“小液流法”测定植物组织水势实验方法的改进

张志芳，豁泽春

(商丘学院，河南 商丘 476000)



“小液流法”测定植物组织水势实验方法的改进

张志芳，豁泽春

(商丘学院，河南 商丘 476000)

用小液流法测定植物组织水势是植物生理学实验教学中一个经典的实验项目.在实验过程中，对甲烯蓝的加入量很难把握.针对此问题文章对甲烯蓝的加入状态、质量和使用工具进行了分析改进，采用配制成甲烯蓝溶液，用微量注射器移取含有甲烯蓝的植物组织溶液取得了很好的教学效果.

植物组织水势；小液流法；甲烯蓝

植物水势的测定是植物生理学实验教学中重要的一个基础性实验.目前，在普通高校本专科学生的植物生理学实验教学中，对植物水势的测定实验仍普遍采用小液流法，小液流法原理清晰，不需要复杂的设备，简单易行，便于学生对水势概念的理解和掌握[1]128-133.

小液流法测定植物组织水势是基于液相平衡的原理.将植物组织置于一定浓度的外界溶液(通常是蔗糖水溶液)中，水势的高低决定其水分的得失.当植物组织的水势大于外界溶液的水势时，细胞失水，外界溶液比重变小；反之，细胞吸水，外界溶液比重变大.只有当植物细胞的水势与外界溶液的水势相等时，植物细胞吸水和失水才能达到动态平衡，外界溶液的比重基本保持不变.因此，通过测定外界蔗糖溶液比重的变化可以确定植物组织的水势[2]1899-1902.

实验中以甲烯蓝为染色剂，方便清楚地观察到溶液的动态变化.但是，在不影响观察效果的情况下，甲烯蓝的加入量应尽可能地少.在实际操作过程中对甲烯蓝的加入量是一个很难把握的问题，也是影响实验结果误差的重要原因之一.针对此项问题，本文在采用传统的“小液流法测定植物组织水势”实验的基础上，在其他条件等同的情况下，针对甲烯蓝的加入量展开研究.力求找出一种最合适的甲烯蓝的加入方法，对用量有一个精确的数值，从而能够取得更好的实验效果.

1 实验器材

1.1 植物材料

所用实验材料按照张志良、瞿伟菁老师编写的《植物生理学实验指导》中的要求，采用菠菜叶片.

1.2 器材

试管、青霉素小瓶、1 mL注射器、1 μl～10 μl移液器、10 mL移液管、毛细滴管、大头针、吸耳球、镊子、直径0.5 cm打孔器.

1.3 试剂

1 mol/L的蔗糖溶液、10%甲烯蓝溶液、甲烯蓝粉末.

2 甲烯蓝加入方法的设计

2.1 加入甲烯蓝粉末

用大头针挑取少量甲烯蓝粉末[3]5-8加入到青霉素小瓶中，摇匀，使溶液变蓝.在操作过程中，尽量使每个小瓶中挑取的甲烯蓝粉末数量相差无几.

2.2 配置成甲烯蓝溶液

参照陈彦和朱奇的方法将甲烯蓝配置成10%溶液[4]153-154，分别取4 μl加入到各实验组的青霉素小瓶中.

2.3 含有甲烯蓝的植物组织溶液的吸取

2.3.1 用弯头的毛细吸管吸取

用毛细吸管吸取青霉素小瓶中的有色液体，插入青霉素小瓶中部.

2.3.2 用移液器吸取

采用10 μl的移液器[2]1899-1902吸取有色液体.

2.3.3 用弯头微量注射器吸取

取1 mL注射器，将注射器针头尖部用钳子减掉，然后距针头0.5 cm处将针头顶端弯成90°.操作时，右手中指、食指轻轻夹提注射器活塞，插入试管中部，缓缓放出有色液体，再轻轻取出注射器进行观察.

3 实验方法

1)用1 mol/L的蔗糖溶液配制成浓度为0.1 mol/L、0.2 mol/L、0.3 mol/L、0.4 mol/L、0.5 mol/L、0.6 mol/L、0.7 mol/L、0.8 mol/L的蔗糖溶液各10 mL[5]42-43，分别注入8个试管中，摇匀，加塞并编号，作为对照组.8个不同浓度的糖溶液为一组，设置A、B、C、D 4组.

2)每组中取8个干燥洁净的青霉素小瓶，编号，由对照组各管中分别移取溶液4 mL[2]1899-1902，移入相同编号的小瓶中，加塞，作为实验组.

3)选取均匀一致的菠菜叶片，用打孔器在叶片中间非叶脉部位打取叶圆片，随机取20～30片，用镊子迅速放入对照组的各瓶中，叶片要完全浸入溶液，塞紧橡皮塞，平衡30 min以上.期间多次摇动青霉素小瓶，以加速水分平衡.

4)到预定时间后，用大头针挑取少量甲烯蓝粉末和用万分之一天平称量的方法称取的甲烯蓝粉末分别加入A、B组的每个青霉素小瓶内，用移液器吸取10%的甲烯蓝溶液4 μl分别加入C、D组的每个青霉素小瓶内，摇匀，溶液变蓝.

