逆境生理对植物的影响

逆境生理对植物的影响

一、实验目的

? 1、熟悉植物对逆境的反应；

? 2、研究逆境对植物生长的影响及它的测量指标。 二、实验原理

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性能力。当植物受到逆境（如高温、低温、干旱、盐渍）影响后，细胞膜遭到破坏，膜透性增大，从而使细胞内的电解质外渗，以致植物细胞浸提液的电导率增大。

膜透性增大的程度与逆境胁迫强度有关，也与植物抗逆性的强弱有关。这样，比较不同作物或同一作物不同品种在相同胁迫温度下膜透性的增大程度，即可比较作物间或品种间的抗逆性强弱，因此，电导法目前已成为作物抗性栽培、育种上鉴定植物抗逆性强弱的一个方法。

植物器官衰老或在逆境下遭受伤害，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛（MDA）是膜脂过氧化的最终分解产物，从膜上产生的位置释放出后，与蛋白质、核酸起反应修饰其特征；使纤维素分子间的桥键松驰，或抑制蛋白质的合成。MDA的积累可用于研究逆境生理对植物的伤害。

丙二醛（MDA）是常用的膜脂过氧化指标，在酸性和高温度条件下，可以与硫代巴比妥酸（TBA）反应生成红棕色的三甲川（3,5,5-三甲基恶唑2,4-二酮），其最大吸收波长在532nm。但是测定植物组织中MDA时受多种物质的干扰，其中最主要的是可溶性糖，糖与TBA显色反应产物的最大吸收波长在450nm，532nm处也有吸收

植物遭受干旱、高温、低温等逆境胁迫时可溶性糖增加，因此测定植物组织中MDA—TBA反应物质含量时一定要排除可溶性糖的干扰。低浓度的铁离子能够显著增加TBA与蔗糖或MDA显色反应物在532、450nm处的消光度值，所以在蔗糖、MDA与TBA显色反应中需一定量的铁离子，通常植物组织中铁离子的含量为100～300μg/g DW，根据植物样品量和提取液的体积，加入Fe3＋的终浓度为0.5μmol/L

双组分分光光度计法

据朗伯-比尔定律：D＝kCL，当液层厚度为1cm时，k=D/C，k称为该物质的比吸收系数。

求解方程得计算公式：C1(mmol/L)=11.71D450

C2(μmol/L)=6.45(D532－D600)－0.56D450

式中 C1－为可溶性糖的浓度；C2－为MDA的浓度；D450、D532、D600分别代表450nm、532nm和600nm波长下的消光度值。

三、实验材料、试剂与仪器设备

（一）实验材料：植物叶片（受干旱、高温、低温等逆境胁迫的植物叶片。） （二）试剂 ：NaCl 溶液：（ 10ug/ml、20ug/ml、40ug/ml、60ug/ml、80ug/ml、100ug/ml）、10%三氯乙酸（TCA）、0.6%硫代巴比妥酸、石英砂

（三）仪器设备：剪刀1把；镊子；电导仪；天平；恒温箱；恒温水浴锅；紫外可见分光光度计1台；离心机1台；电子天平1台；10ml离心管4支；研钵两套；试管4支；刻度吸管：10ml 1支，2ml 1支；烧杯250ml3个，500ml2个；10支试管。

四、实验步骤

（一）电导仪法

1. 制作标准曲线 用纯 NaCl 配成 0 、 10 、 20 、 40 、 60 、 80 、 100 μg/mL 的标准液，在室温下用电导仪测定，可读出电导率。以电导率为纵坐标， NaCl 量为横坐标做标准曲线。

2. 选取植物在一定部位上生长叶龄相似的叶子，剪下后拭净，称取两份，各重 2 g 。

3. 一份插入小杯中放在 40 ℃ 恒温箱内萎蔫 0.5 ～ 1 h ，另一份插入水杯中放在室温下做对照。处理后分别用蒸馏水冲洗两次，并用洁净滤纸吸干。然后剪成长约 1 cm 小段放入小烧杯中（大小以能够容纳电极为度），并用玻棒或干净尼龙网压住，在杯中准确加入蒸馏水 20 mL ，浸没叶片。

4.放在实验桌上静置 20 min ，然后用玻棒轻轻搅动叶片，在 20～25 ℃ 恒温下，用电导仪测定溶液电导率。

5.测过电导率之后，再放入沸水浴中 15 min ，以杀死植物组织，取出放入自来水冷却 10 min ，在 20～25 ℃ 恒温下测其煮沸电导率。

（二）比色法

1. MDA的提取 称取剪碎的试材1g，加入2ml 10％TCA和少量石英砂，研磨至匀浆，再加8ml TCA进一步研磨，匀浆离心（4000×g）10min，上清液为样品提取液。

2. 显色反应和测定 吸取离心的上清液2ml（对照加2ml蒸馏水），加入2ml 0.6%TBA溶液，混匀物于沸水浴上反应15min，迅速冷却后再离心。取上清液测定532nm、600nm和450nm波长下的消光度。

五、计算

1、根据所测出的电导率，对应标准曲线，读出NaCl的浓度。计算伤害率： 伤害率=（处理电导率所对应的NaCl的浓度-对照电导率所对应的NaCl的浓度）/（煮沸电导率所对应的NaCl的浓度-对照电导率所对应的NaCl的浓度）

2、按公式C(μmol/L)=6.45(D532－D600)－0.56D450可直接求得植物样品提取液中MDA的浓度。

用上述公式求得MDA的浓度，根据植物组织的重量计算测定样品中MDA的含量： MDA（μ

mol/g FW）＝

MDA浓度(μmol/L)?提取液体积(ml)植物组织鲜重(g)

MDA含量越大，表示植物的伤害越大

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