植物逆境生理学实验指导

植物逆境生理学实验是植物学习不同环境根据营养物质的变化而产生的反应所研究的实验方法。它是植物营养学和土壤科学研究中不可或缺的一部分,旨在探究不同环境对植物生长和发育的影响。本文将着重介绍植物逆境生理学实验的过程、意义以及实施的方法,从而帮助读者更好地理解并开展实用植物学实验。

首先,植物逆境生理学实验的目的是研究不同环境对植物生长及发育的影响。实验操作是通过对长期处在某一特定环境条件下的植物进行比较研究,以及通过对植物生长诱导物质所产生的影响进行研究,来研究植物对环境影响产生的生理和生物反应。举例来说,实验组可以考察植物在正常饮水量下的生理反应和生物反应,对照组可以评估植物在缺水的情况下的生理反应和生物反应,以及它们对缺水情况作出的适应性。如此,实验室可以比较植物在良性环境下与负性环境下的生理反应,掌握它们在不同环境下的生长性状等变化。

其次,植物逆境生理学实验是一种复杂的实验,需要科学家从多个层面了解实验的具体流程和过程。首先,要准备品种,选择不同的植物来进行实验,此外,要完成各项实验之前的实验前准备,如清洁实验室、进行植物的培养;其次,要设计实验并开始实验,并收集、记录实验数据;最后,要对实验数据进行分析并形成结论。

最后,植物逆境生理学实验是一种非常重要的实验,它为植物营养学和土壤科学研究奠定了基础。通过它,科学家不仅可以了解植物在不同环境下的生长特性,而且可以控制植物的生长,依靠它开发出能够抵抗负性环境的植物品种并且进行更大范围的研究,从而使植物具有更强的环境抵抗能力。

植物生理学实验指导

实验1 植物组织渗透势的测定(质壁分离法) 原理 当植物组织细胞内的汁液与其周围的某种溶液处于渗透平衡状态,植物细胞内的压力势为零时,细胞汁液的渗透势就等于该溶液的渗透势。该溶液的浓度称为等渗浓度。 当用一系列梯度浓度溶液观察细胞质壁分离现象时,细胞的等渗浓度将介于刚刚引起初始质壁分离的浓度和尚不能引起质壁分离的浓度之间的深液浓度。代入公式即可计算出春渗透势。 仪器药品 显微镜载玻片及盖玻片 镊子刀片 配成0.5—0.1mol/L梯度浓度的蔗糖溶液各50ml。 称34.23g蔗糖用蒸馏水配成100ml,其浓度为1m0le/L(母液)。再配制成下列各种浓度: 0.50mol/L:吸母液25ml+水25ml 0.45mol/L:吸母液22.5ml+水27.5ml 0.40mol/L:吸母液20.0ml+水30.0ml 0.35mol/L:吸母液17.5ml+水32.5ml 0.30mol/L:吸母液15.0ml+水35.0ml 0.25mol/L:吸母液12.5ml+水37.5ml 0.20mol/L:吸母液10.0ml+水40.0ml 0.15mol/L:吸母液7.5ml+水42.5ml 0.10mol/L:吸母液5.0ml+水45.0ml 操作步骤 将带有色素的植物组织(叶片),一般选用有色素的洋葱鳞片的外表皮、紫鸭跖草、苔藓、红甘蓝或黑藻、丝状藻等水生植物,也可用蚕豆、玉米、小麦等作物叶的表皮。撕取下表皮,迅速分别投入各种浓度的蔗糖溶液中,使其完全浸入,5—10分钟后,从0.5mol/L开始依次取出表皮薄片放在滴有同样溶液的载玻片上,盖上盖玻片,于低倍显微镜下观察,如

植物生理学实验指导

植物生理学实验指导主编胡君艳陈国娟张汝民 浙江农林大学植物学科 2013年8月

实验一植物组织水势的测定 水势与渗透势的测定方法可分为3大类:⑴液相平衡法,包括小液流法、重量法测水势,质壁分离法测渗透势;⑵压力平衡法(压力室法测水势);⑶气相平衡法,包括热电偶湿度计法、露点法等。 Ⅰ小液流法 【实验目的】 了解采用小液流法测定植物组织水势的方法。 【实验原理】 水势表示水分的化学势,像电流由高电位处流向低电位处一样,水从水势高处流向低处。植物体细胞之间,组织之间以及植物体和环境间的水分移动方向都由水势差决定。 当植物细胞或组织放在外界溶液中时,如果植物的水势小于溶液的渗透势(溶质势),则组织吸水而使溶液浓度变大;反之,则植物细胞内水分外流而使溶液浓度变小;若植物组织的水势与溶液的渗透势相等,则二者水分保持动态平衡,所以外部溶液浓度不变,而溶液的渗透势即等于所测植物的水势。可以利用溶液的浓度不同其比重也不同的原理来测定试验前后溶液的浓度变化,然后根据公式计算渗透势。 【实验器材与试剂】 1.实验材料:八角金盘、大叶黄杨等。 2.实验试剂:0.05、0.10、0.15、0.20、0.30mol·L-1蔗糖溶液、甲烯蓝溶液。 3.实验仪器:试管10支、微量注射器、镊子、打孔器、垫板。 【实验步骤】 1.取干燥洁净的试管5支为甲组,标记1~5,各支中分别加入0.05~0.30mol·L-1蔗糖溶液5mL。另取5支干燥洁净的试管为乙组,标记1'~5',各试管中分别加入0.05~0.30mol·L-1蔗糖溶液2ml。 2.取待测样品的功能叶数片,用打孔器打取小圆片约50片(避开叶脉),混合均匀。用镊子分别夹入10个小圆片到乙组试管中。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,应经常摇动试管。 3.到时间后,在乙组试管中加入甲烯蓝溶液1~2滴,并用微量注射器取各试管糖液少许,将注射器插入对应浓度甲组试管溶液中部,小心地放出一滴蓝色溶液,并观察蓝色小液流的

