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1、植物生理学实验技能测试植物生理学实验技能测试 （设计性实验）（设计性实验）姓姓 名：名： 学学 号：号： 班班 级：级： 10 农业资源与环境 实验时间：实验时间：2012.05.302012.06.20 外源 Ca2+子子对小麦氯化钠胁迫培养的缓解作用对小麦氯化钠胁迫培养的缓解作用一、实验目的一、实验目的1、 了解盐胁迫对植物的生理效应；2、 掌握钙离子对小麦氯化钠胁迫培养缓解作用的实验原理及方法；3、 通过对小麦生理指标的测定，了解钙离子对小麦缓解作用；4、巩固测定植物叶绿素的实验原理及方法。二、实验原理二、实验原理营养缺乏是盐胁迫下作物生长受到抑制的主要原因之一。氮素是植物的生命元素，蛋
2、白质、核酸、辅酶、磷脂、叶绿素等化合物中都含有氮素。在盐胁迫下,作物氮素同化能力降低,造成氮素营养的相对缺乏11。盐胁迫下小麦幼苗的生长受到明显抑制,表现在鲜重、叶绿素和可溶性蛋白含量的降低。盐胁迫对小麦的光合作用具有抑制效应，而且随外界盐浓度的提高，被抑制的程度也越大，通常在盐胁迫下, 盐胁迫下小麦叶片中叶绿素含量和类胡萝卜素总量下降。低盐胁迫下,外源施加适量的 Ca2+ , 一方面可以缓解因 Ca2+ 不足造成的矿质营养胁迫, 另一方面适量的 Ca2+ 能够增强质膜的稳定性和钙信号系统的正常发生和传递, 阻止细胞内K+ 的外流和 Ca2+的大量进入, 以维持细胞内离子平衡.22Ca2+明显
3、促进了鲜重、叶绿素和可溶性蛋白含量的增加,表现出对盐胁迫一定的缓解效应,所以对小麦进行叶绿体色素含量的测定，可以分析出钙离子对小麦氯化钠胁迫培养的缓解作用。叶绿素 a、叶绿素 b 的 80%丙酮提取液在红光区的最大吸收峰分别为663nm、645nm，叶绿素 a 和叶绿素 b 在 663nm 下的比吸收系数分别为 82.4 和 9.27，叶绿素 a 和绿素 b 在 645nm 下的比吸收系数分别为 16.75 和 45.60，然后根据 Lambert-Beer定律，计算出提取液中叶绿素 a、叶绿素 b 的浓度。Ca=12.21A663-2.81A645 （1） Cb=20.13A645-5.03
4、A663 （2）CT=Ca+Cb=8.05A663+20.29A645 （3）Ca叶绿素 a 的浓度（单位为 mg/L）Cb叶绿素 b 浓度（单位为 mg/L） CT叶绿素的总浓度（单位为 mg/L）三、实验器料三、实验器料1、材料:小麦种子、培养皿、纱布2、试剂：10%次氯酸钠溶液、80%丙酮或 96%乙醇；石英砂；CaCO3；1.2%NaCl 溶液33；4.0g / L Ca( NO3 )2 溶液443、仪器：分光光度计、高速离心机四、实验步骤四、实验步骤1、小麦种子的培养小麦种子的培养(1)挑选大小一致、饱满的小麦种子用10%次氯酸钠消毒10 min, 250C 浸种4 h, 然后置于铺
5、有一层滤纸的培养皿内, 每皿30 粒, 试验采用两个组，一个实验组，一个空白对照组；分别加入适宜的自来水培养，每天都观察小麦萌发状况、幼苗的发育情况，并做好记录。（2）培养5天，分别取小麦叶片测定其叶绿素含量（测定方法同步骤2）；（3）此后在实验组中加1.2%NaCl溶液培养，对照组中不变。每天都观察小麦成长情况，并做好记录。（4）培养5天后，取实验组小麦叶片测定其叶绿素含量（测定方法同步骤2） ；（5）继续在实验组中加4.0g/L Ca( NO3 )2溶液培养5天，测定其叶绿素含量（测定方法同步骤2）（叶绿素含量测定采用前后对照方法），培养期间观察实验组与对照组小麦的生长情况，并做好记录。向
