植物生理测定方法
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小黑豆相关生理指标测定1.表型变化:鲜重、株高、主根长和叶面积鲜重:取处理好的植株,擦干根和叶表面水分,测量整株植物的重量,每个测6个重复。
株高:取处理好的植株,测量从根和茎分隔处到植株最高点的高度,记录,每个测6个重复。
主根长:取处理好的植株,测量从根和茎分隔处到主根最远点长度,记录,每个测6个重复。
叶面积:取处理好的植株,选择第二节段的叶片,测量叶面积,叶面积测量方法是测每个叶片最宽处长度作为叶的长,测叶片最窄处长度作为叶的宽,叶片长和宽的乘积即为叶表面积。
每个测6个重复。
2.总蛋白、可溶性糖、丙二醛(MDA)和H2O2含量测定样品处理:取0.5g样品(叶片要去除叶脉、根要先用清水清洗干净),速在液氮中冻存,在遇冷的研钵中加液氮研磨,然后加入1.5ml的Tris-HCl(pH7.4)抽提,将抽提液转移到2ml的EP管中,于4℃,12000rpm离心15min,取上清,保存在-20℃下,上清液可用于总蛋白、丙二醛(MDA)、可溶性糖和H2O2含量测定。
总蛋白测定(Bradford法):样品反应体系(800ul H2O+200ul Bradford+5ul 样品),空白对照为(800ul H2O+200ul Bradford)。
测定后带入标准曲线Y=32.549X-0.224(Y代表蛋白含量,X代表OD595),计算得出蛋白含量。
可溶性糖测定:样品反应体系(1ml蒽酮+180ul ddH2O+20ul样品提取液);空白对照(1ml蒽酮+180ul ddH2O),测定OD625后带入标准曲线:Y=0.0345X+0.0204(Y代表OD625,X代表可溶性糖含量(ug))蒽酮配方:称取100mg蒽酮溶于100ml稀硫酸(76ml浓硫酸+30mlH2O).注意:浓硫酸加入水中时,一点一点递加,小心溅出受伤。
丙二醛(MDA)测定:在酸性和高温条件下,丙二醛可与硫代巴比妥(TBA)反应生成红棕色的3,5,5-三甲基恶唑2,4-二酮,在532nm处有最大吸收波长,但该反应受可溶性糖的极大干扰,糖与TBA的反应产物在532nm处也有吸收,但其最大吸收波长在450nm处。
植物生理学实验测试植物生理学是研究植物生长和发育等生理过程的科学学科,通过实验测试可以揭示植物对外界环境因素的响应和适应机制。
本文将介绍几种常见的植物生理学实验测试方法,包括植物生长实验、叶绿素测定实验和逆境胁迫实验等。
一、植物生长实验植物生长实验是研究植物对不同环境条件下的生长反应的一种常见方法。
可以通过改变光照、温度、水分等环境因素来观察植物生长的变化。
在实验中,选取相同种子并进行处理,如将一组种子暴露在高温环境下,另一组放置在低温环境中,然后记录植物的生长情况,并进行数据统计和分析。
通过这种实验方法可以了解植物对温度的适应性以及不同温度对植物生长的影响。
二、叶绿素测定实验叶绿素是植物中起着关键作用的色素,其含量可以反映植物光合作用的强弱。
叶绿素测定实验可以通过测量植物叶片中叶绿素的含量来评估光合作用的效率。
实验中,首先需要采集新鲜叶片样品,并将其研磨得到绿色叶汁,然后通过光度计等仪器测定叶绿素的吸光度值,并根据标准曲线计算叶绿素的含量。
通过叶绿素测定实验可以评估植物对不同环境因素(如光照强度、养分浓度)的响应和适应能力。
三、逆境胁迫实验逆境胁迫实验是模拟植物在环境恶劣条件下的生理反应,如盐胁迫、干旱胁迫、冷热胁迫等。
通过逆境胁迫实验,可以研究植物在逆境条件下的生理适应和耐受机制。
实验中,可以使用不同浓度的盐水浇灌植物或让植物在干旱条件下生长,然后观察植物的生长情况、生理指标的变化,并与正常生长的植物进行比较分析。
逆境胁迫实验可以揭示植物对逆境的敏感性和胁迫响应机制,为育种和改良耐逆植物品种提供理论依据。
总结:植物生理学实验测试是研究植物生理过程的重要手段,通过不同的实验方法可以揭示植物对环境因素的响应和适应机制。
