质壁分离法测定植物细胞的渗透势

【原理】

将植物组织放入一系列不同浓度的蔗糖溶液中，经过一段时间，植物细胞与蔗糖溶液间将达到渗透平衡状态。如果在某一溶液中细胞脱水达到平衡时刚好处于临界质壁分离状态，则细胞的压力势ψ p 下降为零。此时细胞液的渗透势ψ s 等于外液的渗透势ψ s0 ，即ψ s =ψ s0 ，此溶液称为该组织的等渗溶液，其浓度称为该组织的等渗浓度，因此，只要测出植物组织的等渗浓度，即可计算出细胞液的渗透势ψ s 。

实际测定时，由于临界质壁分离状态难以在显微镜下直接观察到，故一般均以初始质壁分离作为判断等渗浓度的标准。处于初始质壁分离状态的细胞体积，比吸水饱和时略小，故细胞液浓缩而渗透势略低于吸水饱和时的渗透势，此种状态下的渗透势称基态渗透势。

【仪器与用具】

显微镜1台；载玻片与盖玻片各若干；温度计1支；尖头镊子1把；刀片1片；小培养皿（直径6cm）9套；试剂瓶若干；烧杯、容量瓶、量筒、吸管等；吸水纸适量。

【试剂】

1mol/kg H 2 O蔗糖溶液 称取预先在60~80℃下烘干的蔗糖34.2g溶于100g蒸馏水中，即为1质量摩尔浓度蔗糖溶液。

蔗糖系列标准液 取干燥洁净的小试剂瓶9支编号，用1mol/kg H 2 O蔗糖溶液依C 1 V 1 =C 2 V 2 公式配制0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70mol/kg H 2 O等一系列不同浓度的蔗糖溶液（具体范围可根据材料不同而加以调整），贮于试剂瓶中，瓶口加塞以防蒸发浓缩。

0.03%中性红溶液。

【方法】

1. 选大葱或洋葱鳞茎内表皮、小麦叶片等作实验材料。

2. 取干燥洁净的培养皿9套编号，将配制好的不同浓度蔗糖溶液按顺序加入各培养皿中使成一薄层，盖好培养皿盖备用。

3. 用镊子剥取供试材料下表皮或用刀片小心刮取小麦叶片上表皮（参考实验1），大小以0.5cm 2 为宜。吸去切片表面水分，立即浸入不同浓度的蔗糖溶液中，每一浓度4~5片。

为便于观察，可先将切片于0.03%中性红内染色5min左右，吸去水分，再浸入蔗糖溶液中，但如不加染色即能区别质壁分离时，仍以不染色为宜。

4. 切片在蔗糖溶液中浸泡20~30min，同时记录室温，取出放在载玻片上，滴一滴相同浓度的糖液，盖好盖玻片，显微镜下观察确定引起50%以上细胞发生初始质壁分离（即原生质体刚从细胞壁的角隅分离）的浓度，每片观察的细胞不应少于100个，观察要迅速。如果在两个相邻浓度的切片中，一个没有发生质壁分离或质壁分离的细胞不足50%，另一个发生质壁分离的细胞数超过50%，则可粗略地将这两个浓度的平均值作为其等渗浓度，也可用插值法更准确地确定等渗浓度。检查时可先从中间浓度开始。

5. 由所得到的等渗浓度和测定的室温，可用下式计算细胞液的渗透势（ψ s ）：

Ψ s =﹣iCRT

6. 也可用CaCl 2 或NaCl代替蔗糖，但须改变式中等渗系数。CaCl 2 的i值可用2.6，NaCl一般为1.8。

7. 试比较不同植物材料的渗透势。