植物組織中自由水和束縛水含量的測(cè)定

植物組織中自由水和束縛水含量的測(cè)定植物組織中的水分以自由水和束縛水兩種不同的狀態(tài)存在。自由水與束縛水含量的高低與植物的生長(zhǎng)及抗性有密切關(guān)系。自由水/束縛水比值高時(shí)，植物組織或器官的代謝活動(dòng)旺盛、生長(zhǎng)也較快，抗逆性較弱；反之，則生長(zhǎng)較緩慢，但抗性較強(qiáng)。因此，自由水和束縛水的相對(duì)含量可以作為植物組織代謝活動(dòng)及抗逆性強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。原理自由水未被細(xì)胞原生質(zhì)膠體顆粒吸附而可以自由移動(dòng)、蒸發(fā)和結(jié)冰，也可以作為溶劑。束縛水則被細(xì)胞原生質(zhì)膠體顆粒吸附而不易移動(dòng)，因而不易被奪取，也不能作為溶劑?；谏鲜鎏攸c(diǎn)以及水分依據(jù)水勢(shì)差而移動(dòng)的原理，將植物組織浸入高濃度（低水勢(shì)）的糖溶液中一定時(shí)間后，自由水可全部擴(kuò)散到糖液中，組織中便留下束縛水。自由水?dāng)U散到糖液后（相當(dāng)于增加了溶液中溶劑）便增加了糖液的重量，同時(shí)降低了糖液的濃度。測(cè)定此降低了的糖液的濃度，再根據(jù)原先已知的高濃度糖液的濃度及重量，可求出濃度降低了的糖液的重量.用濃度降低了的糖液的重量減去原來(lái)高濃度糖液的重量即為植物組織中的自由水的重量（即擴(kuò)散到高濃度糖液中的水的重量）。最后，用同樣的植物組織的總含水量減去此自由水的含量即是植物組織中束縛水的含量。二、材料、儀器設(shè)備及試劑（一）材料小白菜、棉花葉片。（二）儀器設(shè)備阿貝折射儀，分析天平或電子頂載天平（感量0.1mg），烘箱，干燥器，稱量瓶，打孔器（面積0.5cm2左右），燒杯，瓷盤，托盤天平（感量0.1g），量筒。（三）試劑重量百分濃度為60%～65%的蔗糖溶液：用托盤天平稱取蔗糖60~65g，置燒杯中，加蒸餾水40~35g，使溶液總重量為100g，溶解后備用。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.植物組織中總含水量的測(cè)定（1）取稱量瓶3只（三次重復(fù)，下同），依次編號(hào)并分別準(zhǔn)確稱重。（2）在田間選取生長(zhǎng)一致的待測(cè)的植物數(shù)株，各選部位、長(zhǎng)勢(shì)、葉齡一致的有代表性葉數(shù)片，用打孔器鉆取小圓片150片（注意避開(kāi)粗大的葉脈），立即裝到上述稱量瓶中（每瓶隨機(jī)裝入50片），蓋緊瓶蓋并精確稱重。（3）將稱量瓶連同小圓片置烘箱中105℃下烘15min以殺死植物組織細(xì)胞，再于80~90℃下烘至恒重（稱重時(shí)須置干燥器中，待冷卻后稱）。設(shè)稱量瓶重量為W，稱量瓶與小圓片的重量為W，，稱量瓶與烘干的小圓片的重量為W，（以上重量單位均為g，下同），則植物組織的總含水量（%）可按下式計(jì)算：根據(jù)上式可分別求出三次重復(fù)所得到的植物組織總含水量的值，并進(jìn)一步求出其平均值。植物組織中自由水含量的測(cè)定（1）另取稱量瓶3個(gè)，編號(hào)并分別準(zhǔn)確稱重。（2）用打孔器打取小葉圓片150片（植物材料的選取同上），立即隨機(jī)裝入3個(gè)稱量瓶中（每瓶裝50片），蓋緊瓶蓋并立即稱重。（3）3個(gè)稱量瓶中各加入60%~65%的蔗糖溶液5mL左右，再分別準(zhǔn)確稱重。（4）各瓶于暗處置4~6h（經(jīng)減壓處理后，只需在暗處置1h），其間不時(shí)輕輕搖動(dòng)。到預(yù)定的時(shí)間后，充分搖動(dòng)溶液。用阿貝折射儀（見(jiàn)附注）分別測(cè)定各瓶糖液濃度，同時(shí)測(cè)定原來(lái)的糖液濃度。設(shè)稱量瓶重量為W.，稱量瓶與小圓片的重量為W。，稱量瓶與小圓片及糖液的重量為W.，糖液原來(lái)的濃度為C.，浸過(guò)植物組織后的糖液的濃度為C。則植物組織中自由水的百分含量可由下式算出：根據(jù)上式同樣可求出三個(gè)不同的測(cè)定值，并進(jìn)一步求出其平均值。3.植物組織中束縛水含量的計(jì)算植物組織中束縛水的含量=組織中總含水量-組織中自由水含量（%）【附注】1.記錄實(shí)驗(yàn)中的測(cè)定結(jié)果可記入附表，以便于總結(jié)。根據(jù)光學(xué)原理，當(dāng)光線從某種透光介質(zhì)射入密度不同的另一介質(zhì)時(shí)，其行進(jìn)方向即發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱為折射或折光、人射角正弦與出射角正弦之比稱為折光率或折光系數(shù)。折光系數(shù)視介質(zhì)的種類及濃度而異，亦隨溫度而變化，因此在同一溫度之下，可以鑒別不同物質(zhì)或同一物質(zhì)的不同濃度。阿貝折射儀的構(gòu)造，如圖2-1-1A，使用時(shí)把儀器放在光亮處，調(diào)節(jié)反光鏡、轉(zhuǎn)動(dòng)棱鏡手輪，使望遠(yuǎn)鏡中光線明亮，打開(kāi)棱鏡，滴上測(cè)定液2~3滴，將棱鏡鎖緊，使溶液在兩個(gè)棱鏡間成一薄層無(wú)氣泡，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡視野中當(dāng)可見(jiàn)到明暗不同的兩個(gè)半圓，調(diào)節(jié)阿米西棱鏡手輪，消除因色散而產(chǎn)生的虹彩，只余黑白二色，再調(diào)節(jié)梭鏡轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使明暗交界線正通過(guò)十字交叉線的交點(diǎn)，如圖2-1-1B。此時(shí)十字線如不清晰，可轉(zhuǎn)動(dòng)望