植物生长实验、叶绿素测定实验和逆境胁迫实验是常见的植物生理学实验方法,分别用于研究植物生长、光合作用和逆境胁迫的情况。
通过这些实验测试的结果,可以进一步了解植物的适应性和耐受能力,为培育适应不同环境的优良植物品种提供理论基础。
实验一植物叶绿素含量的测定(分光光度法)(张宪政,1992)一、原理根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收,利用分光光度计在某一特定波长测定其吸光度,即可用公式计算出提取液中各色素的含量。
根据朗伯—比尔定律,某有色溶液的吸光度A与其中溶质浓度C和液层厚度L成正比,即A=αCL式中:α比例常数。
当溶液浓度以百分浓度为单位,液层厚度为1cm时,α为该物质的吸光系数。
各种有色物质溶液在不同波长下的吸光系数可通过测定已知浓度的纯物质在不同波长下的吸光度而求得。
如果溶液中有数种吸光物质,则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各组分在相应波长下吸光度的总和。
这就是吸光度的加和性。
今欲测定叶绿体色素混合提取液中叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量,只需测定该提取液在三个特定波长下的吸光度A,并根据叶绿素a、b及类胡萝卜素在该波长下的吸光系数即可求出其浓度。
在测定叶绿素a、b时为了排除类胡萝卜素的干扰,所用单色光的波长选择叶绿素在红光区的最大吸收峰。
高等植物中叶绿素有两种:叶绿素a 和b,两者均易溶于乙醇、乙醚、丙酮和氯仿。
叶绿素a和叶绿素b的比值反映植物对光能利用效率的大小,比值高则大,则反之。
二、材料、仪器设备及试剂试剂:1)95%乙醇(或80%丙酮)三、实验步骤称取剪碎的新鲜样品0.2~0.3g,加乙醇10ml,提取直至无绿色为止。
把叶绿体色素提取液倒入光径1cm的比色杯内,以95%乙醇为空白,在波长663nm和645nm下测定吸光度。
四、实验结果按计算丙酮法(Arnon法)【可以用于丙酮乙醇混合法和80%丙酮提取法的计算】叶绿素a的含量(mg/g)=(12.71⨯OD663 – 2.59⨯OD645)V/1000*W叶绿素b的含量(mg/g)=(22.88OD645 – 4.67OD663) V/1000*W 叶绿素a、b的总含量(mg/g)=(8.04⨯OD663 +20.29⨯OD645) V/1000*W 按Inskeep公式叶绿素a的含量(mg/g)=(12.63⨯OD663 – 2.52⨯OD645)V/1000*W叶绿素b的含量(mg/g)=(20.47OD645 – 4.73OD663) V/1000*W叶绿素a、b的总含量(mg/g)=(7.90⨯OD663 + 17.95⨯OD645) V/1000*W注:1、叶绿素a和叶绿素b的比值反映植物对光能利用率【1】比如阳生植物叶绿素a和叶绿素b的比值较大【2】阴生植物叶绿素a和叶绿素b的比值较小2、丙酮-------熔点:-94℃;沸点:56.48℃;是一种无色透明液体,有特殊的辛辣气味易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有机溶剂.下一步实验方法比较【1】95%乙醇直接提取(√)【2】95%乙醇加热提取(冯瑞云,1985)【3】无水酒精和80%丙酮等体积混合提取实验二、不良环境对植物细胞膜的伤害((张宪政,1992))一、原理植物组织在受到各种不利的环境条件(如干旱、低温、高温、盐渍和大气污染)危害时,细胞膜的结构和功能首先受到伤害,细胞膜透性增大。
植物生理生化指标测定植物生理生化指标测定是研究植物生长发育和适应环境的重要手段之一、通过测定植物的生理生化指标,可以了解植物的代谢活动、光合作用强度、水分状况、营养状况等,从而为植物生长调控、抗逆性研究提供依据。
下面将从光合作用测定、水分状况测定和营养状况测定三个方面对植物生理生化指标测定进行详细介绍。
