低温胁迫对野牛草幼苗渗透调节物与根系活力的影响
低温胁迫对野牛草幼苗渗透调节物与根系活力的影响
康俊梅1,李燕1,沈静2,熊军波1,杨青川1
(1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193; 2.甘肃农业大学,兰州 730070)
摘要:以暖季型草坪草 中坪一号野牛草为材料,研究低温胁迫对其幼苗渗透调节物与根系活力的影响。结果表明,渗透调节物与野牛草幼苗低温调节机制密切相关。在低温胁迫下,可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸含量呈上升的趋势。随着低温处理时间的延长,可溶性糖含量的增加趋于平缓;可溶性蛋白质含量受低温影响较大,随低温胁迫强度的增大,叶片中可溶性蛋白质含量明显增加;游离脯氨酸含量的变化较敏感,低温处理初期,脯氨酸含量急剧上升,随着处理时间延长脯氨酸含量又缓慢降低,但整个过程中脯氨酸含量保持在较高水平;低温胁迫对野牛草幼苗根系活力的影响较显著,随着低温胁迫时间的延长,根系活力急剧降低,说明根系对维持植物正常生长发育的重要性,或可作为植物抗寒性鉴定的一项重要指标。
关键词:低温胁迫;野牛草;渗透调节物;根系活力
中图分类号:S643 文献标识码:A 文章编号:1671 7236(2010)12 0018 04
植物在生长发育过程中,必然会受到各种非生物逆境的胁迫。在受到胁迫时,生物体可通过积累或分解渗透调节物质,调节细胞渗透平衡,缓解逆境胁迫对植物造成的伤害。一般认为,可溶性糖、游离脯氨酸和可溶性蛋白质的含量与植物的抗逆性密切相关。多数研究者认为,在受到逆境胁迫时,植物的可溶性糖(万清林等,1997;严寒静等,2005)、游离脯氨酸(李建设等,2003;M anuel等,2001)及可溶性蛋白(简令成等,2005;Kiyo sue等,1996;艾希珍等, 1999)的含量均增加,这些物质是渗透调节物质和防脱水剂,可降低细胞水势,增强持水力(邓雪柯等, 2005;Delauney等,1993;M alan等,1990)。因此,现在普遍认为较高含量的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质是植物抗寒性增强的内在原因。野牛草(Buchloe dacty loid e(N utt.)Engelm)是一种禾本科暖季型草坪草,是环境绿化、水土保持的重要草坪草种。与冷季型草坪草和大多数暖季型草坪草相比,野牛草具有耗水少,需肥量小,不需频繁修剪,抗旱、抗病性强,养护费用极低,环境污染小等优点,属理想的 节水环保型草坪草,但野牛草的缺点之一是不耐寒冷,在北方地区绿期短,使其在中国广大北
修回日期:2010 08 17
作者简介:康俊梅(1972-),女,内蒙古人,博士,助研,主要从事牧草育种学方面的研究。
通信作者:杨青川。E mail:qchyang66@https://www.wendangku.net/doc/a29031583.html,
基金项目:国家科技支撑计划农林动植物育种工程项目子课题 优质抗逆专用草新品种选育(2006BAD01A19 3);
国家科技支撑计划子课题 聚合多目标性状的高效育
种技术(2008BADB3B04 1)。方地区的应用受到限制。因此,本研究以野牛草为材料,探讨低温胁迫对野牛草幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量及根系活力的影响,以期为野牛草抗寒性鉴定及其机理的研究提供参考,并为野牛草的生产管理和抗逆育种提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 供试材料为暖季型草坪草 中坪一号[Buchloe dacty loides(Nutt.)Eng elm.cv Zhongping No.1]野牛草来自中国农业科学院北京畜牧兽医研究所。
1.2 方法
1.2.1 材料处理方法 采用蛭石和营养土混合培养法。破碎野牛草果实,去颖苞,将种子种植在蛭石!营养土为1!2的花盆(底径10cm,口径20cm,高15cm)中,室内温度28?,光照16h,光强4000lx,湿度60%~70%。培育4周置于5?培养箱进行低温胁迫,分别胁迫6、24h,迅速剪取0.3g叶片,用蒸馏水冲净附着在叶片上的土,用滤纸吸干立即放入液氮中备用,然后将胁迫24h的野牛草幼苗放回原温室内恢复24h取样,迅速放入液氮备用,各处理设3次重复。
1.2.2 测定方法 可溶性蛋白质含量的测定采用考马斯亮蓝G 250染色法;可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法;游离脯氨酸含量的测定采用磺基水杨酸法;根系活力的测定采用 萘胺法(赵世杰等, 1998)。
2 结果与分析
2.1 低温胁迫对野牛草幼苗可溶性糖含量的影响 可溶性糖作为逆境条件下重要的渗透调节物质,
可增加原生质浓度,从而起到抗脱水作用及减少低温对细胞的伤害。在低温条件下,野牛草幼苗叶片可溶性糖含量的变化见图1。由图1可知,野牛草幼苗叶片可溶性糖含量在低温胁迫下呈上升趋势,胁迫6h 可溶性糖含量显著上升,与对照组相比差异显著(P <0.05);胁迫24h 可溶性糖含量上升较平缓,与对照组相比差异显著(P <0.05),但与胁迫6h 相比上升幅度不大。室温恢复24h 后,可溶性糖含量下降,但仍然高于对照。试验结果显示,可溶性糖含量与野牛草幼苗低温调节机制密切相关,当遭受低温胁迫,可溶性糖含量呈增加趋势,并随着胁迫时间的延长,
可溶性糖含量的增加趋于平稳。
图1 低温胁迫对野牛草幼苗可溶性糖含量的影响
注:不同处理组肩标不同小写字母表示差异显著(P <0.05),肩
标不同大写字母表示差异极显著(P <0.01),肩标相同字母表示差异不显著(P >0.05)。下同。
2.2 低温胁迫对野牛草幼苗叶片可溶性蛋白质含量的影响 可溶性蛋白质具有较强的亲水胶体性,其含量高可显著增加细胞的保水能力。对于遭受逆境胁迫的植物来说,可溶性蛋白质含量的增加可缓解细胞由于严重脱水造成的伤害。由图2可知,低温胁迫后,随着低温处理时间的延长,野牛草幼苗可溶性蛋白质含量不断增加。低温胁迫6h 可溶性蛋白质含量有所增加,但差异不显著(P >0.05),胁迫24h 可溶性蛋白质含量明显增加与对照组相比差异显著(P <0.05)。在室温恢复24h 后,可溶性蛋白质含量仍然保持较高的水平,但与对照组差异不显著(P >0.05)。由此说明,可溶性蛋白质在低温胁迫强度增加过程中发挥着积极的作用,从而起到对细胞的保护作用。
2.3 低温胁迫对野牛草幼苗叶片游离脯氨酸含量的影响 植物在正常生长条件下,其体内游离脯氨酸含量很低,当遇到低温、干旱、盐碱等逆境时,体内
游离脯氨酸便会大量积累,并且积累指数与植物的
