植物水分状况的测定课件

植物水分状况的测定水是原生质的主要组成成分,占原生质总量的70%-90%。植物水分状况对植物生理活动具有重要影响。植物含水量、水势、渗透势是植物水分状况的重要指标，对于植物水分生理的科学研究以及农业生产实践具有重要指导意义。1植物含水量的测定实验原理：利用水遇热蒸发的原理，加热使植物体内的水分蒸发，从而测定植物的含水量。实验步骤：1.将待测的植物材料剪成小块，放在称量纸上迅速称鲜重（）。2.将植物材料放入称量瓶或大信封中，放入烘箱中，在105下杀青10分钟，然后将温度调到80烘至恒重，不同植物材料所需要的时间不同，时间从1024小时不等。3.称取植物材料的干重（）。实验结果：含水量（WC）（FWDW）/FW100%2水势的测定水势的概念自由能：一个体系中可以用于做功的能量。化学势：偏摩尔自由能。化学反应能否进行、或物体能否从一体系转移到另一体系，要看反应前后或两全体系的自由能或化学势的变化。水势是一物理化学概念在植物生理学中的应用，是指偏摩尔体积水的化学势。单位是压强单位。水势的意义水势决定了水分移动的方向，水分总是从水势高的区域向水势低的区域自发迁移。成熟植物细胞水势的组成：=s+p1.s 溶质势溶质势/渗透势渗透势由于溶液中溶质颗粒的存在而使水势降低的值。纯水的溶质势为0，溶液的渗透势可根据 Vant Hoff Equation计算：s=-CiRT 2.p 压力势压力势压力势是指外界（如细胞壁）对细胞的压力而使水势增大的值。一般情况下细胞处于膨胀状态，原生质体压迫细胞壁产生膨压，而细胞壁反过来反作用于原生质体使产生压力势。3.g重力势重力势由于高度的存在而使水势增加的值。ggh，一般不考虑。小液流法测水势小液流法测水势实验原理实验原理水势是指偏摩尔体积水的化学势，规定纯水的水势为零，水分总是从水势高处流向水势低处，根据这一原理，可以用小液流法、露点微伏压计法等测定植物组织的水势。将植物材料切成小块，浸泡在不同浓度的蔗糖溶液中，由于植物材料与蔗糖溶液间水势梯度的存在，导致蔗糖溶液从植物材料中吸水、失水或保持动态平衡，从而使蔗糖溶液变稀、变浓或保持浓度不变；由此可以找到与植物材料水势相当的蔗糖溶液浓度。算出植物组织的水势。若组织水势大于蔗糖水势组织失水蔗糖溶液变稀小液流上升实验材料与试剂实验材料与试剂中试管；中试管；青霉素小瓶；青霉素小瓶；弯头毛细吸管；弯头毛细吸管；单面刀片；单面刀片；打孔器；打孔器；解剖针；解剖针；移液管；移液管；镊子；镊子；蔗糖；蔗糖；甲基兰甲基兰 实验步骤实验步骤1.配制一系列不同浓度的蔗糖溶液，浓度分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6M。2.取6只中试管编号，分别加入10ml不同浓度的蔗糖溶液；同时取6个青霉素小瓶，编号后分别加入1ml不同浓度的蔗糖溶液。3.取植物材料，用打孔器打成直径0.7cm左右的小条，用单面刀片切成23mm厚的小圆周片，分别加入装有不同浓度蔗糖溶液的青霉素小瓶中，每个小瓶中放5片(依植物材料的不同可做不同处理)，加塞，放置30min，其间摇动数次以加速溶液与植物组织间的水分交换。4.打开瓶塞，用解剖针向每个小瓶中挑入少许甲基兰，摇匀，使溶液呈蓝色。5.用毛细吸管依次从青霉素小瓶中吸取少量溶液，小心插入装有相同浓度蔗糖的中试管的中部，轻轻挤出吸管中的蓝色液体，观察记录小液流的方向。实验结果蔗糖浓度(M)0.10.20.30.40.50.6小液流方向小液流上升，说明组织水势大于溶液水势结果分析结果分析如果小液流上升，说明组织水势高于蔗糖溶液水势，组织排水，蔗糖浓度变低；如果小液流下降，说明组织水势低于蔗糖溶液水势，组织吸水，蔗糖浓度变大；如果小液流不动，说明组织水势与蔗糖溶液水势相同，二者间无水分量的交换。