研究生植物生理学实验教案

研究生植物生理学 实验教案 教师:王征宏 农学院生物技术系

实验一 植物抗氧化酶活性的测定 植物抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(SOD )、过氧化氢酶(CAT )、过氧化物酶(POD )等。它们普遍存在于植物的各种组织中,可以通过催化植物体内的活性氧,防止发生氧化反应。所以抗氧化酶活性与植物的代谢强度及逆境适应能力有密切关系,经常被用来衡量植物的抗性强弱和衰老程度。 一、超氧化物岐化酶活性测定 超氧物歧化酶(SOD )普遍存在于动、植物体内,是一种清除超氧阴离子自由基(? 2O )的酶,它催化下列反应: 2 反应产物H 2O 2可被过氧化氢酶进一步分解或被过氧化物酶利用。因此SOD 有保护生物体免受活性氧伤害的能力。已知此酶活力与植物抗逆性及衰老有密切关系,故成为植物逆境生理学的重要研究对象。 【原理】 本实验依据超氧物歧化酶抑制氮蓝四唑(NBT )在光下的还原作用来确定酶活性大小。 在有可氧化物质存在下,核黄素可被光还原,被还原的核黄素在有氧条件下极易再氧化而产 生?2O ,?2O 可将氮蓝四唑还原为蓝色的甲 。后者在560nm 处有最大吸收,而SOD 可清除 ? 2 O 从而抑制了甲的形成。于是光还原反应后,反应液蓝色愈深,说明酶活性愈低,反之酶活性愈高。一个酶活性单位定义为将NBT 的还原抑制到对照一半(50%)时所需的酶量,据此可以计算出酶活性大小。 【仪器与用具】 高速台式离心机;分光光度计;微量进样器;荧光灯(反应试管处光照强度为4000lx );试管数支;黑色硬纸套。 【试剂】 1.50mmol/L 磷酸缓冲液(pH7.8)。 2.提取介质50mmol/L pH7.8磷酸缓冲液(内含1%聚乙烯吡咯烷酮)。 3.130mmol/L 甲硫氨酸(Met )溶液:称取1.939 9g Met 用磷酸缓冲液定容至100ml 。 4.750μmol/L 氮蓝四唑(NBT )溶液:称取61.33mg NBT 用磷酸缓冲液定容至100ml ,现配先用,避光保存。 5.100μmol/L EDTA-Na 2溶液:取37.21mg EDTA-Na 2用磷酸缓冲液定容至1 000ml 。 6.20μmol/L 核黄素溶液:取7.53mg 核黄素定容至1 000ml 避光保存。 【材料与方法】 1.酶液提取:取一定部位的植物叶片(视需要定,去叶脉)0.5g 于预冷的研钵中,加1ml 磷酸缓冲液在冰浴下研磨成浆,倒入5ml 离心管中,用提取介质冲洗研钵2~3次,最后加缓冲液使终体积为5ml 。于10 000r/min 下离心10min ,上清液即为SOD 粗提液。 2.显色反应:取试管(要求透明度好)7支,3支为样品测定管,3支为对照管,另外1支作为空白,按表1加入各溶液。 混匀后将空白管置暗处,其他各管于4000lx 日光灯下反应20min (要求各管受光情况一致,反应室的温度高时时间可适当缩短,温度低时时间可适当延长;温度范围30-37度)。 【结果处理】 SOD 活性测定与计算 至反应结束后,以不照光的作空白,分别测定其他各管560nm 波长下的吸光度值,已知SOD 活性单位以抑制NBT 光化还原的50%为一个酶活性单位表 2 22SO D 2O O H H 2O +++??→??2 2CAT 22O O H 2O H 2+??→?

