实验概要
利用电导仪法测定细胞膜透性改变来评估植物组织逆境伤害的程度。
实验原理
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。
主要试剂
NaCl 溶液
主要设备
电导仪,天平,温箱,真空干燥器,抽气机,恒温水浴锅,注射器。
实验材料
植物叶片
实验步骤
1. 制作标准曲线 如需定量测定透性变化,可用纯 NaCl 配成 0 、 10 、 20 、 40 、 60 、 80 、 100 μg/mL 的标准液,在 20 ~ 25 ℃恒温下用电导仪测定,可读出电导率。以电导率为纵坐标, NaCl 量为横坐标做标准曲线。
2. 选取小麦或其他植物在一定部位上生长叶龄相似的叶子若干,剪下后,先用纱布拭净,称取两份,各重 2 g 。
3. 一份插入小杯中放在 40 ℃恒温箱内萎蔫 0.5 ~ 1 h ,另一份插入水杯中放在室温下做对照。处理后分别用蒸馏水冲洗两次,并用洁净滤纸吸干。然后剪成长约 1 cm 小段放入小烧杯中(大小以能够容纳电极为度),并用玻棒或干净尼龙网压住,在杯中准确加入蒸馏水 20 mL ,浸没叶片。
4. 放入真空干燥器,用抽气机抽气 7 ~ 8 min 以抽出细胞间隙中的空气。重新缓缓放入空气,水即被压入组织中而使叶下沉。
5. 将抽过气的小烧杯取出,放在实验桌上静置 20 min ,然后用玻棒轻轻搅动叶片,在 20 ~ 25 ℃恒温下,用电导仪测定溶液电导率。
6. 测过电导率之后,再放入 100 ℃沸水浴中 15 min ,以杀死植物组织,取出放入自来水冷却 10 min ,在 20 ~ 25 ℃恒温下测其煮沸电导率。
计算结果:
按下式计算相对电导度: 相对电导度(L)= S1/S2 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,称为伤害度(或伤害性外渗)。 伤害度(%)= ((Lt-Lck)/(1-Lck)) *100 式中 Lt—处理叶片的相对电导度; Lck—对照叶片的相对电导度。 在电导度测定中一般应用去离子水,若制备困难可用普通蒸馏水代替,但需要设一空白试管(蒸馏水作空白),测定样品时同时测定空白电导值,按下式计算相对电导度:
相对电导度(L)= (S1-空白电导度)/(S2-空白电导度)
注意事项
1.CO2在水中的溶解度较高,测定电导时要防止高CO2气源和口中呼出的CO2进入试管,以免影响结果的准确性。
2.温度对溶液的电导影响很大,故S1和S2必须在相同温度下测定。
3. 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。
4. 各处理和对照的待测液的体积要一样。
5. 测定后电极要清洗干净。
【附注】 DDS-11A 型电导率仪的使用方法
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