植物组织水势的测定

植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心制作人：赵世杰彭涛农业生物学实验教学中心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.了解压力室法测定植物组织水势的原理目的要求:植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心水势表示水分的化学势，象电流由高电位处流向低电位处一样，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都由水势差决定。植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心液相平衡法：小液流法、称重法、质壁分离法压力平衡法：压力室法气相平衡法：露点法植物组织水势和渗透势的测定方法：水势测定冰点降低法渗透势蒸气压渗透压计法植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心一、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？问题：植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心（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；ψ植物ψS★植物组织的水势高于外液的渗透势（溶质势），组织失水，外液浓度变小；ψ植物ψS★若两者相等，则水分交换保持动态平衡，外液浓度保持不变；ψ植物＝ψS植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心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。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。植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心溶液渗透势的计算：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。植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心（二）实验材料大叶黄杨叶片（取叶片8－10个，枝条？）植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心【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？）【试剂】CaCl2溶液：0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5mol·kg-1H2O甲烯蓝粉末植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心（三）操作步骤1.取干燥洁净的试管12支，分成甲、乙两组。2.甲组试管中分别加0.05～0.56种浓度的溶液之一各0.5ml（量准确？）。用一只移液器由低高。3.乙组试管加入6种浓度的CaCl2溶液各4ml，用一只移液器由低高。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？植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心5.选取均匀一致的植物叶片8～10片（切勿用水洗），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）植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心7.观察液滴升降：取甲组试管有色液乙组试管中部液滴位置？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。植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心静止不动液滴植物材料溶液浓度变大溶液浓度变小溶液浓度不变ψwψSψwψSψw=ψS农业生物学实验教学中心毛细管放置稳定挤出小液滴取出毛细管观察液滴升降农业生物学实验教学中心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。植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心溶液浓度0.050.10.20.30.40.5液滴移动方向具有平衡浓度结果植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心溶液浓度0.050.10.20.30.40.5液滴移动方向无平衡浓度结果植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心溶液浓度0.050.10.20.30.40.5液滴移动方向错误结果植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心溶液浓度0.050.10.20.30.40.5液滴移动方向结果是否正确，为什么？植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心结果是否正确，为什么？溶液浓度0.050.10.20.30.40.5液滴移动方向植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心加样器的使用注意事项：吸取溶液后不能倒置农业生物学实验教学中心注意事项：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。植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心二、压力室法测定植物组织水势植物叶片通过蒸腾作用不断向环境散失水分，产生蒸腾拉力。导管中的水分由于“内聚力”的作用而形成连续的水柱。因此，对于蒸腾着的植物，其导管中的水柱由于蒸腾拉力的作用，承受着一定的张力或负压，使水分连贯地向上运输（图A）。当叶片或枝条被切断时，木质部中的液流由于张力解除迅速缩回木质部（图B）。农业生物学实验教学中心将叶片装入压力室钢筒，叶柄切口朝外，逐渐加压，直到导管中的液流恰好在切口处显露时，所施加的压力正好抵偿了完整植株导管中的原始负压。这时所施加的压力值（通常称为“平衡压”）将叶片中的水势提高到相当于开放大气中导管中液体渗透势ψs（sap）的水平（图C）。植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心由于通过导管周围完整活细胞半透膜进入木质部导管的汁液，其渗透势常接近于零（活性溶质含量很低）。因此，下式成立：P+ψw=ψs≈0→ψw=﹣P式中P－平衡压（正值）；ψw—叶片或枝条的水势（负值）；ψs—木质部汁液的渗透势。植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心植物材料:大叶黄杨枝条植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心操作步骤农业生物学实验教学中心注意事项1．装样时螺旋环套不要拧得太紧，以免压伤植物组织。2．加压速度不能太快，接近叶片水势时加压速度要放慢，否则会影响测量精度。3．注意安全，加压时不要使脸部处于钢筒顶盖正上方。4．高压钢瓶有危险，搬运或使用时要注意。植物组织水势的测定农业生物学实验教学中心思考题：1、如果某一支试管内多加入或者少加入一个叶园片对结果有无影响？为什么？2、压力室法测定水势时，加压速度过快对结果有何影响？植物组织水势的测定