植物生理学实验

一植物组织中ETH(乙烯)释放量的测定 测定原理:ACC是乙烯合成的直接前体,为了更好地了解乙烯对植物的调节作用,有必要测定植物中ACC的含量,在冷却的Hg+存在下,NaClO专一地使ACC转化成乙烯。ACC:1-氨基环丙烷-1-羧酸 测定中气相色谱仪用的是氢火焰检测器FID。 色谱仪包括固定相和流动相。由于固定相和流动相对各种物质的吸附或溶解能力不同,因此各物质的分配系数不一样。当待测样(含ETH混合气体)加入固定相以后,不断通以流动相(通常为氮气、氢气)待测物不断再分配,最后按照分配系数大小顺序依次被分离,并进入检测系统被检测,检测信号的大小,反映出物质含量的多少,在记录仪上呈现色谱图。判断气相色谱仪氢火焰检测器是否点燃的3种方法?如何判断检测器已工作? 1、将不锈钢镊子接触到检测器的喷扣处,若镊子上有水珠证明氢气已被点燃; 2、根据记录笔的位置来判断; 3、微电流放大器的“引燃开关”切换“引燃”时,检测器如发出扑声火焰已被点燃。 结果分析:经冷冻的苹果ETH释放速率低于常温的乙烯释放速率。经低温处理ACC合成酶的形成受到损伤和影响,从而降低乙烯的合成与释放。 3大温度3大气流量:基线成一直线表明稳定了 柱温80度进样器温度120度检测器温度140度 N2 流量35微升每分钟400 H2 流量45 微升每分钟55千帕空气流量350 微升每分钟40 千帕 二植物组织中脂肪氧化酶活力测定 原理根据基质浓度一定,反应体系中溶解氧浓度的变化与酶活力大小呈线性相关原理进行测定。LOX氧化多元不饱和脂肪酸生成具有共轭双键的过氧化物时消耗氧气,溶液中氧浓度的减少速率与酶活力大小成正比,用氧电极可精确的测定酶活力。 结果:经过干旱处理的小麦组织中LOX活力低(受干旱条件的诱导LOX基因的表达) 注意事项:1测定时,维持温度恒定,氧电极对温度变化非常敏感; 2 反应杯中不应有气泡,否则会造成信号不稳 3 进行试验时要保持磁转子的转动,以平衡氧气浓度 4 电极使用一段时间后,在阳极上形成一层氧化膜,使电极的灵敏度下降,需要用清洁剂清洁阳极。 三半伤害温度的求算 1 以伤害度为纵坐标,温度为横坐标,制作曲线,50%伤害对应的温度即半伤害温度; 2 以Logistic生长曲线方程拟合Y=K/(1+Ae-BT) Y 伤害度(相当于胁变)K 最大外渗量 T 温度(相当于胁强)A,B 常数 据Logistic方程,以Ln((K/Y)-1)为纵坐标,以T为横坐标作图,的一直线,直线与横轴交点即半伤害温度。 半伤害温度的生理意义,半伤害温度通常可用来表示植物对高温或低温抗性的大小。在高温伤害情况下,若半伤害温度高,说明对高温伤害抗性强;在低温伤害时,则半伤害温度越低,植物对低温伤害抗性强。对于其他逆境,具有相应的生理意义。 但是对于高温伤害,同样以Ln((K/Y)-1)为纵坐标,以T为横坐标作图,发现做出的不是直线而是S型曲线。 四蒸汽压渗透压计测植物组织渗透势蒸汽压渗透压计的工作原理 1 原理对于一种溶液来说,溶质颗粒数的增加改变了溶剂分子的自由度,导致溶剂分子主要特征的改变。这些溶液特征的相对变化与溶液中粒子的增加量呈线性相关,所以称他们为

逆境对植物的伤害实验报告

逆境对植物组织的伤害实验报告 10科四 谭晓东 20102501024 一、实验目的: 1.了解植物在逆境下的研究方法 2.学会使用DDS-11A 型电导率仪,掌握绝对电导率和相对电导率的概念; 3.熟悉植物组织过氧化物酶活性的测定方法,学会分光光度计的“动力学”测量程序 二、实验原理: 1. 植物组织受到逆境伤害时,由于膜的功能受损或结构破坏,而使其透性增大,细胞内各种水溶性物质包括电解质将有不同程度的外渗,将植物组织浸入无离子水中,水的电导将因电解质的外渗而加大,伤害愈重,外渗愈多,电导度的增加也愈大。故可用电导仪测定外液的电导度增加值而得知伤害程度。 2. 过氧化物酶广泛分布于植物的各个组织器官中。在有过氧化氢存在下,过氧化物酶能使愈创木酚氧化,生成茶褐色物质,此产物在470 nm 处有最大光吸收值,故可通过测470 nm 下的吸光度变化测定过氧化物酶的活性。 三、器材和试剂 1.实验用具:分光光度计、DDS-11A 型电导率仪、容量瓶 2.实验试剂:KH 2PO 4 3.实验材料:绿豆幼苗 四、实验步骤 五、实验结果 绿豆幼苗10株 超纯水洗净根部 分别置于100ml 超纯水中,放置于45 ℃和25 ℃的人工气候箱里6h 取根0.5g ,加入KH 2PO 4冰浴研磨 取出幼苗,冷却至室温 测定浸出液和纯水的电导率 低温4000rpm 离心15min 收集上清液,定容至25mL 分光光度计测POD (酶液20μg+反应液80ml )