抗逆性关系密切。因此,脯氨酸常常作为植物抗逆性的一项重要生化指标之一。游离脯氨酸含量的增加有助于防止细胞质及组织脱水,可缓解对膜系统的伤害。低温对野牛草幼苗叶片中脯氨酸含量的影响见图3。由图3可知,低温胁迫6h 脯氨酸含量极显著增加,与对照相比差异极显著(P <0.01)。当胁迫时间延长到24h 时脯氨酸含量又降低,与对照组相比差异显著(P <0.05);室温恢复24h 后,脯氨酸含量继续缓慢降低,与对照组相比差异显著(P <0.05)。试验结果显示,低温处理后脯氨酸含量保持在较高水平,说明脯氨酸对低温较敏感,是低温胁迫的重要调节物质。
2.4 低温胁迫对野牛草幼苗根系活力的影响 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面上部的生长和营养状况。低温对野牛草根系活力的影响见图4。由图4可知,随低温处理时间的持续野牛草幼苗根系活力明显下降。当低温胁迫6h 时,幼苗根系活力下降,但与对照组相比差异不显著(P >0.05)。低温胁迫24h,幼苗根系活力明显下降,与对照比差异显著(P <0.05)。室温恢复24h 后,根系活力又呈上升趋势,比胁迫24h 有所提高。
图4 低温胁迫对野牛草幼苗根系活力的影响
3 讨论
3.1 低温对可溶性糖含量的影响 关于植物抗寒性的许多研究结果表明,植物的抗寒性与体内可溶性糖含量呈正相关。可溶性糖是植物代谢的基础物质,可作为呼吸作用的底物,还可通过氧化磷酸化作用为脯氨酸的合成提供必需的氧化还原能力,同时也是渗透调节物质,对于提高细胞液的浓度,保护细胞质胶体具有重要的作用。故可溶性糖作为一种抗寒保护物质己被大家所公认(龚明等,1989)。研究小麦生长发育与抗寒性的关系时表明,小麦在不同生长时期叶片中可溶性糖含量各异,抗寒性也存在着差异(王红星等,2003)。常绿阔叶植物在越冬期间,叶片淀粉粒的动态变化也说明了植物在秋季抗寒锻炼中可溶性物质积累,春季解除锻炼时含量降低。此外还发现,细胞中积累的糖主要由淀粉降解而来,叶绿体中淀粉粒的储存和消耗对于提高抗冻力使植物安全度过寒冬具有积极的生理作用(董丽等,2002)。结缕草在自然低温胁迫过程中,叶片和匍匐茎中可溶性糖含量随温度降低而升高,当平均最低气温降到9.7?时,组织中可溶性糖含量增加了68.15%,并随着气温的继续下降可溶性糖含量持续上升(杜永吉等,2008)。番茄在苗期和开花期低温下可溶性糖的含量均与品种的抗寒性有密切关系,可溶性糖含量与番茄品种的抗寒性呈正相关,可作为鉴定番茄抗寒性的指标(王孝宣等,1998)。
本研究结果显示,野牛草幼苗叶片中可溶性糖含量与低温胁迫关系密切,低温胁迫下迅速生成大量的可溶性糖来保护细胞免受伤害,并随着低温持续时间的延长可溶性糖含量不断增加。说明低温诱导了水解酶的活性,使淀粉的分解加速,增加了可溶性糖的含量,提高了细胞液浓度,因而提高了抗寒性。将低温处理24h的幼苗在常温恢复1d后,可溶性糖含量开始下降,可见可溶性糖含量与胁迫强度密切相关,即胁迫强度越大,可溶性糖含量越高。因此,可溶性糖含量的变化可能是一种鉴定野牛草抗冷性强弱的指标。
3.2 低温对脯氨酸含量的影响 脯氨酸是植物蛋白质的组成成分之一,并以游离态广泛存在于植物体中(汤章城,1984)。普遍认为,植物在低温条件下,游离脯氨酸的大量积累是由于植物对低温胁迫的适应性反应(王荣富等,1987)。当植物受到冷害时,游离脯氨酸可能通过参与细胞内的渗透调节,起到防冻剂或膜稳定剂的作用,同时,游离脯氨酸还可作为还原剂、能量来源物质、细胞内酶的保护剂等降低胁迫对植物的伤害,对细胞起保护作用,从而增强植物的抗寒性。艾琳等(2004)研究结果表明,脯氨酸含量增加可提高烟草的抗冷性。水稻在低温处理的过程中,稻苗叶片中游离脯氨酸含量大幅度增加(龚明等,1989)。黄瓜幼苗在低温胁迫下,游离脯氨酸含量与对照组的差异达极显著水平,且不同胁迫温度下游离脯氨酸含量与冷害间有较大的相关性(王吉庆等,1995)。不同品种茄子经受低温处理后脯氨酸含量存在差异,说明抗寒性强的品种对寒害适应性强,可以积极调动内源物质来防御低温胁迫的危害(李建设等,2003)。本研究结果表明,在低温胁迫下,野牛草幼苗游离脯氨酸含量急剧增加,说明野牛草对低温的适应性较敏感。随着低温处理时间的延长,叶片中游离脯氨酸含量呈缓慢下降趋势,与对照组相比差异显著。当在室温恢复1d后,脯氨酸含量有所下降,与对照差异显著。表明低温胁迫可能对野牛草幼苗造成一定的损伤,当恢复常温能得到一定程度的修复。
3.3 低温对可溶性蛋白质含量的影响 在低温胁迫下,植物体内可溶性蛋白质增加有利于提高抗冷性。可溶性蛋白质亲水胶体性强,可以增加细胞对水分的束缚,明显增强细胞的持水力,有助于提高细胞原生质弹性,降低冰点,并且可导致细胞液过冷却,避免原生质结冰而使细胞致死(陈杰忠等, 1999)。彭艳华等(1992)用不同低温分别处理凤眼莲,结果发现,可溶性蛋白质含量远高于对照组,并随着温度的降低而升高。由此推断,可溶性蛋白质含量的升高可能是有新的蛋白质合成,它们对植物的耐冷性及对低温的敏感性起着重要作用。陈杰忠等(1999)研究结果表明,香蕉和大蕉叶片中可溶性
蛋白质的含量均随着温度的下降呈上升趋势,抗冷性较强的大蕉叶片中可溶性蛋白质的绝对含量一直低于抗冷性较弱的香蕉,但增幅却高于香蕉,这说明在植物的冷胁迫过程中,蛋白质的增加量可能比蛋白质的绝对含量起着更为重要的作用。本研究结果显示,低温胁迫下野牛草幼苗叶片可溶性蛋白质含量逐渐升高,并随着低温胁迫时间的持续,其含量不断上升,当室温恢复1d后,可溶性蛋白质含量虽然有所降低,但仍高于对照组。本研究结果与前人研究保持一致。
3.4 低温对根系活力的影响 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面上部的生长和营养状况。张新平等(2007)研究盐分胁迫对番茄幼苗生长发育的影响,结果表明,盐分胁迫可使番茄幼苗干物质积累减少(其中以根干重的减少最为明显),根系活力下降。陈炳东等(2008)研究了在不同浓度NaCl和NaH CO3混合盐胁迫下油葵根系活力、根系生长情况及根系与地面上部分的关系,结果表明,随着盐浓度的升高,根系和地面上部分的生长显著降低;根系体积均低于对照组,根系活跃吸收面积/总吸收面积比值的变化比较小,根系活力呈现先增后降的趋势。本研究结果表明,随低温处理时间的持续野牛草幼苗根系活力呈明显的下降趋势。当低温胁迫6h时,幼苗根系活力有所下降,但与对照组相比差异不显著。低温胁迫24h,幼苗根系活力明显下降,与对照组相比差异显著。室温恢复24h后,根系活力又呈上升趋势,但上升幅度不大。试验结果表明,低温降低了根系活力,可能是低温直接影响野牛草幼苗根系生长发育所需的内外条件,如水的黏度随温度降低而大幅度增加,或低温降低了根系细胞膜的透性和细胞质的活性。
参考文献
1 万清林,刘鸣远.芸香抗寒生理的初步研究[J].植物研究,1997,
17(2):190~194.
