實(shí)驗(yàn) 植物根系活力的測(cè)定

1、.實(shí)驗(yàn) 植物根系活力的測(cè)定植物根系是活躍的吸收器官和合成器官，根的生長(zhǎng)情況和活力水平直接影響地上部的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)狀況及產(chǎn)量水平。本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)測(cè)定根系吸收面積和活力的方法。一、根系總吸收面積和活躍吸收面積的測(cè)定【原理】根據(jù)植物礦質(zhì)吸收的理論，植物對(duì)溶質(zhì)的最初吸收具有吸附的特性，并假定這時(shí)在根系表面均勻地覆蓋了一層被吸附物質(zhì)的單分子層，因此可以根據(jù)根系對(duì)某種物質(zhì)的吸附量來(lái)測(cè)定根的吸收面積。常用甲烯藍(lán)作為被吸附物質(zhì)，它的被吸附量可以根據(jù)供試液濃度的變化用比色法準(zhǔn)確地測(cè)出。已知1mg甲烯藍(lán)成單分子層時(shí)所占面積為1.1m2，據(jù)此即可求出根系的總吸收面積。當(dāng)根系在甲烯藍(lán)溶液中已達(dá)到吸附飽和而仍留在溶液中時(shí)，根

2、系的活躍部分能把原來(lái)吸附的物質(zhì)吸收到細(xì)胞中去，因而繼續(xù)吸附甲烯藍(lán)。從后一吸附量求出活躍吸收面積，可作為根系活力指標(biāo)?！緝x器與用具】分光光度計(jì)1臺(tái)；100ml燒杯3只；50或100ml量筒1個(gè)（依根系大小而定）；吸量管1ml 1支，10ml 1支；試管（15×150mm）10支；容量瓶1000ml 1個(gè)，100ml 1個(gè)；吸水紙適量；試管架1個(gè)。【試劑】0.0002mol/L甲烯藍(lán)溶液：精確稱(chēng)取74.8mg甲烯藍(lán)（C16H18N3SCl·3H2O），加水溶解，定容至1000ml。此溶液每ml含甲烯藍(lán)0.0748mg。0.010mg/ml的甲烯藍(lán)溶液：用刻度吸管吸取0.0002

3、mol/L甲烯藍(lán)13.37ml定容至100ml，搖勻即成?！痉椒ā?植物材料的準(zhǔn)備 本實(shí)驗(yàn)最好采用水培或砂培植物，以獲得完整而無(wú)損傷的根系。玉米根系發(fā)達(dá)，是較好的材料。如無(wú)水培、砂培試材，也可用盆栽植物，用水將盆土仔細(xì)沖凈后使用。田間栽培的材料因不可能無(wú)損地挖出全部根系，最好避免在正式試驗(yàn)中使用。2甲烯藍(lán)溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 取試管7支編號(hào)，按表14-1次序加入各溶液，即成甲烯藍(lán)系列標(biāo)準(zhǔn)液。表14-1 各試劑加入順序試 管 號(hào)12345670.01mg/ml甲烯藍(lán)溶液(ml)蒸餾水(ml)甲烯藍(lán)濃度mg/ml0100190.001280.002460.004640.006820.0081000.

4、01以第1管（水）為參比在分光光度計(jì)下比色，取波長(zhǎng)660nm，讀出光密度，以甲烯藍(lán)濃度為橫坐標(biāo)，光密度為縱坐標(biāo)繪成標(biāo)準(zhǔn)曲線。3取待測(cè)植物根系用濾紙將水吸干再用排水法在量杯或量筒中測(cè)定其根系體積。把0.0002mol/L甲烯藍(lán)溶液分別倒在三個(gè)編號(hào)的小燒杯里，每杯中溶液量約10倍于根的體積，準(zhǔn)確記下每杯的溶液用量。4取根系，用吸水紙小心吸干數(shù)次，慎勿傷根，然后順次浸入盛有甲烯藍(lán)溶液的燒杯中，每杯中浸1.5min。注意每次取出時(shí)都要使甲烯藍(lán)溶液能從根上流回到原燒杯中。表14-2 測(cè)定根系吸收面積記載表 日期：植物名稱(chēng)杯中甲烯藍(lán)溶液量(ml)開(kāi)始時(shí)甲烯藍(lán)濃度(mg/ml)浸根后溶液濃度(mg/ml)燒