光合作用是植物生长发育的重要过程之一,也是植物蓄积养分和能量的主要途径。
常用的光合作用测定指标有净光合速率、光饱和点、光补偿点和光抑制。
净光合速率是指单位时间内单位叶面积净光合产物的量,可以通过测定二氧化碳吸收量和氧气释放量来计算。
光饱和点是指植物的净光合速率达到最大值时的光强度,可以通过测定不同光强下的净光合速率来得出。
光补偿点是指净光合速率和呼吸速率相等的光强度,可以通过测定不同光强下的净光合速率和呼吸速率来确定。
光抑制是指过高或过低的光强度对植物光合作用的影响,可以通过测定光强对净光合速率的影响来评价。
水分状况是植物生理生化指标测定的重要方面之一,也是植物生长发育和适应环境的关键因素之一、常用的水分状况测定指标有相对含水量、蒸腾速率和水分利用效率。
相对含水量是指植物组织中的相对含水量与干重的比值,可以通过称量植物组织的湿重和干重来计算。
蒸腾速率是指单位时间内单位叶面积水分蒸腾的量,可以通过测定植物的蒸腾量和叶面积来计算。
水分利用效率是指植物单位干物质产量所需要的水分量,可以通过测定植物的干物质产量和水分消耗量来计算。
营养状况是植物生理生化指标测定的另一个重要方面,也是植物生长发育和代谢活动的基础。
常用的营养状况测定指标有叶绿素含量、叶绿素荧光参数和土壤养分含量。
叶绿素含量是评价植物叶绿素合成和叶绿素降解的指标之一,可以通过植物叶片中叶绿素的提取和测定来得出。
叶绿素荧光参数是评价光能利用效率和光能转化效率的重要指标之一,可以通过叶绿素荧光仪来测定。
土壤养分含量是评价土壤中不同营养元素含量的指标之一,可以通过土壤样品的提取和测定来得出。
植物生理指标测定1.叶绿素含量测定叶绿素是植物进行光合作用的关键分子,它的含量可以反映植物的光合能力和叶片的健康状况。
叶绿素含量的测定可以通过光谱分析或色度法进行。
其中,光谱分析通过测量叶片吸收和反射的可见光波段来计算叶绿素含量;色度法则是通过提取叶片中的叶绿素,然后用乙醇或乙酸乙酯进行溶解,最后通过比色法来测定其含量。
2.蒸腾速率测定蒸腾是植物通过叶片气孔释放水分的过程,蒸腾速率可以反映植物水分的利用和调节能力。
蒸腾速率的测定方法有多种,常用的有质量法和热法。
质量法是通过称量植物在不同时间段内的重量变化来计算蒸腾速率;热法则是利用蒸腾过程中产生的热量来测定蒸腾速率。
3.气孔导度测定气孔是植物调节气体交换的关键结构,气孔导度可以反映植物对环境中各种因素的响应和适应能力。
气孔导度的测定可以通过气体交换技术进行,常用的方法有蒸腾流速法和扩散阻力法。
蒸腾流速法通过测定气孔腔中水蒸气和二氧化碳的浓度来计算气孔导度;扩散阻力法则是通过测定气孔腔中水蒸气的扩散阻力来计算气孔导度。
4.抗氧化酶活性测定氧化应激是植物面临的常见环境胁迫,而抗氧化酶是植物对抗氧化应激的主要防御系统。
抗氧化酶活性的测定可以通过比色法、荧光法和电化学法等进行。
比色法是基于酶催化反应产生的物质的颜色变化来测定酶活性;荧光法是通过检测酶催化反应产生的荧光信号来测定酶活性;电化学法则是通过测量酶催化反应中释放或吸收的电荷来测定酶活性。
这些测定方法可以用于研究植物对不同环境因子的响应和适应能力,也可以用于评估植物的生长和发育状态。
通过测定植物生理指标,研究人员可以更好地了解植物的生理机制和适应策略,为植物的种植和管理提供科学依据。
植物生理指标测定方法植物生理指标是指用来衡量植物生理状况的具体参数或指标,在植物生理研究中起到了非常重要的作用。
植物生理指标测定方法主要包括以下几个方面:光合作用指标、呼吸作用指标、蒸腾作用指标、叶绿素指标、产量指标和抗逆性指标等。
1.光合作用指标的测定方法:(1)净光合速率的测定方法:通过光合速率仪测定植物叶片在光照条件下的净光合速率;(2)光饱和点和CO2抗饱和点的测定方法:通过对光合速率与光照强度或CO2浓度的关系进行测定,确定光饱和点和CO2抗饱和点;(3)光合色素含量的测定方法:通过分光光度计或高效液相色谱法测定叶片中的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素等光合色素的含量;(4)光合机构有效光能利用率的测定方法:通过光合色素荧光分析仪测定叶片的光能利用效率。