2 邓雪柯,乔代蓉,等.低温胁迫对紫花苜蓿生理特性影响的研究
[J].四川大学学报(自然科学版),2005,42(1):190~194.
3 王吉庆.嫁接对黄瓜幼苗的耐冷性及生长发育影响的研究[D].
杨凌:西北农林科技大学,1995.
4 王红星,古红梅,周琳,等.不同生长时期叶片中可溶性糖含量与
抗寒性关系[J].周口师范学院学报,2003,20(5):51~52.5 王孝宣,李树德,东惠茹,等.番茄品种耐寒性与ABA和可溶性
糖含量的关系[J].园艺学报,1998,25(1):56~60.
6 王荣富.植物抗寒指标的种类及其应用[J].植物生理学通讯,
1987(3):49~55.
7 艾希珍,于贤昌.低温胁迫下黄瓜嫁接苗与自根苗某些物质含量
的变化[J].植物生理学通讯,1999,35(1):26~28.
8 艾琳,张萍,胡志成.低温胁迫对葡萄根系膜系统和可溶性糖及脯
氨酸含量的影响[J].新疆农业大学学报,2004(4):56~90.
9 李建设,耿广东,程智慧.低温胁迫对茄子幼苗抗寒性生理生化指
标的影响[J].西北农林科技大学学报,2003,31(1):90~92.
10陈杰忠,徐春香,梁立峰.低温对香蕉叶片中蛋白质及脯氨酸的影响[J].华南农业大学学报,1999,20(3):54~57.
11陈炳东,黄高宝,陈玉梁,等.盐胁迫对油葵根系活力和幼苗生长的影响[J].中国油料作物学报,2008,30(3):327~330.
12杜永吉,于磊,孙吉雄,等.结缕草品种抗寒性和抗寒机理研究[J].草地学报,2008,16(4):347~352.
13汤章城.逆境条件下植物脯氨酸的积累及可能的意义[J].植物生理学通讯,1984,10(1):15~21.
14严寒静,谈锋.桅子叶片生理特性与抗寒性的关系[J].植物资源与环境学报,2005,14(4):21~24.
15张新平.盐胁迫对番茄幼苗生长发育的影响研究[J].安徽农业科学,2007,35(19):5713~5714.
16赵世杰,董新纯.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业科技出版社,1998,57~59.
17龚明,刘友良,朱培仁.低温下稻苗叶片中蛋白质及游离氨基酸的变化[J].植物生理学通讯,1989,25(4):18~22.
18董丽,路艳红,黄亦工,等.常绿阔叶植物越冬期间叶片水分及淀粉粒的动态变化[J].北京林业大学学报,2002,24(5/6):76~
81.
19彭艳华,刘成运,卢大炎,等.低温胁迫下凤眼连叶片的适应 脱落酸和可溶性蛋白质含量升高[J].武汉植物学研究,1992,10
(2):123~127.
20简令成,卢存福,李积宏.适宜低温锻炼提高冷敏感植物玉米和番茄的抗冷性及其生理基础[J].作物学报,2005,31(8):971~ 976.
21Delauney A J,Verma D P S,Delauney A J,et al.Proline biosynthesis and osmoregulation in plants[J].Plant J,1993,4:215~223.
22Kiyosu e T,Yoshiba Y,et al.A nuclear gene encoding mitochondril proli n e dehydrogenass e,an enzyme involved in proline metab olism, is upregulated by proline b ut dow nregulated by degydration in ara bidopsis[J].Plant Cell,1996,8:1323~1335.
23M alan C,Greylin g M M,Gressel J.Correlation betw een Cu/Zn sup eroxida dismutase and glu tathione reductase,and envir on men tal an d xenobiotic stress to lerance in M aize in breeds[J].
Plan t Science,1990,69:157~166.
24M anuel J,Reigosa R.H an dbook of plant ecophysiology tech niques[M].Dordrecht:Kluw er Academic Publishers,2001, 365~383.
影响苜蓿青贮的因素及其青贮技术的研究进展
李改英,高腾云,傅彤,廉红霞,陈玉霞
(河南农业大学牧医工程学院,郑州 450002)
摘要:作者对苜蓿青贮的主要影响因素及国内外苜蓿青贮技术的研究现状做了总结,其中添加剂青贮技术是将来研究的主要方向及重点。由于苜蓿水分高、含糖低、缓冲度高和乳酸菌少等原因,其青贮需要特殊的处理,苜蓿最早采用半干青贮技术,现在发展为添加剂青贮技术,但是距离生产实践仍有一定的距离,最后对苜蓿青贮添加剂处理技术的前景进行了展望。
关键词:苜蓿青贮;影响因素;进展
中图分类号:S816.5 文献标识码:A 文章编号:1671 7236(2010)12 0022 05
苜蓿是一年或多年生草本植物,适应性强、草产量高、营养丰富,是一种优质的牧草资源。然而苜蓿中含有皂角素,大量青饲容易发生瘤胃鼓气;传统的干草制备法在湿热的雨季受到限制,另外苜蓿生长快,如果不及时收割则容易老化,而青贮则是解决这些问题的好方法。青贮减少了苜蓿雨淋落叶的损
收稿日期:2010 05 11
作者简介:李改英(1979-),女,河南人,实验师,研究方向:奶牛集约化饲养。
通信作者:高腾云。E mail:tygaoty@https://www.wendangku.net/doc/a29031583.html,
基金项目:荷兰王国国际合作项目(2002 02 02);国家农业科技跨越计划项目(2003 22)。失,另一方面青贮苜蓿柔软多汁,适口性好,并能常年利用。苜蓿青贮始于18世纪的欧洲,在19世纪后半叶对苜蓿青贮开始了真正的试验研究,20世纪是苜蓿青贮技术研究发展的关键时期。最早采用苜蓿低水分青贮,后来逐渐发展为添加剂青贮,添加剂的种类繁多除了传统的酸类物质,随后不断出现了乳酸菌和纤维素酶类等添加剂(李向林等,2005),使青贮苜蓿的品质得以改善。在中国苜蓿的青贮加工技术起步较晚,目前仅有少数地方进行苜蓿半干青贮,关于苜蓿青贮添加剂的研究近10年来较多,但是与实际推广利用还存在一定的距离,为了更好地探讨苜蓿的青贮问题,现对苜蓿青贮的影响因素及
Effect of Low Temperature Stress on Osmotic Regulation Substances and
Root Vitality in Buffalograss S eedling
KANG Jun mei1,LI Yan1,SH EN Jing2,XION G Jun bo1,YANG Qing chuan1
(1.Inst itute of A nimal Sciences,Chinese A cademy o f Ag r icultural Sciences,Beijing100193,China;
2.G ansu A gr icultural U niver sity,Lanzho u730070,China)
Abstract:U sing the w arm season tur fgr ass?Zhong ping No.1%buffalog rass as ex perimental mater ial,effect s of lo w temper atur e stress on o smo tic r egulation substances and ro ot vitality w ere studied.T he r esult s sho wed that osmo tic r eg ulation sub stances closely relat ed to t he cold acclimatio n adjustment mechanism o f buffalo gr ass seedling s under low temper atur e str ess. With t he pro lo ng ed o f the treatment,co ntents of so luble sug ar and protein as well as praline incr eased.But the co ntent of solu ble sug ar increased g ently at the later stag e;the content o f soluble pro tein did mar kedly at all time.T his displayed so luble pr o tein may be play ed an impo rtant ro le in adjustment mechanism under lo w temperature.T hen chang e o f pr oline content was sen sit ive to co ld str ess.And pr oline content shar ply increased in the ear lier stage and slo wly decr eased again w ith the ex tensio n o f st ress t ime.H ow ever,the content of proline remained at a relativ ely hig h level t hr oughout the co ur se o f co ld st ress.M eanwhile roo t vitality o f buffalo gr ass seedling s w as affected lar gely by low temperature.T he ro ot vita lit y decreased quickly under low temper atur e stress.T his demonst rated the r oo t system w as impor tant to maintain nor mal gr ow th and development of plants, and it may be w as loo ked upo n as an impor tant indicato r fo r ident ificatio n o f cold to lerance of plants.