6、小麦种子中所加的培养液情况表培养液组别0-5 天6-10 天11-14 天实验组自来水1.2%NaCl 溶液4.0g/L Ca( NO3 )2溶液对照组自来水2 2、小麦叶绿体色素的测定、小麦叶绿体色素的测定（1） 、提取叶绿素 选取实验组培养的小麦叶片，分别称取 0.2g（两份）剪碎后置于研钵中，加入 5ml 80%丙酮，少许 CaCO3 和石英砂。充分研磨（组织变白） ，再加 10ml80%丙酮，静止 3-5 分钟，冲洗研钵后转至离心管，定容至 15ml,3000 转、15 分钟，取上清液用 80%丙酮定容至 25ml。（2） 、测定 OD 值取各上清液 1ml，加 80%丙酮 4ml，
7、以 80%丙酮作空白对照，用分光光度计分别测定叶绿素提取液在 645nm、663nm 下的吸光度。（3） 、计算：把测出的吸光值带入(1)(2)(3)式计算叶绿素 a、b、a+b 的浓度。根据下式求出小麦叶绿素的含量：叶绿素的含量（mg/g)=（cvn）/mC叶绿素的浓度（mg/L)； v提取液体积(ml)；n稀释倍数； m样品鲜重（g)五、实验数据记录及分析五、实验数据记录及分析吸光度色素浓度（mg/L）a/b实验次数组号质量（g)D663D645实验组 110.20200.1280.058第一次对照组 120.21700.1090.044实验组 210.21030.0900.043第二次（
8、NaCl胁迫培养后的小麦）对照组 220.20270.1220.051实验组 310.21200.0940.046第三次（外源 Ca2+缓解后的小麦）对照组 320.2000.1020.049计算：根据公式计算：根据公式 （1） （2） （3）Ca=12.21A663-2.81A645 （1）Cb=20.13A645-5.03A663 （2） CT=Ca+Cb=8.05A663+20.29A645 （3）实验组 11 Ca=12.21A663-2.81A645 Cb=20.13A645-5.03A663 =12.210.128-2.810.058 =20.130.058-5.030.128=1
9、.3999（mg/L） =0.5237（mg/L）CT=8.05A663+20.29A645 = 8.050.128+20.290.058 =2.2072（mg/L） 对照组 12 Ca=12.21A663-2.81A645 Cb=20.13A645-5.03A663 =12.210.109-2.810.044 =20.130.044-5.030.109 =1.2073（mg/L） =0.3455（mg/L）CT=8.05A663+20.29A645 = 8.050.109+20.290.044 =1.7702（mg/L） 实验组 21 Ca=12.21A663-2.81A645 =12.21
10、0.090-2.810.0433 3、把三次叶绿素含量测定的值记入下表、把三次叶绿素含量测定的值记入下表小麦组织中叶绿素含量（mg/L)组 号 第一次第二次第三次实验组五、思考题五、思考题1、讨论 Ca2+ 在提高植物抗盐性中的作用有哪些？2、盐胁迫下对小麦生长有何影响？【参考文献】1杨善元. 关于测定叶绿素含量及 a:b 值等若干问题，植物生理学通讯 4 佟友丽, 冯君伟, 李玉花. 植物抗盐胁迫研究进展. 生物技术通讯, 2008, 19 (1) : 138140.5 张士功等.3对小麦幼苗生长过程中盐害的缓解作用.中国农业科学院山区研究室.北京 100081 6 琦. 植物生理学实验指导. 中国农业出版社 7274外源外源 CaCa2+2+对小麦对小麦 NaClNaCl 胁迫胁迫 培养的缓解作用培养的缓解作用10 农资王正能2010025131
