植物组织逆境伤害程度的测定

掌握植物在逆境或者其他损伤的情况下，细胞受伤害原理以及测量方法；掌握电导率的测定方法；学会运用统计学方法，对不同植物在冷害后其细胞损伤程度进行比较和分析。

小分子或生物大分子的电解质水溶液都可导电，电解质溶液导电服从欧姆定律。 如在溶液中两电极加上外电压V，通过的电流为A，则两极间电阻为R ,即：

溶液的电阻大，导电能力就小，将溶液电阻的倒数定义为溶液的电导，代号为（单 位S）,即:

测定电解质溶液的电导，取面积为1 cm²的两片电极，相距1 cm,中间1 cm³溶液所表现 的电导称为该溶液的电导率，也称比电导，

k = GQ

K单位是S・cm^-1通常用 μS · cm^-1，式中Q表示电极常数可用实验方法测定。

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过能力。当植物受到逆境（如高温、低温、干旱、盐渍或病原菌侵染）影响 时，细胞膜遭到破坏，使膜的功能受损或结构破坏，通透性增大，从而使细胞内的物质（尤其是电解质）大量外渗，从而引起组织浸泡液的电导率发生变化。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。

材料：植物叶片。 ・

试剂：去离子水。

器材：DDS-11A型或DDS-11型电导仪，真空泵（附真空干燥器）

恒温水浴器，水浴试 管架，20 mL具塞刻度试管，打孔器、或双面刀

10 mL移液管或定量加液器，试管架，铝锅， 电炉，镶子，剪刀

搪瓷盘，记号笔，滤纸，约3 cm²塑料纱网。

植物组织逆境伤害程度的测定的基本过程可分为如下几步：

1. 容器的洗涤：电导法对水和容器的洁净度要求严格，水的电导值为1~20 μS；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1~20 μS的新制去离子水，用电导仪测定是否仍维 持原电导数据。

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，可取正常生长的植株叶片若干片，分成2份，用纱布擦净表面灰尘。 将其中1份放在-20 °C左右的温度下冷冻20 min(或置于40 °C左右的恒温箱中处理30 min) 进行逆境胁迫处理。另1份裹入潮湿的纱布中放置在室温下作对照。

3. 测定：

（1）将处理组叶片与对照组叶片用去离子水冲洗2次，再用洁净滤纸吸净表面水分。用 6~8 mm的打孔器避开主脉打取叶圆片(或切割成大小一致的叶块)，每组叶片打取叶圆片30片，分装在3支洁净的刻度试管中，每管放10片。

（2）在装有叶片的各管中加入10 mL的去离子水，并将大于试管口径的塑料纱网放入试 管距离液面1 cm处，以防止叶圆片在抽气时翻岀试管。然后将试管放入真空干燥箱中用真 空泵抽气10 min(也可直接将叶圆片放入注射器内，吸取10 mL的去离子水，堵住注射器口 进行抽气)以抽出细胞间隙的空气，当缓缓放入空气时，水即渗入细胞间隙，叶片变成半透明 状，沉入水下。

（3）将以上试管置于室温下保持1 h,其间要多次摇动试管，或者将试管放在振荡器上振 荡1 h。1 h后将各试管充分摇匀，用电导仪测其初电导值(Gi)。

（4）测定完毕，将各试管盖塞封口，置沸水浴中10 min,以杀死植物组织。取出试管后用 自来水冷却至室温，并在室温下平衡10 min,摇匀，测其终电导值(G₂)_。

（5）另用一试管10 mL的去离子水(或蒸馋水)作空白，测定空白电导值(即本底值)。

4. 计算按式(35-1)计算相对电导度：

相对电导度的大小表示细胞膜受伤害的程度。

由于对照(在室温下)也有少量电解质外渗，故可按式(35-2)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)。

式中：L_t一处理叶片的相对电导度；

L_ck一对照叶片的相对电导度。

按式(32-3)计算相对电导度：

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G₁和G₂必须在相同温度下测定。

3. 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（即本底值）。