根系活力测定方法

植物根系活力的测定（甲烯蓝法）

植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和活力水平直接影响地上部的营养状况及产量水平。本实验学习测定根系活力的甲烯蓝法。

【原理】根据沙比宁等的理论，植物对溶质的吸收具有表面吸附的特性，并假定被吸附物质在根系表面形成一层均匀的单分子层；当根系对溶质的吸附达到饱和后，根系的活跃部分能将吸附着的物质进一步转移到细胞中去，并继续产生吸附作用。在测定根系活力时常用甲烯蓝作为吸附物质，其被吸附量可以根据吸附前后甲烯蓝浓度的改变算出，甲烯蓝浓度可用比色法测定。已知1mg甲烯蓝形成单分子层时覆盖的面积为1.1m2，据此可算出根系的总吸收面积。从吸附饱和后再吸附的甲烯蓝的量，可算出根系的活跃吸收表面积，作为根系吸收活力的指标。

【材料、仪器与试剂】1.材料：植物根系。2.仪器及用具：分光光度计；移液管；烧杯；比色管。3.试剂：0.01 mg•mL-1甲烯蓝溶液；0.0002 mol•L-1（0.075 mg•mL-1）甲烯蓝溶液。

【方法与步骤】

1. 甲烯蓝标准曲线的制作按表2－1用0.01 mg•mL-1甲烯蓝溶液配制系列标准溶液，于660 nm处测定吸光度，以甲烯蓝浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。

表2－1 甲烯蓝系列标准溶液的配制

2. 将待测的植物根系洗净沥干，浸在装有一定量水的量筒中，用排水法测定根系的体积（或用体积计测定）。

3. 将0.0002 mol•L-1的甲烯蓝溶液（每毫升溶液中应含0.075 mg甲烯蓝，为消除溶液配制和比色误差，其含量需要重新进行比色，查标准曲线确定）分别倒入3个小烧杯中，编号，每个烧杯中溶液体积约10倍于根系的体积。准确记下每个烧杯中的溶液量。

4. 将洗净的待测根系，用吸水纸小心吸干，然后依次浸入盛有甲烯蓝溶液的烧杯中，每杯中浸1.5 min，注意每次取出时，都要使根上的甲烯蓝溶液流回到原杯中去。

5. 从3个小烧杯中各吸取甲烯蓝溶液1 mL，用去离子水稀释10倍后，于660 nm处测定吸光度，根据标准曲线，查得各杯浸根后甲烯蓝的浓度。【结果与计算】

（1）总吸收面积（m2）=[（c1—c1’）×v1+（c2—c2’）×v2]×1.1（2）活跃吸收面积（m2）= [（c3—c3’）×v3]×1.1

（3）活跃吸收面积%=根系活跃吸收面积（m2）/根系总吸收面积（m2）×100%（4）比表面积（cm2·cm-3）= 根系总吸收面积（cm2）/根体积（cm3）

式中c：各杯未浸泡根系前的甲烯蓝浓度（mg•mL-1）；

c’：各杯浸泡根系后的甲烯蓝浓度（mg•mL-1）；

v：各杯中的溶液量（mL）。

TTC法

植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和活力水平直接影响地上部的生长和营养状况及产量水平。本实验练习测定根系活力的方法，为植物营养研究提供依据。

一、原理

氯化三苯基四氮唑（TTC）是标准氧化电位为80mV的氧化还原色素，溶于水中成为无色溶液，但还原后即生成红色而不溶于水的三苯甲腙，生成的三苯甲腙比较稳定，不会被空气中的氧自动氧化，所以TTC被广泛地用作酶试验的氢受体，植物根系中脱氢酶所引起的TTC还原，可因加入琥珀酸，延胡索酸，苹果酸得到增强，而被丙二酸、碘乙酸所抑制。所以TTC还原量能表示脱氢酶活性并作为根系活力的指标。

二、材料、设备仪器及试剂

（一）材料：水培或砂培小麦、玉米等植物根系。

（二）仪器设备：1）分光光度计；2）分析天平（感量0.1mg）；3）电子顶载天平（感量0.1g）；4）温箱；5）研钵；6）三角瓶50ml； 7）漏斗；8）量筒100ml；9）吸量管10ml；10）刻度试管10ml；11）试管架；12）容量瓶10ml；13）药勺；14）石英砂适量15）烧杯10ml、1000ml。

（三）试剂：1）乙酸乙酯（分析纯）；2）次硫酸钠（Na2S2O4），分析纯，粉末；3）1%TTC溶液：准确称取TTC1.0g，溶于少量水中，定容到100ml，用时稀释至各需要的浓度；4）磷酸缓冲液（1/15mol·L-1，

pH7）。5）1mol·L-1硫酸：用量筒取比重1.84的浓硫酸55ml，边搅拌边加入盛有500ml蒸馏水的烧杯中，冷却后稀释至1000ml；6）0.4mol·L-1琥珀酸：称取琥珀酸4.72g，溶于水中，定容至100ml即成。

三、实验步骤

1）TTC标准曲线的制作：取0.4%TTC溶液0.2ml放入10ml量瓶中，加少许Na2S2O4粉摇匀后立即产生红色的甲月替。再用乙酸乙酯定容至刻度，摇匀。然后分别取此液0.25ml、0.50ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml置10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到含甲月替25μg、50μg、100μg、150μg、200μg的标准比色系列，以空白作参比，在485nm波长下测定吸光度，绘制标准曲线。

2）称取根尖样品0.5g，放入10ml烧杯中，加入0.4%TTC溶液和磷酸缓冲液的等量混合液10ml，把根充分浸没在溶液内，在37℃下暗保温1～3h，此后加入1mol·L-1硫酸2ml，以停止反应。（与此同时做一空白实验，先加硫酸，再加根样品，其他操作同上）。

3）把根取出，吸干水分后与乙酸乙酯3～4ml和少量石英砂一起在研钵内磨碎，以提出甲月替。红色提取液移入试管，并用少量乙酸乙酯把残渣洗涤二、三次，皆移入试管，最后加乙酸乙酯使总量为10ml，用分光光度计在波长485nm下比色，以空白试验作参比测出吸光度，查标准曲线，即可求出四氮唑还原量。

四、结果计算

四氮唑还原强度（mg.g-1根鲜重h-1）＝四氮唑还原量（mg）根重（g）×时间（h）