Key words:low temperature str ess;buffalo gr ass;osmotic regulation substance;ro ot v itality
7、根系活力的测定TTC法
华南农业大学实验报告 专业班次11农学1班组别201130010110 题目根系活力的测定姓名梁志雄日期2012-11-21 一、实验原理 氯化三苯基四氮唑（TTC ）是标准氧化电位为80 mV 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（TTF ）生成的三苯甲（TTF ）比较稳定，不会被空气中的氧自动氧化，所以TTC 被广泛用作酶试验的氢受体，植物根系中脱氢酶会引起的TTC 还原。所以TTC 还原量能表示脱氢酶活性，并作为根系活力的指标。根系的活力越高，产生的NAD（P）H+H+等还原物质越多，则生成红色的TTF越多。TTF 溶于乙酸乙酯，并在波长485nm处有最高吸收峰，因此，可用分光光度法定量测定。 二、实验材料与实验器材 蒜根、分光光度计、分析天平、恒温水浴锅、研钵、漏斗个、移液管、比色管、10ml容量瓶、50ml烧杯 三、实验试剂 乙酸乙酯、石英砂、硫代硫酸钠粉末、1％TTC、1/15mol/LpH7.0磷酸缓冲液、1mol/L硫酸 四、实验步骤 1、称取根尖样品0.5 g ，放入小烧杯中，加入0.4 ％TTC 溶液和磷酸缓冲液（pH7.0 ） 各 5 mL ，使根充分浸没在溶液内，在37 ℃下暗保温1 h ，此后立即加入1 mol/L 硫酸 2 mL ，以停止反应。（与此同时做一空白实验，先加硫酸，再加根样品，37 ℃下暗保温后不加硫酸，其溶液浓度、操作步骤同上）
2、把根取出，用滤纸吸干水分，放入研钵中，加乙酸乙酯3 ～4 mL ，充分研磨，以提 出TTF 。把红色提取液移入刻度试管，并用少量乙酸乙酯把残渣洗涤2 ～3 次，皆移入刻度试管，最后加乙酸乙酯使总量为10 mL ，用分光光度计在波长485 nm 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TTC 还原量。 TTC还原量=从标准曲线查出的TTC浓度*提取液总体积*稀释倍数 五、数据记录记录 根重（g）反应起始时间反应终止时间稀释倍数OD485 未煮沸根系0.5 8:35 9:35 1 0.245 死根系0.5 8:35 9:35 1 0.000 从标准曲线上查出TTC的浓度为0.00142（ug/ml） 故可以知道TTC的还原强度为0.00142*10*1/0.5=0.0248 六、实验总结 本实验严格按照实验步骤进行，利用根系生长发育过程中所产生的还原物质，把TTC还原为红色的TTF，再利用TTF溶于乙酸乙酯从而把它提取出来，在485nm的波长下测定其吸光度，从而计算出TTC的还原量，以此来表现根系活力的大小，本实验测得的数据为0.0248，从网上查出的一个数据位0.01844，所以总体上数据还是比较合理的。在分光光度法实验中，样品和表样都加了处理剂，处理剂可能会含有被测物质，使用空白对照就是我去掉被测物质外所带来的结果误差，进行对照，可以清晰检验出结果。
植物根系活力的测定方法
实验 5 植物根系活力的测定（ 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 80 mV 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（ TTF ）， 生成的三苯甲（ TTF ）比较稳定，不会被空气中的氧自动氧化，所以 TTC 被广泛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、实验材料、试剂与仪器设备 （一）实验材料 水培或砂培小麦、玉米等植物根系。 （二）试剂 1. 乙酸乙酯（分析纯）。 2. 次硫酸钠（ Na 2 S 2 O 4 ，分析纯），粉末。 3. 1 ％ TTC 溶液：准确称取 TTC g ，溶于少量水中，定容到 100 mL 。用时稀释至需要的浓度。 4. 磷酸缓冲液（ 1/15 mol/L ，）。 5. 1 mol/L 硫酸：用量筒取比重的浓硫酸 55 mL ，边搅拌边加入盛有 500 mL 蒸馏水的烧杯中，冷却后稀释至 1000 mL 。 6. 0.4 mol/L 琥珀酸：称取琥珀酸 g ，溶于水中，定容至 100 mL 即成。（三）仪器设备 小烧杯 3 个，研钵 1 个，移液管： mL 1 支、 10 mL 1 支、 5 mL 3 支，刻度试管 6 支，分光光度计，分析天平（感量 mg ），电子顶载天平（感量 g ），温箱，试管架，药勺，石英砂适量，滤纸。 三、实验步骤 1. 定性测定 （ 1 ）配制反应液把 1 ％ TTC 溶液、 mol ／ L 的琥珀酸和磷酸缓冲液按1:5:4 比例混合。 （ 2 ）把根仔细洗净，把地上部分从茎基部切除。将根放入三角瓶中，倒入反应液，以浸没根为度，置 37 ℃左右暗处放 1 ～ 3 h ，以观察着色情况，新根尖端几毫米以及细侧根都明显地变成红色，表明该处有脱氢酶存在。 2. 定量测定 （ 1 ） TTC 标准曲线的制作取％ TTC 溶液 mL 放入大试管中，加 mL 乙酸乙酯，再加少许 Na 2 S 2 O 4 粉末摇匀，则立即产生红色的 TTF 。此溶液浓度为每毫升含有 TTF 80 μg 。分别取此溶液 mL 、 mL 、 mL 、 mL 、mL 置 10 mL 刻度试管中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到含 TTF 20 μg 、 40 μg 、 80 μg 、 120 μg 、 160 μg 的系列标准溶液，以乙酸乙酯作参比，在 485 nm 波长下测定吸光度，绘制标准曲线。 （ 2 ）称取根尖样品 g ，放入小烧杯中，加入％ TTC 溶液和磷酸缓冲液（）各 5 mL ，使根充分浸没在溶液内，在 37 ℃下暗保温 1 ～ 2 h ，此后立即加入 1 mol/L 硫酸 2 mL ，以停止反应。（与此同时做一空白实验，先
有关影响土壤酶活性因素的分析报告
关于影响土壤酶活性因素的研究 摘要：本文对国内外土壤酶活性影响因素的研究进行了综述,总结了土壤微生物、团聚体、农药、重金属和有机物料等对土壤酶活性的影响,并对土壤纳米粒子与土壤酶活性关系的研究发展前景进行了展望。 关键词：土壤酶活性;微生物;团聚体;重金属;有机物料 Study progress on factors affecting soil enzyme activity Abstracts:In this article,the study on factors affecting soil enzyme activity in recent years was reviewed. Several aspects such as microbial,aggregation,heavy metals,organic manure and so on were included.At the same time,the effects of the soil inorganic nanometer particle (SINP) on soil enzyme activity inthe future research was forecasted. Key words:soil enzyme activity;microbial;aggregation;heavy metals;organic manure 酶是土壤组分中最活跃的有机成分之一,土壤酶和土壤微生物一起共同推动土壤的代谢过程[1]。土壤酶来源于土壤中动物、植物和微生物细胞的分泌物及其残体的分解物,其中微生物细胞是其主要来源[1,2]。土壤中广泛存在的酶类是氧化还原酶类和水解酶类,其对土壤肥力起重要作用。土壤中各有机、无机营养物质的转化速度,主要取决于转化酶、蛋白酶磷酸酶、脲酶及其他水解酶类和多酚氧化酶、硫酸盐还原酶等氧化还原酶类的酶促作用[2]。土壤酶绝大多数为吸附态,极少数为游离态,主要以物理和化学的结合形式吸附在土壤有机质和矿质颗粒上,或与腐殖物质络合共存[3]。 土壤酶活性反映了土壤中各种生物化学过程的强度和方向[4],其活性是土壤肥力评价的重要指标之一,同时也是土壤自净能力[1]评价的一个重要指标。土壤酶的活性与土壤理化特性、肥力状况和农业措施有着显著的相关性[5]。因此,研究土壤酶活性的影响因素,提高土壤酶活性,对改善土壤生态环境,提高土壤肥力有重要意义。本文对土壤酶活性影响因子的研究
