实验 植物组织中自由水和束缚水含量的测定

实验1 植物组织中自由水和束缚水含量的测定
植物组织中的水分以自由水和束缚水两种不同的状态存在。

自由水与束缚水含量的高低与植物的生长及抗性有密切关系。

自由水／束缚水比值高时，植物组织或器官的代谢活动旺盛，生长也较快，抗逆性较弱；反之，则生长较缓慢，但抗性较强。

因此，自由水和束缚水的相对含量可以作为植物组织代谢活动及抗逆性强弱的重要指标。

一、实验目的
1、了解和掌握自由水和束缚水测定的原理和意义及测定的方法
2、熟悉阿贝折射仪的使用
二、原理:
自由水未被细胞原生质胶体颗粒吸附而可以自由移动、蒸发和结冰，也可以作为溶剂。

束缚水则被细胞原生质胶体颗粒吸附而不易移动，因而不易被夺取，也不能作为溶剂。

基于上述特点以及水分依据水势差而移动的原理，将植物组织浸入高浓度（低水势）的糖溶液中一定时间后，自由水可全部扩散到糖液中，组织中便留下束缚水。

自由水扩散到糖液后（相当于增加了溶液中溶剂）便增加了糖液的重量，同时降低了糖液的浓度。

测定此降低了的糖液的浓度，再根据原先已知的高浓度糖液的浓度及重量，可求出浓度降低了的糖液的重量。

用浓度降低了的糖液的重量减去原来高浓度糖液的重量即为植物组织中的自由水的量（即扩散到高浓度糖液中的水的量）。

最后，用同样的植物组织的总含水量减去此自由水的含量即是植物组织中束缚水的含量。

三、材料、仪器设备及试剂
1、材料：新鲜的植物叶片
2、仪器设备：1.阿贝折射仪；2.分析天平或电子顶载天平（感量0.1mg）；3.烘箱；4.干燥器；5.称量瓶；
6.打孔器（面积0.5cm2左右）；
7.烧杯；
8.瓷盘；
9.托盘天平（1/100g）；10.量筒。

3、试剂：重量百分浓度为60％的蔗糖溶液：用托盘天平称取蔗糖60g，置烧杯中，加蒸馏水40g，使溶液总重量为100g，溶解后备用。

四、实验步骤
（一）阿贝折射仪法
1.植物组织中总含水量的测定
（1）取称量瓶1只。

（2）在田间选取生长一致的待测的植物数株，各选部位、长势、叶龄一致的有代表性叶子数片。

用打孔器钻取小圆片30片（注意避开粗大的叶脉），立即装到上述称量瓶中，盖紧瓶盖并精确称重。

（3）将称量瓶连同小圆片置烘箱中105℃下烘15min以杀死植物组织细胞，再于80～90℃下烘至恒重（称重时须置干燥器中，待冷却后称）。

设称量瓶重量为W1，称量瓶与小圆片的重量为W2，称量瓶与烘干的
小圆片的重量为W3（以上重量单位均设为g，下同）。

则植物组织的总含水量（％）可按下式计算植物组织的总含水量（％）＝（W2－W3）/（W2－W1）×100
根据上式可分别求出三次重复所得到的组织总含水量的值并进一步求出其平均值。

2.植物组织中自由水含量的测定
（1）另取称量瓶1只，编号并分别准确称重。

（2）用打孔器打取小叶圆片30片（植物材料的选取同上），立即随机装入称量瓶中，盖紧瓶盖并立即称重。

（3）加入60％的蔗糖溶液5ml左右，再准确称重。

（4）置于暗处4～6h（经减压处理后，只需在暗处置1h），其间不时轻轻摇动。

到预定的时间后，充分摇动溶液。

用阿贝折射仪（见附注）测定糖液浓度，同时测定原来的糖液浓度。

设称量瓶重量为W1，称量瓶与小圆片的重量为W2，称量瓶与小圆片及糖液的重量为W4，糖液原来的浓度为C1，浸过植物组织后的糖液的浓度为C2。

则植物组织中自由水的含量（％）可由下式算出：
植物组织中自由水的含量（％）＝（W4－W2）×（C1－C2）/[(W2－W1)×C2]×100
3.植物组织中束缚水含量的计算
植物组织中束缚水的含量（％）＝组织总含水量（％）－组织中自由水含量（％）
（二）称重法
1、取称量瓶3只，编号
2、取完整叶片避开主脉，用打孔器取30片/每瓶，立即称重后放入称量瓶。

3、3个称量瓶加入植物组织质量6倍的60%的蔗糖溶液。

4、各称量瓶置于暗处4-6小时，期间不断摇动。

5、将叶片取出，用湿纱布或滤纸吸去表面糖液，立即称重。

植物组织中的自由水含量（%）=（（浸泡前叶片质量—浸泡后叶片质量）/浸泡前叶片质量）*100
植物组织中束缚水的含量（％）＝组织总含水量（％）－组织中自由水含量（％）
五实验作业
1、束缚水含量为什么与植物的抗性有关？
2、讨论同一植物在不同外界环境条件下的相对含水量有何特点？
六实验总结及思考
常见阴生植物有：
巴西铁、绿箩、花蝴蝶、龟背竹、绿霸王、富贵竹、发财树、金钱树、百合竹，以及桫椤、铁线蕨、波士顿蕨、鹿角蕨等蕨类植物。

棕榈类的大王椰、假槟榔、大王棕、酒瓶椰；藤本的炮仗花、夜来香、紫藤、簕杜鹃、绿萝；耐阴的兰花、蕉类、芋类、蕨类、葵类；另有榕树、荔枝。