25℃处理下绿豆根尖吸光值 45℃处理下绿豆根尖吸光值 25℃处理下绿豆叶(200μL )吸光值 45℃处理下绿豆叶(200μL )吸光值

植物生理学实验指导

植物生理学实验指导

目录 植物材料的采集、处理与保存..................................... 实验一拟南芥种植和形态观察................................... 实验二植物细胞的活体染色和死活的鉴定......................... 实验三植物原生质体的分离和融合............................... 实验四植物叶面积测定原理、方法和步骤......................... 实验五植物细胞渗透势的测定(质壁分离法)..................... 实验六植物组织水势的测定(小液流法)......................... 实验七植物根系活力的测定(TTC法)............................ 实验八根系总吸收面积和活跃吸收面积的测定..................... 实验九离体叶绿体的制备以及完整度的测定....................... 实验十叶绿体色素的提取、分离和理化性质....................... 实验十一植物叶片光合速率的测定(改良半叶法)................. 实验十二氧电极法测定植物组织的光合与呼吸速率................. 实验十三小篮子法(广口瓶法)测定植物的呼吸速率. (37) 实验十四谷物淀粉含量的测定(旋光法)......................... 实验十五类似生长素对种子萌发的影响........................... 实验十六赤霉素对α-淀粉酶的诱导形成........ 错误!未指定书签。实验十七植物种子生活力快速测定............................... 实验十八植物光周期现象的观察................................. 实验十九植物抗逆性的测定(电导仪法)....... 错误!未指定书签。实验二十脯氨酸含量的测定..................................... 实验二一丙二醛(MDA)含量的测定................................ 实验二二 GUS活性检测........................ 错误!未定义书签。附录....................................................... 主要参考文献...................................................

植物逆境生理学研究技术的使用方法与注意事项

植物逆境生理学研究技术的使用方法与注意 事项 植物逆境生理学研究是一个重要的领域,它涉及到植物在各种恶劣环境条件下 的适应机制和生理响应。为了深入了解植物在逆境环境下的适应能力以及提高农作物的抗逆性,科学家们积极开展相关研究。然而,要想有效地进行植物逆境生理学研究,研究者需要掌握一系列的实验技术和注意事项。 首先,植物生理测量技术是植物逆境研究的基础。其中包括了测量植物生物量 和各种生理指标的方法。在实验中,研究者可以使用称重法来测量植物的生物量变化,这是一种常用的方法,但需要注意的是,在称重的过程中要确保植物的根系彻底清洗干净,以避免干扰测量结果。此外,植物的光合作用是衡量植物生理活性的重要指标之一,因此测定植物的净光合速率也是必不可少的。可以使用叶绿素荧光测量仪来测量植物的光合参数,但需要注意的是,测量前要将植物样本充分适应测试环境,使其达到稳定状态。在测量过程中要避免阳光直射,严格控制光照强度和湿度条件。 其次,植物逆境研究中的水分胁迫是一个重要的研究方向。为了研究植物在水 分胁迫条件下的响应机制,科学家们需要使用适当的技术来模拟和监测水分胁迫。一种常用的方法是注射PEG(聚乙二醇)溶液来造成植物的渗透胁迫,这可以通 过调整PEG溶液的浓度来控制。此外,还可以使用控制灌溉的方法来模拟不同水 分条件下的植物生长环境。在进行水分胁迫实验时,需要注意的是要均衡植物样本的生长环境,保持相对恒定的温度和湿度。在给植物提供水份时要确保注水均匀,以避免造成局部水分胁迫。 另外,温度胁迫也是植物逆境生理学研究中的重要内容之一。为了模拟不同的 温度胁迫条件,研究者可以使用恒温培养箱或温度控制装置来控制植物的生长温度。在进行温度胁迫实验时,需要注意的是要选择适当的温度梯度和时间长度,以确保

植物生理学与生物化学实验指导

植物生理学与生物化学实验指导 一、实验目的 本实验旨在通过植物生理学与生物化学实验,了解植物的生理与生物化学特性,并培养学生科学观察、实验操作和数据处理能力。 二、实验器材与试剂 1. 植物材料:小麦种子、豌豆种子、苹果、香蕉等; 2. 实验器材:培养皿、试管、移液管、显微镜、载玻片等; 3. 试剂:甲醇、乙醇、蒸馏水、酸性乙酸纤维素溶液等。 三、实验步骤 1. 植物生理实验 (1) 观察植物生长 选择小麦种子和豌豆种子,分别在培养皿中播种,并按照不同条件进行培养,观察不同条件对植物生长的影响。 (2) 光合作用的测定 将小麦种子水培至一定生长阶段后,将其放置于不同光照强度的环境中,观察和记录其光合作用的效果。 2. 植物生物化学实验 (1) 植物组织的抽提