试验一植物根系活力的测定
植物生理学实验指导书 指导老师马红亮 福建师范大学地理科学学院生态系
实验一植物根系活力的测定（α-萘胺氧化法） 植物根系的作用，主要有(1)对地上部的支持和固定；(2)物质的贮藏；(3)对水分和盐类的吸收；(4)合成氨基酸、激素等物质。因此根系的活力是植物生长的重要生理指标之一。 一、实验目的 通过实验，掌握用α－萘胺法测定植物根系活力的原理和技术。 二、实验原理 植物的根系能氧化吸附在根表面的α─萘胺，生成红色的α—羟基—1—萘胺，沉淀于有氧化力的根表面，使这部分根染成红色，其反应如下： 根对α-萘胺的氧化能力与其呼吸强度有密切关系。日本人相见、松中等认为α-萘胺氧化的本质就是过氧化物酶的催化作用，该酶的活力愈强，对α—萘胺的氧化力也愈强，染色也愈深。所以，可根据染色深浅定性地判断根的活力；也可测定溶液中未被氧化的α-萘胺量，计算已被氧化的α-萘胺量确定根系活力的大小。
在酸性环境中对氨基苯磺酸与亚硝酸盐先反应，再和α-萘胺作用生成红色的偶氮染料，可在510nm比色测定α-萘胺含量。其反应如上。 三、实验仪器药品 分光光度计，分析天平，烘箱，三角烧瓶，量筒，移液管，刻度试管 Α-萘胺溶液：称10mg α-萘胺，先用2ml左右的95%酒精溶解，然后加水到200ml，成50μg/ml的溶液。 0.1mol/L磷酸缓冲液，pH7.0（见附表2） A液：0.2mol/L磷酸二氢钠（NaH2PO4·2H2O 27. 8g配成1000ml）。 B液：0.2mol/L磷酸氢二钠（Na2HPO4·7H2O53.65g或Na2HPO4·12H2O71.7g 配成1000ml）。 用时取A液39ml，B液61ml混合，稀释至200ml即成。 1%对氨基苯磺酸：将1g对氨基苯磺酸溶解于100ml 30%的醋酸溶液中。 亚硝酸钠溶液：称10mg亚硝酸钠溶于100ml水中。 四、实验操作步骤 定量测定 (1) 挖出水稻植株，并用水洗净根系上的泥土，剪下它的根系，再用水洗，待洗净后用滤纸吸去根表面的水分，称根 称2g根放在100ml三角烧瓶中。然后加50μg/ml的α—萘胺溶液与磷酸缓冲液(pH7.0)等量混合液50ml，轻轻振荡，并用玻璃棒将根全部浸入溶液中，静置10分钟。吸取2ml溶液，测定α—萘胺含量[测定方法见下面(2)]，用为试验开始时的数值。再将三角烧瓶加塞，放在25℃恒温箱中，经一定时间后，再进行测定。另外，还要用一只三角烧瓶置同样数量的溶液，但不放根，作为α—萘胺自动氧化的空白，也同样测定，求它自动氧化量的数值。 (2) α-萘胺含量的测定 吸取2ml溶液，加入约10ml蒸馏水，再在其中加入1%对氨基苯磺酸溶液1ml和亚硝酸钠溶液1ml，在室温中放置5分钟，待混合液变成红色，再用蒸馏水定容到20ml。在20─60分钟内进行比色。选用波长510nm，读取吸光度，查对标准曲线得相应的α─萘胺浓度。
植物低温胁迫及其抗性生理
植物低温胁迫及其抗性生理 江福英1,2 ,李 延1 ,翁伯琦 2 (1.福建农林大学资源与环境学院,福建 福州 350002; 2.福建省农业科学院,福建 福州 350003)收稿日期:2002-02-02初稿;2002-05-29修改稿 作者简介:江福英(1975-),女,在读硕士研究生,主要从事牧草植物生理方面的研究。基金项目:福建省科技厅重点科技项目(2000T 005)。 摘 要:综述低温胁迫对植物活性氧代谢、光合作用、呼吸作用、氮代谢等生理过程的影响,以及提高植物抗寒性的措施及其机理。提出尚待进一步研究的问题。关键词:低温胁迫;抗寒性;抗寒蛋白;抗寒基因中图分类号:Q 945.78 文献标识码:A Review on physiology of chilling stress and chilling resistance of plants JI AN G Fu-y ing 1,2,L I Yan 1,W ENG Bo -qi 2 (1.Colleg e of Resour ces and E nv ir onment Sciences ,Fuj ian A gr icultur e and F or estry Univ ersity ,Fuz hou ,Fuj ian 350002,China ; 2.Fuj ian A cademy of A gr icultur al Sciences ,Fuz hou ,Fuj ian 350003,China )Abstract :T he physio lo gical chang es such as the activ e o xy gen metabolism,photo synthesis,r espiration a nd nit ro gen metabolism o f chilling st ress plants and the m ethods o f chilling resist ance w ere intr oduced ,so me pr oblems need t o be fur ther investig ated in the ar ea of pla nt chilling -resistance w ere put for w ard .Key words :Chilling str ess;Chilling r esist ant ;Chilling resistant pro tein;Chilling r esist ant gene 低温胁迫是植物栽培中常常遇到的一种灾害,它不仅会导致植物产量的降低,严重时还会造成植株的死亡[1]。研究低温胁迫对植物的伤害作用及其机理,探索植物抗寒机制及其预防措施,具有重要的理论和实际意义。本文就此领域的研究概况和进展作一综述,并提出需进一步研究的问题。 1 低温胁迫对植物伤害效应及机理 1.1 活性氧代谢 1.1.1 膜脂相变 细胞膜系统是低温冷害作用的首要部位,温度逆境不可逆伤害的原初反应发生在生物膜系统类脂分子的相变上[2]。膜脂脂肪酸的不饱和度或膜流动性与植物抗寒性密切相关。增加膜脂中的不饱和类脂或脂肪酸含量能降低膜脂的相变温度,且膜脂上的不饱和脂肪酸成分比例越大,植物的相变温度越低,抗寒性也越强[2～11]。植物对低温反应的一种重要表现就是增加不饱和度较高的脂肪酸,如增加油酸、亚油酸、亚麻酸在总脂肪酸中的比例;增加磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油在总磷脂中的比重 [9～11] 。王洪春等[4] 对206个 水稻品种种子干胚膜脂脂肪酸组成所做的分析表明,抗冷品种(粳稻)的膜总类脂脂肪酸组成中,含有较多的亚油酸C 18∶2和较少的油酸C 18∶1,其脂肪酸的不饱和指数高于不抗冷品种(籼稻)。类似的报道在香蕉、柑桔、番茄等中也得到证实[6～8]。一般认为膜的流动性在很大程度上是由膜上的脂,特别是膜磷脂的脂肪酸所决定。膜磷脂的脂肪酸组成能控制膜流动性,因而成为临界冷冻决定因素,高比例的磷脂合成可能有利于植物免受冻害。近年来的研究表明[3] ,磷脂酰甘油(PG)因具有较多的饱和脂肪,而成为决定膜脂相变一重要因素,PG 的脂肪酸组成及其相变温度与植物抗寒性密切相关。具有相同脂肪酸链的不同磷脂的热致相变中,不同极性端的磷脂其相变温度的顺序为磷脂甘油(PG)>磷脂酰胆碱(PE)>磷脂酰乙醇胺(PC)[12]。1.1.2 膜脂过氧化 植物在低温胁迫下细胞膜系统的损伤可能与自由基和活性氧引起的膜脂过氧化和蛋白质破坏有关[13]。植物体内的自由基与活性氧具有很强的氧化能力,对许多生物功能分子有破坏作用。植物体内也同时存在一些清除自由基和活性 福建农业学报17(3):190～195,2002 Fuj ian J our nal of A gr icultur al S ciences 文章编号:1008-0384(2002)03-0190-06
