实验 4 植物组织水势的测定（小液流法） 一、原理 当植物组织与外液接触时，如果植物组织的水势低于外液的渗透势（溶质势），组织吸水、重 量增大而使外液浓度变大；反之，则组织失水、重量减小而外液浓度变小；若两者相等，则水 分交换保持动态平衡，组织重量及外液浓度保持不变。根据组织重量或外液浓度的变化情况即 可确定与植物组织相同水势的溶液浓度，然后根据公式计算出溶液的渗透势，即为植物组织的 水势。溶液渗透势的计算： Ψ s = - iCRT （ 6 – 1 ） 式中： Ψ s —— 溶液的渗透势，以 MPa 为单位。 R ——气体常数，为 0.008314 MPa · L/ （ mol · K ）。 T ——绝对温度，即 273 + t ℃。 C ——溶液的质量摩尔浓度，以 mol/kg 为单位。 i ——为解离系数， CaCl 2 为 2.6 。 二、实验材料、试剂与仪器设备 （一）实验材料 植物叶片或洋葱鳞茎。 （二）试剂 1 ．甲烯蓝粉末。 2 ． CaCl 2 溶液：包括 0.10 、 0.15 、 0.20 、 0.25 、 0.30 、 0.35 、 0.40 、 0.45 mol/kg 8 种不同质量摩尔浓度的溶液。 （三）仪器设备 大试管 8 支 , 小试管 8 支，青霉素小瓶 8 支，移液管（ 5mL ），毛细吸管 8 支，培养皿， 打孔器，剪刀 l 把，镊子 1 把，解剖针 1 支。 三、实验步骤 1. 编号贴标签 取干燥洁净的大试管 8 支，小试管 8 支，青霉素小瓶 8 支，毛细吸管 8 支， 编号贴标签，按序号排好。 2. 打取、浸泡叶片 取待测样品的功能叶数片，用打孔器打取小圆片约 60 片，放在培养皿中， 混合均匀。用镊子分别把 5 ～ 8 个小圆片放到盛有 4 mL 不同质量摩尔浓度 CaCl 2 溶液的 青霉素小瓶中，浸没叶片，盖紧瓶塞，放置 30 min ，并不断轻摇小瓶，以加速水分平衡（如 温度低时可延长放置时间）。 3. 染色 到预定时间后，用解剖针尖蘸取微量甲烯蓝粉末，加入各青霉素小瓶中，并摇动，使 溶液染色均匀。 4. 测定 把试管中的不同浓度的系列标准液分别倒入相同编号的小试管中，用毛细吸管吸取相 同编号青霉素小瓶内的有色溶液少许，插入相同编号的小试管溶液中部，轻轻挤出有色溶液一 小滴，小心取出毛细管（勿搅动有色液滴），观察有色液滴的升降情况，并记录于表 6 – 1 中。 若有色溶滴上升，表示浸过叶片的溶液浓度变小（即植物叶片组织中有水排出），说明叶片组
实验 4 植物组织水势的测定（小液流法） 一、原理 当植物组织与外液接触时，如果植物组织的水势低于外液的渗透势（溶质势），组织吸水、重 量增大而使外液浓度变大；反之，则组织失水、重量减小而外液浓度变小；若两者相等，则水 分交换保持动态平衡，组织重量及外液浓度保持不变。根据组织重量或外液浓度的变化情况即 可确定与植物组织相同水势的溶液浓度，然后根据公式计算出溶液的渗透势，即为植物组织的 水势。溶液渗透势的计算： Ψ s = - iCRT （ 6 – 1 ） 式中： Ψ s —— 溶液的渗透势，以 MPa 为单位。 R ——气体常数，为 0.008314 MPa · L/ （ mol · K ）。 T ——绝对温度，即 273 + t ℃。 C ——溶液的质量摩尔浓度，以 mol/kg 为单位。 i ——为解离系数， CaCl 2 为 2.6 。 二、实验材料、试剂与仪器设备 （一）实验材料 植物叶片或洋葱鳞茎。 （二）试剂 1 ．甲烯蓝粉末。 2 ． CaCl 2 溶液：包括 0.10 、 0.15 、 0.20 、 0.25 、 0.30 、 0.35 、 0.40 、 0.45 mol/kg 8 种不同质量摩尔浓度的溶液。 （三）仪器设备 大试管 8 支 , 小试管 8 支，青霉素小瓶 8 支，移液管（ 5mL ），毛细吸管 8 支，培养皿， 打孔器，剪刀 l 把，镊子 1 把，解剖针 1 支。 三、实验步骤 1. 编号贴标签 取干燥洁净的大试管 8 支，小试管 8 支，青霉素小瓶 8 支，毛细吸管 8 支， 编号贴标签，按序号排好。 2. 打取、浸泡叶片 取待测样品的功能叶数片，用打孔器打取小圆片约 60 片，放在培养皿中， 混合均匀。用镊子分别把 5 ～ 8 个小圆片放到盛有 4 mL 不同质量摩尔浓度 CaCl 2 溶液的 青霉素小瓶中，浸没叶片，盖紧瓶塞，放置 30 min ，并不断轻摇小瓶，以加速水分平衡（如 温度低时可延长放置时间）。 3. 染色 到预定时间后，用解剖针尖蘸取微量甲烯蓝粉末，加入各青霉素小瓶中，并摇动，使 溶液染色均匀。 4. 测定 把试管中的不同浓度的系列标准液分别倒入相同编号的小试管中，用毛细吸管吸取相 同编号青霉素小瓶内的有色溶液少许，插入相同编号的小试管溶液中部，轻轻挤出有色溶液一 小滴，小心取出毛细管（勿搅动有色液滴），观察有色液滴的升降情况，并记录于表 6 – 1 中。 若有色溶滴上升，表示浸过叶片的溶液浓度变小（即植物叶片组织中有水排出），说明叶片组
织的水势大于该浓度溶液的溶质势；若有色液滴下降，则说明叶片组织的水势小于该浓度的溶 质势；若有色小液滴静止不动，说明叶片组织的水势等于该浓度溶液的溶质势。若在前一浓度 溶液中下降，而在后一浓度中上升，则植物组织的水势可取二种浓度溶液的溶质势的平均值。 分别测定不同浓度中有色液滴的升降，找出与组织水势相当的浓度。记录实验时的温度，根据 原理中公式（ 6 – 1 ）计算出组织的水势。 表 6-1 小液流法现象观察记载表 CaCl 2 浓度（ mol/kg ） 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 小有色液滴移动方向 [ 注意事项 ] 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. 取材以及打取叶圆片的过程操作要迅速，以免失水。 3. 带结晶水的甲烯蓝不易溶于 CaCl 2 溶液，可在 100 ℃下烘干成无水甲烯蓝粉末使用。 4. 毛吸管尖端弯成直角，以保证从中出来的液滴不受向下力的影响。 [ 思考题 ] 用小液流法测定植物组织水势时，为什么应强调所用试管、毛吸管应保持干燥，打取小圆片并 投入试管中时动作应迅速，加入甲烯蓝不能太多？
织的水势大于该浓度溶液的溶质势；若有色液滴下降，则说明叶片组织的水势小于该浓度的溶 质势；若有色小液滴静止不动，说明叶片组织的水势等于该浓度溶液的溶质势。若在前一浓度 溶液中下降，而在后一浓度中上升，则植物组织的水势可取二种浓度溶液的溶质势的平均值。 分别测定不同浓度中有色液滴的升降，找出与组织水势相当的浓度。记录实验时的温度，根据 原理中公式（ 6 – 1 ）计算出组织的水势。 表 6-1 小液流法现象观察记载表 CaCl 2 浓度（ mol/kg ） 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 小有色液滴移动方向 [ 注意事项 ] 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. 取材以及打取叶圆片的过程操作要迅速，以免失水。 3. 带结晶水的甲烯蓝不易溶于 CaCl 2 溶液，可在 100 ℃下烘干成无水甲烯蓝粉末使用。 4. 毛吸管尖端弯成直角，以保证从中出来的液滴不受向下力的影响。 [ 思考题 ] 用小液流法测定植物组织水势时，为什么应强调所用试管、毛吸管应保持干燥，打取小圆片并 投入试管中时动作应迅速，加入甲烯蓝不能太多？