2.呼吸作用指标的测定方法:(1)总呼吸速率的测定方法:通过呼吸速率仪或气体分析仪测定植物组织在不同温度条件下的总呼吸速率;(2)细胞内呼吸速率的测定方法:通过氧和二氧化碳分压差法或氧电极法测定细胞内的呼吸速率。
3.蒸腾作用指标的测定方法:(1)蒸腾速率的测定方法:通过蒸腾速率仪测定植物叶片在不同光照和湿度条件下的蒸腾速率;(2)水分利用效率的测定方法:通过测量蒸腾速率和光合速率的比值来反映植物对水分的利用效率。
4.叶绿素指标的测定方法:(1)叶绿素含量的测定方法:通过叶绿素荧光分析仪或高效液相色谱法测定叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量;(2)叶绿素荧光动力学特性的测定方法:通过荧光指数、叶绿素荧光参数和叶绿素荧光成像等技术来评估叶绿素在光抑制和光保护状态下的变化。
5.产量指标的测定方法:(1)单株产量的测定方法:通过对植株生物量、籽粒数或实际产量的测定来计算出单株产量;(2)单穗产量的测定方法:通过对穗长、穗粒数和粒重的测定来计算出单穗产量;(3)单粒产量的测定方法:通过对单穗粒数和粒重的测定来计算出单粒产量。
6.抗逆性指标的测定方法:(1)抗氧化酶活性的测定方法:通过测定植物组织中抗氧化酶活性,如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶等的活性来反映植物的抗氧化能力;(2)渗透调节物质含量的测定方法:通过测定植物组织中渗透调节物质(如脯氨酸、脯氨酸激酶等)的含量来评估植物的胁迫适应能力;(3)膜脂过氧化程度的测定方法:通过测定植物组织中膜脂过氧化程度的指标,如丙二醛和过氧化氢含量来评估植物膜的稳定性。
植物生理学的重要实验技术植物生理学是研究植物内部各种生理过程的科学,通过实验技术的应用,可以深入研究植物的生理特性和调控机制。
本文将介绍几种重要的植物生理学实验技术,包括光合作用测定、光周期实验、蒸腾作用研究和植物生长素的测定。
一、光合作用测定光合作用是植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
光合作用的测定可以通过净光合速率的测定来进行。
测定方法可以使用荧光法或者气体交流法。
荧光法是通过测定叶片上的荧光信号的强度来计算净光合速率,而气体交流法是通过测定进出叶气体的浓度变化来计算净光合速率。
这些方法需要使用一些仪器设备,如荧光测定仪或气体交流测定系统。
二、光周期实验光周期是植物在一定时间内接受光照和黑暗的周期性变化。
光周期实验主要用于研究植物的花期控制、休眠期控制等生理过程。
常用的方法是通过控制植物所接受的光照时间和黑暗时间的比例来模拟不同的光周期条件。
可以使用光周期系列灯来实现对光周期的控制。
在实验过程中,可以观察植株的生长状况、花期的调控以及激素含量的变化等指标。
三、蒸腾作用研究蒸腾作用是植物体内水分的散失过程,是植物体内水分运输和植物生长发育的关键过程之一。
蒸腾作用研究常用的技术是测定植物叶片表面的水蒸气压,并结合气孔开闭情况来研究蒸腾作用的影响因素。
测定水蒸气压时通常使用水分压差传感器或者电子秤等设备,观察气孔开闭可以通过显微镜或者扫描电子显微镜等工具进行。
四、植物生长素的测定植物生长素是一类植物内源激素,调控着植物体内的生长和发育过程。
研究植物生长素的测定可以使用生物测定法、免疫测定法和色谱法等。
生物测定法使用生物体来测定生长素的活性,如使用阿片酸促进小麦胚芽的生长来测定生长素含量。
免疫测定法则是利用抗体和抗原之间的特异性结合来测定生长素含量。
色谱法是利用气相色谱或者液相色谱来分离和测定植物生长素的含量,通常需要先对样品进行提取和纯化。