影响酶活性的因素
影响酶活性的因素 a.温度： 温度（temperature）对酶促反应速度的影响很大，表现为双重作用：（1）与非酶的化学反应相同，当温度升高，活化分子数增多，酶促反应速度加快，对许多酶来说，温度系数（temperature coefficient）Q10多为1～2，也就是说每增高反应温度10℃，酶反应速度增加1～2倍。（2）由于酶是蛋白质，随着温度升高而使酶逐步变性，即通过酶活力的减少而降低酶的反应速度。以温度（T）为横坐标，酶促反应速度（V）为纵坐标作图,所得曲线为稍有倾斜的钟罩形。曲线顶峰处对应的温度，称为最适温度（optimum temperature）。最适温度是上述温度对酶反应的双重影响的结果，在低于最适温度时，前一种效应为主，在高于最适温度时，后一种效应为主，因而酶活性迅速丧失，反应速度很快下降。动物体内的酶最适温度一般在35～45℃，植物体内的酶最适温度为40～55℃。大部分酶在60℃以上即变性失活，少数酶能耐受较高的温度，如细菌淀粉酶在93℃下活力最高，又如牛胰核糖核酸酶加热到100℃仍不失活。 最适温度不是酶的特征性常数，它不是一个固定值，与酶作用时间的长短有关，酶可以在短时间内耐受较高的温度，然而当酶反应时间较长时，最适温度向温度降低的方向移动。因此，严格地讲，仅仅在酶反应时间已经规定了的情况下，才有最适温度。在实际应用中，将根据酶促反应作用时间的长短，选定不同的最适温度。如果反应时间比较短暂，反应温度可选定的略高一些，这样，反应可迅速完成；若反应进行的时间很长，反应温度就要略低一点，低温下，酶可长时间发挥作用。 各种酶在最适温度范围内，酶活性最强，酶促反应速度最大。在适宜的温度范围内，温度每升高10℃，酶促反应速度可以相应提高1～2倍。不同生物体内酶的最适温度不同。如，动物组织中各种酶的最适温度为37～40℃；微生物体内各种酶的最适温度为25～60℃，但也有例外，如黑曲糖化酶的最适温度为62～64℃；巨大芽孢杆菌、短乳酸杆菌、产气杆菌等体内的葡萄糖异构酶的最适温度为80℃；枯草杆菌的液化型淀粉酶的最适温度为85～94℃。可见，一些芽孢杆菌的酶的热稳定性较高。过高或过低的温度都会降低酶的催化效率，即降低酶促反应速度。 最适温度在60℃以下的酶，当温度达到60～80℃时，大部分酶被破坏，发生不可逆变性；当温度接近100℃时，酶的催化作用完全丧失。 一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是蛋白质，若温度过高会发生变性而失去活性，因而酶促反应一般是随着温度升高反应加快，直至某一温度活性达到最大，超过这一最适温度，由于酶的变性，反应速度会迅速降低。 热对酶活性的影响对食品很重要，如，绿茶是通过把新鲜茶叶热蒸处理而得，经过热处理，使酚酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活，以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反，是利用这些酶进行发酵来制备的。
实验3 根系活力的测定(TTC法)
实验3 根系活力的测定（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本。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、实验目的 熟悉测定根系活力的方法和原理 二、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。 三、材料、设备仪器及试剂 1、材料：水培或砂培小麦、玉米等植物根系。 2、仪器设备：分光光度计；分析天平（感量0.1mg）；电子顶载天平（感量0.1g）；温箱；研钵；三角瓶50ml；. 漏斗；. 量筒100ml；吸量管10ml；. 刻度试管10ml；. 试管架；容量瓶10ml；. 药勺；. 石英砂适量；. 烧杯10ml、1000ml。 3、试剂：乙酸乙酯（分析纯）。次硫酸钠（Na2S2O4），分析纯，粉末。.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。磷酸缓冲液（1／15mol/L，pH7）。. 1mol/L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。. 0.4mol/L琥珀酸称取琥珀酸4.72g，溶于水中，定容至100ml即成。 四、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。五、结果计算 四氮唑还原强度（mg/g(根鲜重)/h）＝四氮唑还原量（mg）/[根重（g）×时间(h)] 六、实验作业 七实验总结及思考
浅谈低温胁迫对植物的影响
低温胁迫对植物的影响 杨万坤 114120238 （云南师范大学生命科学学院 11应用生物教育A班） 摘要：当环境温度持续低于植物正常所需温度（生物学零度）时，温度对植物形成低温胁迫，对植物的生长、发育和生存造成严重影响。植物遭受低温逆境胁迫时，从感受低温信号到发生一系列生理生化反应和调节基因表达，进而产生抗寒能力。研究低温胁迫对植物生长发育、生理生化指标、低温反应基因的表达与调控，对于我们生产生活有着重要意义。 Effect of low temperature stress on plant Abstract:When the environment temperature is consistently lower than the temperature normally required for plants (biological zero)，The temperature of low temperature stress on the formation of the plant, the plant growth, development and survival of a serious impact.Plants under low temperature stress, low temperature signal from the feeling to have a series of physiological and biochemical reactions and the regulation of gene expression, resulting in cold hardiness。Study of low temperature stress on plant growth, physiological and biochemical indicators of low temperature responsive gene expression and regulation, for our production and life of great significance.
