实验 5 植物根系活力的测定（ TTC 法）
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营养状况及产量水平。

本实验练习测定根系活力的方法，为植物营养研究提供依据。

一、原理
氯化三苯基四氮唑（ TTC ）是标准氧化电位为 80 mV 的氧化还原色素，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甲（ TTF ），
生成的三苯甲（ TTF ）比较稳定，不会被空气中的氧自动氧化，所以 TTC 被广泛用作酶试验的氢受体，植物根系中脱氢酶所引起的 TTC 还原，可因加入琥珀酸、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。

二、实验材料、试剂与仪器设备
（一）实验材料
水培或砂培小麦、玉米等植物根系。

（二）试剂
1. 乙酸乙酯（分析纯）。

2. 次硫酸钠（ Na 2 S 2 O 4 ，分析纯），粉末。

3. 1 ％ TTC 溶液：准确称取 TTC g ，溶于少量水中，定容到 100 mL 。

用时稀释至需要的浓度。

4. 磷酸缓冲液（ 1/15 mol/L ，）。

5. 1 mol/L 硫酸：用量筒取比重的浓硫酸 55 mL ，边搅拌边加入盛有 500 mL 蒸馏水的烧杯中，冷却后稀释至 1000 mL 。

6. 0.4 mol/L 琥珀酸：称取琥珀酸 g ，溶于水中，定容至 100 mL 即成。

（三）仪器设备
小烧杯 3 个，研钵 1 个，移液管： mL 1 支、 10 mL 1 支、 5 mL 3 支，刻度试管 6 支，分光光度计，分析天平（感量 mg ），电子顶载天平（感量 g ），温箱，试管架，药勺，石英砂适量，滤纸。

三、实验步骤
1. 定性测定
（ 1 ）配制反应液把 1 ％ TTC 溶液、 mol ／ L 的琥珀酸和磷酸缓冲液按1:5:4 比例混合。

（ 2 ）把根仔细洗净，把地上部分从茎基部切除。

将根放入三角瓶中，倒入反应液，以浸没根为度，置 37 ℃左右暗处放 1 ～ 3 h ，以观察着色情况，新根尖端几毫米以及细侧根都明显地变成红色，表明该处有脱氢酶存在。

2. 定量测定
（ 1 ） TTC 标准曲线的制作取％ TTC 溶液 mL 放入大试管中，加 mL 乙酸乙酯，再加少许 Na 2 S 2 O 4 粉末摇匀，则立即产生红色的 TTF 。

此溶液浓度为每毫升含有 TTF 80 μg 。

分别取此溶液 mL 、 mL 、 mL 、 mL 、mL 置 10 mL 刻度试管中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到含 TTF 20 μg 、 40 μg 、 80 μg 、 120 μg 、 160 μg 的系列标准溶液，以乙酸乙酯作参比，在 485 nm 波长下测定吸光度，绘制标准曲线。

（ 2 ）称取根尖样品 g ，放入小烧杯中，加入％ TTC 溶液和磷酸缓冲液（）各 5 mL ，使根充分浸没在溶液内，在 37 ℃下暗保温 1 ～ 2 h ，此后立即加入 1 mol/L 硫酸 2 mL ，以停止反应。

（与此同时做一空白实验，先
加硫酸，再加根样品， 37 ℃下暗保温后不加硫酸，其溶液浓度、操作步骤同
上）。

（ 3 ）把根取出，用滤纸吸干水分，放入研钵中，加乙酸乙酯 3 ～ 4 mL ，
充分研磨，以提出 TTF 。

把红色提取液移入刻度试管，并用少量乙酸乙酯把残
渣洗涤 2 ～ 3 次，皆移入刻度试管，最后加乙酸乙酯使总量为 10 mL ，用分
光光度计在波长 485 nm 下比色，以空白试验作参比测出吸光度，查标准曲线，
即可求出 TTC 还原量。

四、结果计算
根系活力 = [mg TTF/
（ g · h ） ]
式中：C ——四氮唑还原量，μg 。

W ——根重， g 。

h ——时间， h 。

[ 思考题 ]
为什么要测定根系活力植物的根与地上部分有何关系
因为根的生长情况和活力水平直接影响植物个体的生长情况，营养状况和产量水平，所以要测定根系活力。

植物的根与地上部的生长具有相关性，一方面二者相互依赖，即根负责从土壤中吸收水分，矿物质，有机质以及合成少量的有机物，细胞分裂素等供地上部所用，而地上部则供给根生长所必需的糖类，维生素等。

一般而言，根系发达，地上部分生长良好。

另一方面二者相互制约，主要表现在对水分，营养等的争夺上，并从根冠比的变化上反映出来。