将苹果和香蕉等植物样品切碎,用甲醇、乙醇等溶剂进行抽提,获取植物的总酚类物质。 (2) 酸性乙酸纤维素反应测定 将酸性乙酸纤维素溶液与植物抽提液混合,并观察其颜色变化,判断植物中的还原糖、淀粉和蛋白质等物质的存在。 四、实验结果与分析 1. 植物生理实验结果 (1) 观察植物生长 不同环境条件对小麦和豌豆的生长有明显影响,比较发现,适宜的光照、温度和水分条件能促进植物生长。 (2) 光合作用的测定 在光照强度适宜的条件下,小麦的光合作用效果较好,其叶片呈现出绿色鲜艳。 2. 植物生物化学实验结果 (1) 植物组织的抽提 经过甲醇、乙醇抽提后,苹果和香蕉样品中提取出了一定量的总酚类物质。 (2) 酸性乙酸纤维素反应测定

加入酸性乙酸纤维素溶液后,植物抽提液出现了不同程度的颜色变化,表明植物中存在着还原糖、淀粉和蛋白质等物质。 五、实验讨论 通过上述实验,我们得出了以下结论: 1. 植物的生长受到环境因素的影响,适宜的光照、温度和水分条件 有利于植物的生长。 2. 光合作用是植物生命活动中重要的过程,光照强度越高,植物的 光合作用效果越好。 3. 苹果和香蕉等植物中富含总酚类物质,具有一定的抗氧化作用。 4. 酸性乙酸纤维素反应能够检测植物样品中的还原糖、淀粉和蛋白 质等物质的存在。 六、实验总结 通过本实验,我们在植物生理学与生物化学方面获得了一定的实践 经验,并深入了解了植物的生理与生物化学特性。同时,我们培养了 科学观察、实验操作和数据处理能力,提高了对植物生命活动的认识。 七、安全注意事项 1. 实验过程中,注意避免有害物质的直接接触和吸入。 2. 实验操作时,应戴好实验手套和眼镜,保持实验环境整洁。 3. 注意安全用电,不触碰带电设备和导线。

实验九 逆境胁迫下植物相关生理生化指标的测定-植物细胞质膜透性的测定

实验九、逆境胁迫下植物相关生理生化指标的测定----- 植物细胞质膜透性的测定(电导法) 一、目的 植物细胞质膜是细胞与外界环境的一道分界面,对维持细胞的微环境和正常的代谢起着重要作用。但植物常受到外界不良因子的影响,而不同植物种类其抗逆性则不同。用电导仪率法测定植物质膜透性的变化,可作为植物抗逆性的生理指标之一。 本实验主要测定低温(或高温)对细胞质膜透性的影响,并掌握用电导仪法测定植物细胞质膜透性的原理及方法。 二、原理 植物细胞的细胞质由一层质膜包围着,这种质膜具有选择透性的独特功能。植物细胞与外界环境之间发生的一切物质交换都必须通过质膜进行。各种不良环境因素对细胞的影响往往首先作用于这层由类脂和蛋白质所构成的生物膜。如极端的温度、干旱、盐渍,重金属离子(如Cd2+等)和大气污染物(如SO2、HF)等都会使质膜受到不同程度的损伤,其表现往往为细胞膜透性增大,细胞内部分电解质外渗,外液电导率增大。该变化可用电导仪测定出来。细胞膜透性变得愈大,表示受害愈重,抗性愈弱,反之则抗性愈强。 三、材料、仪器设备 1. 材料:植物叶片。 【仪器与用具】 电导率仪1台;真空泵(附真空干燥器)一套;恒温水浴1具;水浴试管架1个;20ml具塞刻度试管10支;打孔器1套(或双面刀片1片);10ml移液管(或定量加液器)1个;试管架1个;铝锅1个;电炉1个;镊子1把;剪刀1把;搪瓷盘1个;记号笔1支;去离子水适量;滤纸适量;塑料纱网(约3cm2)6片。 四、实验方法 【方法】 1.容器的洗涤 电导法对水和容器的洁净度要求严格,水的电导值要求为1~2μS(微西门子);所用容器必须彻底清洗,再用去离子水冲净,倒置于洗净而垫有洁净滤纸的搪瓷盘中备用。为了检查试管是否洁净,可向试管中加入电导值在1~2μS的新制去离子水,用电导仪测定是否仍维持原电导。 2.试验材料的处理 分别在正常生长和逆境胁迫的植株上取同一叶位的功能叶若干片。若没有逆境胁迫的植株,可取正常生长的叶片若干片,分成两份,用纱布擦净表面灰尘。将其中一份放在﹣20℃左右的温度下冷冻20min (或置40℃左右的恒温箱中处理30min)进行逆境胁迫处理。另一份裹入潮湿的纱布中放置在室温下作对照。

植物的逆境生理

植物的逆境生理 有关逆境的概念: 逆境:对植物生长与生存不利的环境因子。 逆境来源:严峻气候;地理位置及海拔高度;生物因素;人类的经济活动; 逆境生理研究的内容: 逆境对植物的影响; 植物在逆境下的生理生化变化;获得抗逆性的途径。 胁迫:不良环境因子使植物内部产生有害变化的过程。 胁变:植物受到胁迫后而产生的代谢及形态变化。 抗逆性(抗性): 植物对逆境的抵抗或忍耐能力。 抗逆方式: (1)避逆性:植物与逆境之间在时间上或空间上设置某种障碍,以避免逆境危害 的遗传特征. 特点:以一定的形态解剖结构为抗逆基础. (2)耐逆性:植物在逆境的刺激下,通过调整本身的代谢反应阻止、降低或修复 由逆境造成的损伤,以保持正常的生理活动。 抗性锻炼:植物对逆境逐渐产生适应性的过程。 第一节植物抗性的生理生化基础(逆境生理通论) 一、逆境胁迫下植物的一般生理变化