植物根系活力的测定
实验三植物根系活力的测定——TTC法植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，跟的生长情况的活力水平直接影响地上部分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： 氧化三苯基四氮唑（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，苹果酸得到加强，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、植物材料、仪器设备及试剂配制： （一）植物材料：完全液和铅溶液培养的黄瓜苗根系 （二）仪器设备：电子天平、生化培养箱、分光光度计、剪刀、镊子、10mL离心管、10mL具塞刻度试管、研钵、漏斗、移液管或移液枪、滴管、小烧杯、玻璃棒等。 （三）配置试剂： 1、乙酸乙酯（分析纯） 2、次硫酸钠（Na2S2O4） 3、1%TTC溶液：标准称TTC1.00g，溶于少量去离子水中，定容到100mL，用时稀释。 4、硫酸缓冲液（1/15mol/L，pH7） 5、1mol/L硫酸：量取比重1.84的浓硫酸55mL，边搅拌边加入盛有500mL去离子水的 烧杯中，冷却后稀释至1000mL 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 粉末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置于10mL刻度试管中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到甲月替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.称取新鲜根尖0.5g，放入10mL离心管中，加入0.4%TTC溶液和磷酸缓冲液的等量混合液5mL，把根充分浸没在溶液内，在37℃下暗保温1h，此后加入1mol/L硫酸1ml，以终止反应。（与此同时做一空白实验，先加硫酸，再加新鲜根，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成浆，以提出甲月替。红色提取液移入10mL刻度试管中，并用少量乙酸乙酯把残渣洗涤二、三次，皆移入刻度试管，最后用乙酸乙酯定容至10mL，摇均匀，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（根鲜重）/h）=四氮唑还原量（mg）/[根重（g）×时间（h）] 五、注意事项： 1.要剪取根尖作为测量材料 2.测定的同时要做空白对照 3.TTC容易氧化，要现用现配，避光保存 4.反应结束后，根系要吸干水分后研磨，否则溶液容易浑浊 5.要用少量多次的乙酸乙酯把残渣中的红色苯三甲腙洗涤干净
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）；
植物低温胁迫适应性应答综述
植物低温胁迫适应性应答综述 摘要：对植物低温胁迫适应性应答的研究进展，包括低温诱导蛋白、低温转录因子、低温信号转导、不饱和脂肪酸酶，以及低温次级氧胁迫进行了综述。 关键词：植物；低温胁迫；适应应答 低温胁迫包括0-12℃之间的冷胁迫(chillingstress)和0℃以下的冰冻胁迫(freezing stress)两种。它是一种严重的自然灾害，不仅限制作物的区域分布和生存，还对作物产量有很大影响。探讨植物在低温胁迫下的生理生化变化及其抗寒冻机理。对改善作物抗寒冻性能，提高经济作物产量，改善环境绿化状况均有十分重要的理论与经济意义和社会效益，是人们关注和研究解决的植物生理学和农业问题之一。 1 低温胁迫下的植物损伤 环境温度改变会引起物质在水溶液中发生物理化学变化。随着温度降低，水分子的粘滞性可以增大几倍。使得溶剂以及水分子的扩散速率下降，盐的溶解性也降低，而气体的溶解性增大。生物体缓冲系统的pH提高。另外，细胞结冰往往伴随着脱水。使细胞内渗透压增大，细胞体积缩小。质膜系统和细胞骨架受到损伤，气体交换受阻，生物大分子结构改变并导致功能丧失，有害物质积累，植物细胞器如线粒体、叶绿体、核糖体的结构与功能也受到影响。植物体内包括光合、呼吸、生长发育、代谢、蒸腾以及营养水分吸收等在内的几乎所有的生命活动都会不同程度地受到寒冷胁迫的干扰。 有关植物冷害的最早学说是Lyons在1973年提出的“膜脂相变”学说。该学说认为，与热激胁迫所引起的蛋白质变性以及折叠受阻不同，低温对冷敏感植物的伤害首先是改变了磷脂双层膜的膜相，尤其是改变了质膜的空间构象和物理状态，使从片层(lamellar)转变为非片层(non-lamellar)或六方晶Ⅱ(hexagonalⅡ)，从液晶相转变为凝胶相。膜相的改变可能抑制细胞膜发挥正常功能，而构象的改变影响了膜的稳定性，使蛋白质从膜上解聚下来，发生膜融合。 2低温胁迫对植物细胞生物学和生物化学的响应 虽然植物不能像动物那样靠运动来趋利避害，但在长期进化过程中也形成了多种在寒冻环境下生存的适应机制，包括被动适应机制和主动适应机制。前者指植物体自身具有的结构障碍，如叶片较小、栅栏组织发达、细胞壁衍化成角质层、
TTC根系活力测定方法
TTC溶液的配制：取3g TTC溶于1L蒸馏水或冷开水中，配制成0 1％的TTC溶液。药液PH应在6 5～7 5，以PH试纸试之(如不易溶解，可先加少量酒精，使其溶解后再加水)。 【方法】 1 将玉米、小麦等作物的新种子、陈种子或死种子，用温水(30℃)浸泡2～6H，使种子充分吸胀。 2 随机取种子2份，每份50粒，沿种胚中央准确切开，取每粒种子的一半备用。 3 把切好的种子分别放在培养皿中，加TTC溶液，以浸没种子为度。 4 放入30～35℃的恒温箱内保温30Min。也可在20℃左右的室温下放置40～60Min。 5 保温后，倾出药液，用自来水冲洗2～3次，立即观察种胚着色情况，判断种子有无生活力 植物根系活力的测定（TTC法） 一、原理 氯化三苯基四氮唑（TTC）是标准氧化电位为80 mV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（TTF），如下式： 生成的三苯甲（TTF）比较稳定，不会被空气中的氧自动氧化，所以TTC被广泛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、实验材料、试剂与仪器设备 （一）实验材料 水培或砂培小麦、玉米等植物根系。 （二）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TTC 1.0 g，溶于少量水中，定容到100 mL。用时稀释至需要的浓度。 4. 磷酸缓冲液（1/15 mol/L，pH7.0）。 5. 1 mol/L硫酸：用量筒取比重1.84的浓硫酸55 mL，边搅拌边加入盛有500 mL蒸馏水的烧杯中，冷却后稀释至1000 mL。 6. 0.4 mol/L琥珀酸：称取琥珀酸4.72 g，溶于水中，定容至100 mL即成。 （三）仪器设备 小烧杯3个，研钵1个，移液管：0.5 mL 1支、10 mL 1支、5 mL 3支，刻度试管6支，分光光度计，分析天平（感量0.1 mg），电子顶载天平（感量0.1 g），温箱，试管架，药勺，石英砂适量，滤纸。 三、实验步骤
探究影响酶活性的因素实验报告(1)
探究影响酶活性的因素 」、探究温度对酶活性的影响 （一）实验原理（注：市售a-淀粉酶的最适温度约60 0C）： 1 ?淀粉遇碘后，形成紫蓝色的复合物。 2 ?淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖，麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。 （二）方法步骤： 1、取3支试管，编上号（A、B、C）,然后分别注入2mL可溶性淀粉溶液； 2、另取3支试管，编上号（a、b、c）,然后分别注入1mL新鲜淀粉酶溶液； 3、将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分成3组，A和a试管放入热水（约60°C）、B和b放 入沸水，C和c放入冰块中，维持各自的温度5min ； 思考题1、不能只用不同温度处理淀粉溶液或酶溶液，这是为什么 4、分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自的温度5min ； 5、在3支试管中各滴入1-2滴碘液，摇匀后观察这3支试管中溶液颜色变化并记录； 思考题2、在试管A、B、C中分别能观察到什么现象 思考题3、通过上述实验，你能得出什么结论 思考题4、在上述实验中，自变量是什么无关变量是什么 思考题5、探究温度对酶活性的影响实验中是否可以用斐林试剂来检验实验结果 为什么 二、探究PH值对酶活性的影响 （一）实验原理：思考题6、请依据下面所列实验操作步骤，写出该实验的实验原理。
