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植物组织中水势的测定

值日生打扫卫生!
水势:
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)。
植物组织水势(和渗透势)的测定方法:
水势测定:平衡法
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。
为什么盖橡皮塞?
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)
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;
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?
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
1、植物材料:大叶黄杨叶圆片 (小液流打取的叶圆片1片)
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。
液滴
植物
液滴
材料
ψw > ψS 溶液浓度变小
ψw < ψS 溶液浓度变大
ψw = ψS 溶液浓度不变
静止 不动
毛细管放置稳定
挤出小液滴
取出毛细管 观察液滴升降
(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0.05~0.5 六种浓度的溶液之一
各0.5ml(量准确?)。用一只移液器 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 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。
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!
(二)实验用品
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: 0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mol·kg1H2O 甲烯蓝粉末
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。
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。
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﹣1 T—绝对温度,即273+t℃; C—溶液的质量摩尔浓度,以mol·kg -1 H2O为单位 i-溶液的等渗系数,CaCl2可用2.6。
测定原理:
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。
量程(RANGE)旋钮放在预期的位置上,30 FUNCTION旋钮放在READ位置上
调节ZERO OFFSET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

读取测定值
FUNCTION置于 “SHORT”
指针向左偏转 拔出探头
关闭电源
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。
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。
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 ?
(一)原理
1、当植物组织与外液接触时发生水分交换:
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
0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
液滴移动方向
具有平衡浓度结果
溶液浓度
0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
液滴移动方向
无平衡浓度结果
溶液浓度
0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
仪器工作原理:
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;
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。ຫໍສະໝຸດ 液滴移动方向错误结果
溶液浓度
0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
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
0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
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:
2、植物材料的平衡
逆时针旋转样品室 上部调节旋钮,打 开样品室。
顺时针转动调节旋 钮封闭样品室
平衡20min
干旱叶片平衡时间延长
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Πv SET旋钮使表头指针达到已知的Πv值
{ 调零
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 , HR33-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
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)。
注意事项
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。
★ 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
★ 植物组织的水势高于外液的渗透势(溶质势) :
组织失水,外液浓度变小;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:
外液浓度保持不变; ψw植物=ψS
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。
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