一、 原理
将植物组织分别放在一系列浓度递增的溶液中,当找到某一浓度的溶液与植物组织之间水分保持动态平衡时,则可认为此植物组织的水势等于该溶液的水势。因溶液的浓度是已知的,可以根据公式算出其渗透压,取其负值,为溶液的渗透势(ψπ),即代表植物的水势(ψw)(waterpotential)。
ψw=ψπ=-P=-CRT(大气压)
二、材料、仪器设备及试剂
(一)材料:小白菜、菠菜、油菜或其它作物叶片
(二)仪器设备:1.带塞青霉素小瓶12个;2.带有橡皮管的注射针头;3.镊子;4.打孔器5.培养皿。
(三)试剂:1.0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol/L蔗糖溶液;2.甲烯蓝粉末。
三、实验步骤
(一)取干燥洁净的青霉素瓶6个为甲组,各瓶中分别加入0.05~0.30mol/L蔗糖溶液约4ml(约为青霉素瓶的2/3处),另取6个干燥洁净的青霉素瓶为乙组,各瓶中分别加入0.05~0.30mol/L蔗糖溶液1ml和微量甲烯蓝粉末着色,上述各瓶加标签注明浓度。
(二)取待测样品的功能叶数片,用打孔器打取小圆片约50片,放至培养皿中,混合均匀。用镊子分别夹入5~8个小圆片到盛有不同浓度的甲烯蓝蔗糖溶液的青霉素瓶中(乙组)。盖上瓶塞,并使叶圆片全部浸没于溶液中。放置约30~60min,为加速水分平衡,应经常摇动小瓶。(三)经一定时间后,用注射针头吸取乙组各瓶蓝色糖液少许,将针头插入对应浓度甲组青霉素瓶溶液中部,小心地放出少量液流,观察蓝色液流的升降动向。(每次测定均要用待测浓度的甲烯蓝蔗糖溶液清洗几次注射针头)。如此方法检查各瓶中液流的升降动向。若液流上升,说明浸过小圆片的蔗糖溶液浓度变小(即植物组织失水);表明叶片组织的水势高于该浓度糖溶液的渗透势;如果蓝色液流下降则说明叶片组织的水势低于该糖溶液的渗透势,若蓝色液流静止不动,则说明叶片组织的水势等于该糖溶液的渗透势,此糖溶液的浓度即为叶片组织的等渗浓度
四、结果计算
将求得的等渗浓度值代入如下公式:
ψw=ψπ=-CRTi×1.013×0.1。式中:ψw=植物组织的水势(单位:Mpa)ψπ=溶液的渗透势C=等渗浓度(mol/L)R=气体常数(0.008314MPa/L/mol/K)T=绝对温度i=解离系数(蔗糖=1,CaCl2=2.60)1大气压=1.013=0.1MPa。
【注意事项】
1.1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。
2.2取材以及打取叶圆片的过程操作要迅速,以免失水。
3.3带有结晶水的甲烯蓝不易溶于CaCl2溶液,可在100℃下烘干成无水甲烯蓝粉末使用。
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