思考题7、请在上表中填入你所观察到的实验现象。 思考题8、通过上述实验，你能得出什么结论 思考题9、在上述实验中，自变量是什么无关变量是什么 思考题10、在设计影响酶活性的条件”实验中最关键的一步是什么 1.（多选）在证明酶的催化作用受温度影响的实验时，有学生取两支试管分别将淀粉溶液与唾 液混合后，分别将试管放在冰水、沸水中5min后，待试管冷却后分别加入3滴碘液，结果两支试管都变蓝，证明酶的催化作用需要适宜的温度。此实验的不足之处是
根系活力测定
实验14 植物根系活力的测定 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。本实验学习测定根系吸收面积和活力的方法。 一、根系总吸收面积和活跃吸收面积的测定 【原理】 根据植物矿质吸收的理论，植物对溶质的最初吸收具有吸附的特性，并假定这时在根系表面均匀地覆盖了一层被吸附物质的单分子层，因此可以根据根系对某种物质的吸附量来测定根的吸收面积。常用甲烯蓝作为被吸附物质，它的被吸附量可以根据供试液浓度的变化用比色法准确地测出。已知1mg甲烯蓝成单分子层时所占面积为1.1m2，据此即可求出根系的总吸收面积。当根系在甲烯蓝溶液中已达到吸附饱和而仍留在溶液中时，根系的活跃部分能把原来吸附的物质吸收到细胞中去，因而继续吸附甲烯蓝。从后一吸附量求出活跃吸收面积，可作为根系活力指标。 【仪器与用具】 分光光度计1台；100ml烧杯3只；50或100ml量筒1个（依根系大小而定）；吸量管1ml 1支，10ml 1支；试管（15×150mm）10支；容量瓶1000ml 1个，100ml 1个；吸水纸适量；试管架1个。 【试剂】 0.0002mol/L甲烯蓝溶液：精确称取74.8mg甲烯蓝（C16H18N3SCl·3H2O），加水溶解，定容至1000ml。此溶液每ml含甲烯蓝0.0748mg。 0.010mg/ml的甲烯蓝溶液：用刻度吸管吸取0.0002mol/L甲烯蓝13.37ml定容至100ml，摇匀即成。 【方法】 1．植物材料的准备本实验最好采用水培或砂培植物，以获得完整而无损伤的根系。玉米根系发达，是较好的材料。如无水培、砂培试材，也可用盆栽植物，用水将盆土仔细冲净后使用。田间栽培的材料因不可能无损地挖出全部根系，最好避免在正式试验中使用。 2．甲烯蓝溶液标准曲线的制作取试管7支编号，按表14-1次序加入各溶液，即成甲烯蓝系列标准液。 表14-1 各试剂加入顺序 试管号 1 2 3 4 5 6 7 0.01mg/ml甲烯蓝溶液(ml) 蒸馏水(ml) 甲烯蓝浓度mg/ml 0 10 1 9 0.001 2 8 0.002 4 6 0.004 6 4 0.006 8 2 0.008 10 0.01 以第1管（水）为参比在分光光度计下比色，取波长660nm，读出光密度，以甲烯蓝浓度为横坐标，光密度为纵坐标绘成标准曲线。 3．取待测植物根系用滤纸将水吸干再用排水法在量杯或量筒中测定其根系体积。把
用正交法测定几种因素对酶活力的影响实验报告
用正交法测定几种因素对酶活力的影响 一、前言 正交实验法 正交实验法就是利用排列整齐的表-正交表来对试验进行整体设计、综合比较、统计分析，实现通过少数的实验次数找到较好的生产条件，以达到最高生产工艺效果。正交表能够在因素变化范围内均衡抽样，使每次试验都具有较强的代表性，由于正交表具备均衡分散的特点，保证了全面实验的某些要求，这些试验往往能够较好或更好的达到实验的目的。正交实验设计包括两部分内容：第一，是怎样安排实验;第二，是怎样分析实验结果。 酶活力 酶活力(enzyme activity )也称为酶活性，是指酶催化一定化学反应的能力。酶活力的大小可用在一定条件下，酶催化某一化学反应的速度来表示，酶催化反应速度愈大，酶活力愈高，反之活力愈低。测定酶活力实际就是测定酶促反应的速度。酶促反应速度可用单位时间内、单位体积中底物的减少量或产物的增加量来表示。在一般的酶促反应体系中，底物往往是过量的，测定初速度时，底物减少量占总量的极少部分，不易准确检测，而产物则是从无到有，只要测定方法灵敏，就可准确测定。
二、实验目的 1?学习并掌握正交法应用原理。 2. 采用正交法测定多种因素对酶活力的影响。 三、实验原理 酶促反应常常同时受到多种因素（包括激活剂和抑制剂等）的交互影响，可采用正交法进行综合研究，即通过少量试验收到更好的效果：多快好省。本实验以正交法同时测定［S］、［E］、温度和pH值对trypsin活性的影响，以求得酶活最大时相应影响因素的最佳值 （水 平），并借此初步掌握正交法的使用 四、实验器材和试剂 实验器材：
①试管 ②漏斗 ③温度计 实验试剂： ①2%血红蛋白液（Hb） ②15%三氯醋酸液（TCA） ③trypsin酶液④吸管 ⑤恒温水浴锅 ⑥分光光度计 ④0.04mol/L巴比妥缓冲液（pH 7, 8, 9） ⑤考马斯亮蓝染液
TTC法测根系活力
氯化三苯基四氮唑（TTC）法测定根系活力 摘要：氯化三苯基四氮唑是标准氧化还原电位为80mV的氧化还原物质,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基甲,TTC被广泛地 用作酶试验的氢受体,植物根所引起的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. 【原理】 氯化三苯基四氮唑（TTC）是标准氧化还原电位为80mV的氧化还原物质,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基甲（TTF）,如下式： 生成的TTF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. 【仪器与用具】 分光光度计；分析天平（感量0.1mg）；恒温箱1台；研钵1套；100ml三角瓶；漏斗；移液管10ml 1支、2ml 1支、0.5ml 1支；20ml刻度试管；10ml容量瓶；小培养皿；试管架,药匙；石英砂适量. 【试剂】 1、乙酸乙酯； 2、连二亚硫酸钠（Na2S2O4,为强还原剂,俗称保险粉）； 3、1%TTC溶液：准确称取TTC 1.0g,溶于少量蒸馏水中,定容至100ml； 4、0.4%TTC溶液：准确称取TTC 0.4g,溶于少量蒸馏水中,定容至100ml； 5、磷酸缓冲液（1/15mol/L,pH7.0）； 6、1mol/L硫酸：用量筒量取比重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； 7、0.4mol/L琥珀酸钠：称取琥珀酸钠（含6个结晶水）10.81g,溶于蒸馏水中,定容至100ml. 【方法】 1、定性测定 （1）配置反应液把1%TTC溶液,0.4moL/L琥珀酸钠和磷酸缓冲液按1:5:4比例混合. （2）把根仔细洗净,把地上部分从茎基切除,将根放入三角瓶中,倒入反应液,以浸没根为度,置37℃左右暗处放1h,以观察着色情况,新根尖端几毫米以及细侧根都明显地变成红
浅谈低温胁迫对植物的影响
低温胁迫对植物的影响 万坤 114120238 （师大学生命科学学院 11应用生物教育A班） 摘要：当环境温度持续低于植物正常所需温度（生物学零度）时，温度对植物形成低温胁迫，对植物的生长、发育和生存造成严重影响。植物遭受低温逆境胁迫时，从感受低温信号到发生一系列生理生化反应和调节基因表达，进而产生抗寒能力。研究低温胁迫对植物生长发育、生理生化指标、低温反应基因的表达与调控，对于我们生产生活有着重要意义。 Effect of low temperature stress on plant Abstract:When the environment temperature is consistently lower than the temperature normally required for plants (biological zero)，The temperature of low temperature stress on the formation of the plant, the plant growth, development and survival of a serious impact.Plants under low temperature stress, low temperature signal from the feeling to have a series of physiological and biochemical reactions and the regulation of gene expression, resulting in cold hardiness。Study of low temperature stress on plant growth, physiological and biochemical indicators of low temperature responsive gene expression and regulation, for our production and life of great significance.