表：蔗糖溶液浓度与其渗透势蔗糖溶液浓度蔗糖溶液浓度(mol/L)渗透势（大气压）渗透势（大气压）0.1-2.640.15-3.960.2-5.290.25-6.700.3-8.130.35-9.580.4-11.110.45-12.690.5-14.310.55-15.990.6-17.770.65-19.610.7-21.49注意注意1蔗糖溶液用前一定要摇匀，时间放久了的蔗糖溶液会分层，影响结果。2弯头毛细吸管要各个浓度专用3 3质壁分离法测定植物细胞渗透势质壁分离法测定植物细胞渗透势实验目的渗透势是水势的组分之一，是指由于细胞内溶质颗粒的存在而使水势下降的数值，纯水的渗透势为零，溶液的渗透势为负值。植物细胞的渗透势是植物的一个重要生理指标，对于植物的水分代谢、生长及抗性都具有重要的意义。常用于测定植物细胞与组织水势的方法有质壁分离法、冰点降低法、蒸汽压降低法等。成熟植物细胞水势的组成：=s+p当发生质壁分离时，p 0，这时这时=s实验原理实验原理生活细胞的原生质膜是一种选择透性膜，可以看作是半透膜，它对于水是全透性的,而对于一些溶质如蔗糖的透性较低。因此当把植物组织放在一定浓度的外液中，组织内外的水分便可通过原生质膜根据水势梯度的方向而发生水分的迁移，当外液浓度较高时（高渗溶液），细胞内的水分便向外渗出，引起质壁分离；而在外液浓度低时（低渗溶液），外液中的水则进入细胞内。当细胞在一定浓度的外液中刚刚发生质壁分离时（初始质壁分离，质壁分离仅在细胞角隅处发生），细胞的压力势等于零，细胞的渗透势等于细胞的水势，也就等于外液的渗透势。该溶液即称为细胞或组织的等渗溶液，其浓度称为等渗浓度。高渗溶液质壁分离现象水分的渗透作用实验设备与材料实验设备与材料显微镜；镊子；载玻片；盖玻片；刀片；培养皿；移液管；蔗糖；洋葱实验步骤实验步骤1配制一系列不同浓度的蔗糖溶液，浓度分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6M。2取6个培养皿，编号，分别吸取上述浓度的蔗糖溶液各10ml放于培养皿内。3用镊子撕取洋葱的外表皮投入各浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸没。投入时先从高浓度开始，每隔5min向下一浓度放23片洋葱表皮。4在洋葱表皮在各浓度的蔗糖溶液中平衡30min后，从高浓度开始依次取出放入显微镜下观察质壁分离的情况（低倍镜即可），记录观察结果。实验结果蔗糖浓度(M)0.10.20.30.40.50.6质壁分离情况结果分析结果分析注意寻找在两个相邻浓度的蔗糖溶液中，其中一个大约有50%的细胞发生初始质壁质壁分离，而在其后一个浓度的蔗糖溶液中不发生质壁分离，以这两个浓度的平均浓度作为等渗浓度，其对应的渗透势即为细胞的渗透势。未未发生质壁分离发生质壁分离箭头所示角隅处发生初始质壁分离箭头所示角隅处发生初始质壁分离已在已在很大程度上发生质壁分离很大程度上发生质壁分离箭头所示细胞在撕表皮时被撕破，细胞内容物流失表：蔗糖溶液浓度与其渗透势蔗糖溶液浓度蔗糖溶液浓度(mol/L)渗透势（大气压）渗透势（大气压）0.1-2.640.15-3.960.2-5.290.25-6.700.3-8.130.35-9.580.4-11.110.45-12.690.5-14.310.55-15.990.6-17.770.65-19.610.7-21.49注意注意：1观察时要在载玻片上滴一滴同浓度的蔗糖溶液。2实验用洋葱以紫色的最易于观察质壁分离，其它材料如紫鸭趾草、红甘蓝也可代替。