1.逆境使植物的水分代谢失调 各种逆境如干旱、盐渍、高温、低温、辐射等均可造成水分胁迫。 2.光合作用下降 3.逆境使呼吸失常:冻害、热害、盐害、水淹降低呼吸酶的活性,使呼吸下降; 冷害、旱害使呼吸先升后降;逆境下改变呼吸途径,使PPP途径加强。 4.逆境破坏物质代谢的协调性 ⑴水解酶活性增加,合成酶活性降低,使分解大于合成, 核酸、蛋白质、淀粉含量 下降,造成养分亏缺。 ⑵使氧化酶活性大于过氧化物酶活性,造成过氧化物(H2O2)的积累,造成伤害。 5. 逆境使细胞膜系统失去稳定性 ⑴组织脱水使脂质双分子层排列受损; ⑵膜蛋白彼此靠近,在分子内或分子间形成-S-S-,使蛋白变性失活,也使膜上出现 孔洞; ⑶低温使膜脂相变,液晶-固态,膜容易出现裂缝;相变也可导致膜酶与膜脂的分离 或结合力下降,甚至使寡聚酶的亚基分离,影响膜的功能。

实验八:逆境对植物生理生化指标的影响(脯氨酸.

实脸人:逆忧对植杨生理生化指标的影响rM<4酸及相对电导率丿 (_)实验目的及意义 (二)实验原理 (三)实验步骤 (四)实X告

实验目的和意义 -本实验设计主要通过培齐ii 物的幼苗, 给予幼苗不适宜的干旱胁迫处理‘来研究 植物对逆境的反应‘通过测定幼苗1的膜 透性、脯氨酸含量的变化,研究逆境对植 輛生长的影响及植竊旳J部射理4化机理 ________________________ 实验原理 ■脯氨酸是水溶性最人的氨基酸,具育很强的水合能力,其水溶液具有很高的水势。脯氨酸的疏水端町和蛋口质结合,亲水端町与水分了结合,蛋白质可借助脯氨酸束缚更多的水,从而防止渗透胁迫条件下蛋白质的脫水变性。冈此脯氨酸在植物的渗透调节屮起亟要作用,而口即使在含水量很低的细胞内,肺氨酸溶液仍能提供足够的白由水,以维持止常的生命活动。

实验原理 ■正常tfi况下,植物体内脯氨酸含量并不高,但遭受水分、盐分等胁迫时体内的脯氨酸含磺往往增加,它在一定程度I:反映植物受环境水分和盐度胁迫的情况,以及植物对水分和盐分胁迫的忍耐及抵抗能力° ■植物体内脯氨酸的含量可用酸性即三酮法测定。在酸性条件下,脯氨酸和前三酮反应牛成稳定的方色产物,该产物在520nm仃一垃人吸收峰,其色度与含屋正和尖,町用分光光度法测沱。该反应具冇较强的专…性,酸性和屮性氨基酸不能与酸性即三酮试剂形成仃色产物,碱性氨基酸对这一反应有十扰,但加入人造沸行 (permutit),在PH1〜7范用內振荡溶液町除去这些I:扰的氨基酸i如tr氨酸、谷氨酸、夫冬氨馥、苯因絃醱5箱氨酸等2—氨基的氨基酸)°

实验原理 -trt物细胞膜起调节控制细胞內外物质交换的作用,它的选择透性足其妆巫要的功能Z-O当植物遭芟逆堆伤害时,细胞膜受到不同程度的破坏,膜的透性增加,选择透件丧失,细胞内部分电解质外渗。膜 结构破坏的程度与逆境的强度、持续的时间、作物品种的抗性等W 索有尖。因此,膜透性的测年常町作为逆境伤鸭的一个个理指标,广泛应用在植物抗栓生理研究屮。 ■半质般的选择透性被破坏时细胞内电解质外滲,H屮包描盐类、冇机酸等,这些物质进入坏境介质中,如果坏境介质是蒸锢水,那么这吐物质的外滲会使蒸锚水的导电件增加,农现在电导率的增加上。 植物受伤击愈严車,外渗的物质越参,鈔裁粽辭舷頁得?电导率就 越高(不同抗T生品种 ■ •靑賣藥霑坍电导率法测定k解质的+1【对外渗率,來了解十旱2013-4-6 SwSwSaBSqSSBI v3 实验材料和器材 •器材:分光光度计、水浴锅、烘箱、夭平、 带塞试管、烧杯、研钵、石英砂、漏斗、滤纸、玻棒、电导率仪 ・试剂:80%乙醇、酸性苗 三酮试剂、脯氨酸标准母 液、人造沸石・活性碳 ・实验材 料