5)将C、D组的每个青霉素小瓶溶液摇匀后，用毛细吸管和1 mL注射器分别吸取各组中的溶液，插入相对照的各个试管溶液的中部，轻轻挤出有色溶液一小滴，再缓缓取出，观察结果.

6)记录实验结果.

4 结果与分析

4.1 加入甲烯蓝粉末

本次实验中，甲烯蓝的加入本身就会对植物组织水势的测定造成一定影响，所以在不影响观察效果的情况下尽量减少甲烯蓝的使用量.用大头针挑取甲烯蓝粉末加入各个小瓶中，经过多次尝试.结果表明：加入甲烯蓝粉末后的各个小瓶的颜色差别较大，呈现不一致状况，整体颜色偏深.说明用大头针挑取甲烯蓝粉末加入蔗糖溶液时，加入甲烯蓝的量很难准确控制，加入的量不一致，实验结果的误差就会增大，甲烯蓝加入量过多更加大了植物组织水势测定结果的误差.

4.2 配制甲烯蓝溶液

将10%的甲烯蓝溶液各取4 μl加入到C、D组的各个青霉素小瓶中，结果各瓶的颜色保持一致，并且颜色比用大头针挑取的颜色要浅，在小液流的升降也能够清晰地观察到颜色的变化.这样，能够很容易把握甲烯蓝加入量的一致性，便于学生在实验中掌握这一操作，同时又保证加入的甲烯蓝量尽量少[5]42-43，进一步减小了误差.

4.3 含有甲烯蓝的植物组织溶液的吸取

4.3.1 用弯头毛细吸管吸取

在用传统的毛细管进行小液流的操作实验时，容易出现两个问题：第一，缓慢挤出小液滴的操作不容易掌握，常常由于用力过大，使蓝色液滴直冲试管壁部，无法观察小液流的正常变化；第二，当挤出小液滴后，放开胶头，溶液会很容易被重新吸入毛细吸管中[6]92-93；第三，由于毛细管比较细，弯头处极易损坏，且毛细管不易清洗干净，不能很好地重复利用.

4.3.2 用移液器吸取

使用10 μl的移液器进行试验操作时我们发现，一是由于移液器体积较大，移液枪头相对较粗，在按压释放液体时容易抖动，影响实验的观察效果；二是移液器比较昂贵，学生容易损坏.

4.3.3 用弯头注射器吸取

采用弯头的1 mL的注射器进行小液流的操作，结果发现，注射器上面有刻度显示，很容易能够控制溶液的释放量，使各个处理的溶液释放量均匀一致，进一步减小实验误差.注射器针头阻力小，试管中滴注的蓝色蔗糖溶液基本保持水平状态，观察效果明显，液体无回流现象的发生，实验成功率高[7]1332.同时，由于注射器很容易清洗，又不容易被损坏，购买容易，比较便宜，因此较用毛细管和移液器更加方便.

5 结论

通过一系列的实验操作，在用小液流法测定植物组织水势的实验过程中，将甲烯蓝配制成10%的溶液，移取4 μl放入到含有植物材料的4 mL的蔗糖溶液青霉素小瓶中，能够更好地把握加入甲烯蓝用量的一致性，且实验现象较稳定，误差最小.在观察小液流的操作步骤中，使用微量注射器滴入，不发生溶液回流的现象，操作相对简单，且注射器不易损坏，又能够多次重复使用，减少实验器材的消耗.因此，学生能够在有限的时间里，更好地掌握小液流测定植物水势的方法，更进一步地理解了水势的概念，取得了良好的教学效果.

[1] 柏新富，卜庆梅，谭永芹.植物4种水势测定方法的比较及可靠性分析[J].林业科学，2012，48(12).

[2] 韦善君，农钧琇，马廷娟.小液流法测定植物组织水势的优化[J].植物生理学报，2014，50(12).

[3] 张志良，瞿伟菁.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社，2003.

[4] 陈 彦，朱 奇.植物组织水势测定实验的改进[J].植物生理学通讯，2007，43(1).

[5] 石雪芹，朱晔荣，赵念席.小液流法测定植物组织水势实验教学的改进[J].实验室科学，2014，17(1).

[6] 陈秉初.小液流法测定植物组织水势实验的探讨[J].实验室研究与探索，1991(4).

[7] 孙晓东.植物组织水势测定实验教学改革的研究[J].安徽农业科学，2014，42(36).

[责任编辑 冰 竹]

Abstract: To measure the plant tissue water potential with chardakov is a typical case in the teaching of plant physiology experiment. However, it is difficult to decide how much methylene blue is used in the course of experiment. To cope with this, the state and the quality of the methylene blue as well as the instruments concerned are improved so as to achieve a better result in the experiment teaching.

on the Improvement in the Method of Measuring Plant Tissue Water Potential Experiment Teaching

ZHANG Zhifang, HUO Zechun

(ShangqiuCollege,Shangqiu476000,China)

plant tissue water potential; chardakov method；methylene blue

2016-06-23

张志芳(1981- )，女，河南濮阳人，商丘学院实验师，主要从事园艺实验教学和实验室管理研究。

1671-8127(2016)05-0094-03

Q945

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