸、延胡索酸、苹果酸得到增强，而被丙二酸、碘乙酸所抑制。所以TTC还原量能表示脱氢酶活性，并作为根系活力的指标。【仪器与用具】分光光度计；分析天平（感量0.1mg）；恒温箱1台；研钵1套；100ml三角瓶；漏斗；移液管10ml1支、2ml1支、0.5ml1支；20ml刻度试管；10ml容量瓶；小培养皿；试管架，药匙；石英砂适量。【试剂】乙酸乙酯；连二亚硫酸钠（Na2S2O4，为强还原剂，俗称保险粉）；1%TTC溶液：准确称取TTC1.0g，溶于少量蒸馏水中，定容至100ml；0.4%TTC溶液：准确称取TTC0.4g，溶于少量蒸馏水中，定容至

8、100ml；磷酸缓冲液（1/15mol/L，pH7.0）；1mol/L硫酸：用量筒量取比重1.84的浓硫酸55ml，边搅拌