逆境对植物细胞膜透性的影响

植物生理学实验报告 实验题目:逆境对植物细胞膜透性的影响(电导法) 姓名 班级 学号

一、实验原理和目的 原理:植物细胞膜对维持细胞的微环境和正常的代谢起着重要的作用。在正常情况下,细胞膜对物质具有选择透性能力。 如高温或低温,干旱、盐渍、病原菌侵染后,细胞膜遭到破坏,膜透性增大,从而使细胞内的电解质外渗,以致植物细胞浸提液的电导率增大。膜透性增大的程度与逆境胁迫强度有关,也与植物抗逆性的强弱有关。 比较不同植物或同一植物不同品种在相同胁迫温度下膜透性的增大程度,即可比较植物间或品种间的抗逆性强弱。 用电导仪测定可以比较植物组织中的外渗电解质的含量,从而间接了解细胞透性的大小。因此,电导法目前已成为植物抗性栽培、育种上快速鉴定植物抗逆性强弱的一个精确而实用的方法。 二、实验器具和步骤植物材料:女贞叶片;实验器具:电导仪;温箱;恒温水浴锅;小烧杯,量筒步骤:1.选取低温(高温)处理的女贞叶片5 片,先用纱布拭净,再用打孔器打取20 片小圆叶,放入小烧杯中,加入20ml 蒸馏水作为处理组。 2.再用相同的方法打取20 片未经处理的小叶放入小烧杯中,加入20ml 蒸馏水作为对照组。 3.将小烧杯放入35℃水浴锅中静置25min ,期间用玻棒轻轻搅动叶片,到时间后用,电导仪测定溶液电导率。 4. 测过电导率之后,再放入100℃沸水浴中10min ,以杀死植物组织,取出烧杯放入自来水冷却,测其煮沸电导率。 [ 注意事项] 1. 整个过程中,叶片接触的用具必须绝对洁净(全部器皿要洗净),也不要用手直接接触叶片,以免污染。 2. 测定后电极要清洗干净。计算按下式计算相对电导度:相对电导度(L)= (S1-空白电导率)/(S2-空白电导率) S1:煮前的电导率S2:煮后的电导率空白电导率:蒸馏水的电导率相对电导度的大小表示细胞膜受伤害的程度由于室温对照也有少量电解质外渗,故可按下式计算由于低温或高温胁迫而产生的外渗,为伤害度(或伤害性外渗)。

几种逆境相关生理指标的测定

逆境生理指标的测定 姓名:高超 专业:生物化学与分子生物学 学号:200808121 日期:2009.5.10 成绩: 一、正常条件与盐胁迫下玉米叶片中超氧物歧化酶活性的测定 一、实验目的: 测定正常条件与盐胁迫下玉米叶片保护酶SOD 的活性, 并观察其变化趋势。 二、实验原理: 超氧物歧化酶催化下列反应: 2 +2H + → H 2O 2 + O 2 反应产物H 2O 2可被过氧化氢酶进一步分解或被过氧化物酶利用。因此SOD 有保护生物体免受活性氧伤害的能力。已知此酶活力与植物抗逆性及衰老有密切关系,故成为植物逆境生理学的重要研究对象。 本实验依据超氧化物歧化酶抑制氮蓝四唑(NBT )在光下的还原作用来确定酶活性大小。在有可被氧化物质存在下,核黄素可被光还原,被还原的核黄素在有氧条件下极易再 氧化而产生 , 可将氮蓝四唑还原为蓝色的化合物,蓝色化合物在560nm 处有最大 吸收,而SOD 可清除 从而抑制了蓝色化合物的形成。因此光还原反应后,反应液蓝 色愈深说明酶活性愈低,反之酶活性愈高。据此可以计算出酶活性大小。 三、实验材料、仪器与器皿: 1. 实验材料: 1mol/LNaCl 处理24h 的三叶一心玉米幼苗,未作处理的三叶一心玉米幼苗 2. 实验仪器: 高速低温台式离心机;分光光度计;试管 3. 实验试剂: 0.05mol/L 磷酸缓冲液(pH7.8);130mmol/L 甲硫氨酸(Met )溶液; 750μmol/L 氮蓝四唑溶液;100μmol/L EDTA -Na2溶液; 20μmol/L 核黄素溶液。 四、实验方法 1、酶液提取 取一定部位的植物叶片0.5g 于预冷的研钵中,加1ml 磷酸缓冲液在冰浴下研磨成浆,加缓冲液使终体积为5ml 。于10000rpm 下离心10分钟,上清液即为SOD 粗提液。 O 2● O 2● O 2● O 2●