5、杯1燒杯2燒杯3被吸收的甲烯藍(lán)量(mg)燒杯1燒杯2燒杯12燒杯3根體積(ml)根吸收面積m2總的活躍的活躍/總的(%)比表面總的活躍的5從三個(gè)燒杯中各取1ml溶液加入試管，均稀釋10倍，測(cè)得其光密度，查標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出每杯浸入根系后溶液中剩下的甲烯藍(lán)毫克數(shù)。6把結(jié)果記入表14-2，并以下式求出根的吸收面積：總吸收面積（m2）= (C1C1)×V1 (C2C2)×V2×1.1活躍吸收面積（m2）= (C3C3)×V3×1.1活躍吸收面積（%）=活躍吸收面積/總吸收面積×100比表面根的總吸收面積/根的體積式中 C溶液原來(lái)的濃度mg/ml

6、；C浸提后的濃度mg/ml；1,2,3燒杯編號(hào)。二、氯化三苯基四氮唑(TTC)法測(cè)定根系活力【原理】 氯化三苯基四氮唑（TTC）是標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位為80mV的氧化還原物質(zhì)，溶于水中成為無(wú)色溶液，但還原后即生成紅色而不溶于水的三苯基甲 （TTF），如下式：(TTC) (TTF)生成的TTF比較穩(wěn)定，不會(huì)被空氣中的氧自動(dòng)氧化，所以TTC被廣泛地用作酶試驗(yàn)的氫受體，植物根所引起的TTC還原，可因加入琥珀酸、延胡索酸、蘋(píng)果酸得到增強(qiáng)，而被丙二酸、碘乙酸所抑制。所以TTC還原量能表示脫氫酶活性，并作為根系活力的指標(biāo)?！緝x器與用具】分光光度計(jì)；分析天平（感量0.1mg）；恒溫箱1臺(tái)；研缽1套；100ml三

7、角瓶；漏斗；移液管10ml 1支、2ml 1支、0.5ml 1支；20ml刻度試管；10ml容量瓶；小培養(yǎng)皿；試管架，藥匙；石英砂適量?！驹噭?乙酸乙酯；連二亞硫酸鈉（Na2S2O4，為強(qiáng)還原劑，俗稱(chēng)保險(xiǎn)粉）；1%TTC溶液：準(zhǔn)確稱(chēng)取TTC 1.0g，溶于少量蒸餾水中，定容至100ml；0.4%TTC溶液：準(zhǔn)確稱(chēng)取TTC 0.4g，溶于少量蒸餾水中，定容至100ml；磷酸緩沖液（1/15mol/L，pH7.0）；1mol/L硫酸：用量筒量取比重1.84的濃硫酸55ml，邊攪拌邊加入盛有500ml蒸餾水的燒杯中，冷卻后稀釋至1000ml；0.4mol/L琥珀酸鈉：稱(chēng)取琥珀酸鈉（含6個(gè)結(jié)晶水）1

8、0.81g，溶于蒸餾水中，定容至100ml?！痉椒ā?定性測(cè)定（1）配置反應(yīng)液 把1%TTC溶液，0.4moL/L琥珀酸鈉和磷酸緩沖液按154比例混合。（2）把根仔細(xì)洗凈，把地上部分從莖基切除，將根放入三角瓶中，倒入反應(yīng)液，以浸沒(méi)根為度，置37左右暗處放1h，以觀察著色情況，新根尖端幾毫米以及細(xì)側(cè)根都明顯地變成紅色，表明該處有脫氫酶存在。2定量測(cè)定（1）TTC標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 吸取0.25ml 0.4%TTC溶液放入10ml容量瓶，加少許Na2S2O4粉末，搖勻后立即產(chǎn)生紅色的TTF。再用乙酸乙酯定容至刻度，搖勻。然后分別取此液0.25ml、0.5ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml置10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到含TTF25g、50g、100g、150g、200g的標(biāo)準(zhǔn)比色系列，以空白作參比，在485nm波長(zhǎng)下測(cè)定光密度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。（2）稱(chēng)取根樣品0.5g，放入小培養(yǎng)皿（空白試驗(yàn)先加硫酸再加入根樣品，其他操作相同），加入0.4%TTC溶液和磷酸緩沖液的等量混合液10ml，把根充分浸沒(méi)在溶液內(nèi)，在37下暗處保溫1h，此后加入1mol/L硫酸2ml，以停止反應(yīng)。（3）把根取出，吸干水分后與乙酸乙酯34ml和少量石英砂一起磨碎，以提出TTF。把紅色提出液移入試管，用少量乙酸乙酯把殘?jiān)礈於寥?，?/p>