11级植物生理实验讲解内容

植物生理实验讲解内容 实验一植物组织水势的测定(小液流法) 1、原理 (1)水分移动的总原则:从高水势到低水势。当把植物组织分别放在一系列浓度递增的溶液中,水 势越大,越易失水;水势越小,越易得水;因此,会出现三种情况:植物组织的水势<外液的水势,组织吸水,外液(a)浓度变大 植物组织的水势>外液的水势,组织失水,外液(b)浓度变小 植物组织的水势=外液的水势,组织既吸水又失水,外液(c)水分保持动态平衡 (2)据比重大小判断小液流的移动方向:为判断以上三种情况,把侵有组织的溶液进行着色,当把 着色的a、b、c三种外液用针管以小液流法放回对应的原溶液中,也 出现三种情况: 当浓度变大的外液(a)放入原溶液中↓,说明植物组织的水势<外液的水势 当浓度变小的外液(b)放入原溶液中↑,说明植物组织的水势>外液的水势 当水分保持动态平衡的外液(c)放入原溶液中≈(不动),说明植物组织的水势=外液的水势2、材料:毛果含笑叶;梧桐树叶;丁香花或牵牛花 4、方法(选用CaCl2溶液为外液) 思考题 1、试述小液流法测定植物组织水势的原理。测定中应注意什么? (1)遵照两个原理:①水分移动的总原则—从高水势到低水势。②根据比重大小判断小液流的移动方向。 (2)测定中应注意:①取材时尽量避开叶脉和伤口、部位要一致、要迅速(以免失水),材料要混匀;②母液要均匀,不能颠倒顺序;③放小液流时不能用力过大;④观察液流方 向要细心等]。 2、某组实验出现了小液流法↓↑↑↓↑的情况,请分析出现错误的可能原因。 最有可能出错的应是第四支试管。出错的原因有以下可能:(1)在配制甲组试管溶液时,试管没有充分的摇匀;(2)在配制甲组浓度梯度溶液时,第四支试管溶液不准确,浓度过低;(3)用注射器在甲组试管中挤出小液滴时,用力过猛。 3、测定水势的方法有:小液流法;电导仪法;折射仪法。 实验二植物组织中游离氨基酸总量的测定——茚三酮显色法( 1.原理 氨基酸(蛋白质)的游离-NH3可与水合茚三酮反应,生成蓝紫色的化合物;在一定范围内,颜色的深浅与游离氨基的含量成正比,因此,可用分光光度法测定其含量。 思考题 1、本方法除游离氨基酸外还有那些成分可被显色?据此评价本方法的实用意义。 蛋白质和多肽中也有游离氨基,所以也会被显色。据此评价本方法的实用意义为——此法只有

植物生理学实验指导

植物生理学实验指导 实验一叶绿体色素提取分离与理化性质及含量测定 一、实验目的和意义 绿色植物的光合作用是在叶绿体中的叶绿体色素中进行的,了解叶绿 体色素的组成、性质及测定对于理解光合作用的本质很有帮助。因此,测 定叶绿素含量便成为研究光合作用与氮代谢必不可少的手段,在作物育种、科学施肥、看叶诊断中有着广泛的应用 二、实验原理 植物叶绿体色素是吸收太阳光能,进行光合作用的重要物质。它一般 由叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素组成。这些色素都不溶于水, 而溶于有机溶剂,故可用乙醇、丙酮等有机溶剂提取。色素分离的方法有 多种,纸层析是最简便的一种。当溶剂(有机推动剂)不断从纸上流过时,由于混合物(叶绿素提取液)中各种成分在固定相(滤纸纤维素所吸附的 水分)和流动相(有机推动剂)间具有不同的分配系数,所以移动速度不同,经过一定时间后,可将各种色素分开。 叶绿素是一种二羧酸——叶绿酸与甲醇和叶绿醇形成的复杂酯,故可 与碱起皂化反应而生成醇(甲醇和叶绿醇)和叶绿酸的盐,产生的盐能溶 于水中,可用此法将叶绿素与类胡萝卜素分开。 叶绿素与类胡萝卜素都具有光学活性,表现出一定的吸收光谱,可用 分光光度计精确测定。叶绿素吸收光量子而转变成激发态,激发态的叶绿 素分子很不稳定,当它变回到基态时可发射出红光量子,因而产生荧光。 叶绿素的化学性质很不稳定,容易受强光的破坏,特别是当叶绿素与蛋白 质分离以后,破坏更快,而类胡萝卜素则较稳定。

叶绿素中的镁可以被氢离子所取代而成褐色的去镁叶绿素。去镁叶绿 素遇铜则成为 铜代叶绿素,铜代叶绿素很稳定,在光下不易破坏,故常用此法制作 绿色多汁植物的浸渍标本。 测定叶绿体色素混合提取液中叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量,只 需测定该提取液在三个特定波长下的吸光度D,并根据叶绿素a、b及类 胡萝卜素在该波长下的吸光系数即可求出其浓度。 Ca=12.7D663–2.69D645(3) Cb=22.9D645–4.68D663(4) Ck=4.7D440-0.27Ca+b 三、实验材料和器材 1、实验材料 菠菜或白菜叶片 2、器材:722型分光光度计、电子天平、量筒、研钵、剪刀、漏斗、滤纸、移液管(1mL)、试管及试管架、洗耳球、酒精灯、电筒等。 试剂:丙酮、80%丙酮、醋酸酮、5%盐酸、碳酸钙、石英砂等 四、实验步骤 1.叶绿体色素的提取 (1)取植物新鲜叶片1克,洗净,擦干,去掉中脉剪碎,放人研钵中。

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