结论植物生理学的实验技术是理解植物各种生理过程和调控机制的关键。
植物生理生化指标的测定方法与意义解读植物生理生化指标的测定方法与意义解读对于研究植物生长、适应环境以及疾病防治等领域至关重要。
本文将介绍几种常用的植物生理生化指标的测定方法,并解读其意义。
一、叶绿素含量的测定方法与意义解读叶绿素是植物光合作用的关键物质,反映了植物的光合能力和光合效率。
常用的测定叶绿素含量的方法有多种,如色素提取法、光度法和荧光法等。
其中,色素提取法是最常用的方法之一。
该方法通过乙醇提取叶片中的叶绿素,然后用紫外-可见光谱仪分析提取液的吸光度,从而计算出叶绿素含量。
叶绿素含量的测定对植物的研究具有重要意义。
首先,叶绿素含量可以直接反映植物的光合能力和光合效率。
一般来说,叶绿素含量越高,植物的光合作用效率越高,并且可以更好地利用阳光进行光合作用。
其次,叶绿素含量也可以作为植物受到生态环境和生理状态变化的指示器。
例如,在氮素缺乏的条件下,植物体内的叶绿素含量会下降,表明植物养分供应不足。
因此,测定叶绿素含量有助于了解植物在不同环境和条件下的光合适应能力和生长状态。
二、抗氧化酶活性的测定方法与意义解读抗氧化酶是植物体内起重要保护作用的一类酶,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等。
这些酶能够清除植物体内产生的有害氧自由基,保护细胞免受氧化损伤。
常用的抗氧化酶活性测定方法有多种,如显色法、发光法和酶活测定法等。
抗氧化酶活性的测定在研究植物的环境适应能力和应对氧化胁迫方面具有重要意义。
首先,抗氧化酶活性可以反映植物受到氧化胁迫的程度。
当植物受到氧化胁迫时,抗氧化酶活性会显著增加,以应对有害氧自由基的累积。
其次,抗氧化酶活性还可以用来评估植物的环境适应能力。
例如,在干旱或高温等胁迫条件下,植物体内的抗氧化酶活性通常会增加,以维持细胞内的氧化-还原平衡。
三、渗透调节物质含量的测定方法与意义解读渗透调节物质是植物在干旱、盐碱等逆境环境下维持细胞渗透平衡和稳态的重要物质。
1. 材料与方法1.1 材料处理生菜,选取整齐、质地脆嫩、颜色翠绿或深绿,且无腐烂、无虫食的作为实验试材。
适当剥去外部一些受损苞叶,使其大小整齐一致,将生菜用0.02%次氯酸钠浸泡3min,晾干水分后,五棵作为一个实验组,用塑料袋包装,分别在-4℃,0℃,4℃以及室温下贮藏。
每隔2d 测定一次贮藏生菜的生理指标,贮藏期间相对湿度为70%。
1.2实验使用的化学试剂碳酸钙粉(石英砂),80%的丙酮;1mg.ml -1葡萄糖标准液,3,5-二硝基水杨酸试剂;去离子水;0.6%的硫代巴比妥蒜(TBA ),10%的三氯乙酸(TCA );0.2mol/L PH=7.0的磷酸缓冲液,0.1mol/L H 202溶液; 0.05mol/L PH=7.8磷酸缓冲液, 提取介质(0.05mol/L PH=7.8磷酸缓冲液,内含质量分数为1%的聚乙烯吡咯烷酮),130mmol/LMet 溶液, 750umo1/L NBT 溶液, 100umol/L EDTA 溶液,20umo1/L 核黄素,蒸馏水;质量分数2% H 202溶液,pH5.5磷酸缓冲液,0.05mol/L 愈创木酚,20%的三氯乙酸(TCA );pH5.5磷酸缓冲液,20%的三氯乙酸(TCA ), PVP ,0.1mol/L 儿茶酚;1.3实验的仪器设备天平,分光光度计,水浴锅,离心机,研钵,打孔器,烧杯,容量瓶,移液管,试管,漏斗,滤纸,光照箱,培养箱,冰箱,电导仪,1.4实验方法1.4.1失重率采用差量法计算。
失重率(%)=(入贮前重量一贮藏后重量)/入贮前重量×100%1.4.2叶绿素含量叶绿素含量的测定采用分光光度比色法[1]。
取0.5g 生菜叶片研磨,加少量的碳酸钙粉及80%丙酮进行研磨,匀浆过滤后用80%的丙酮定容至15ml ,以80%的丙酮作对照,在分光光度计上测定665nm,649nm, 470nm 处的光密度值。
以Amon 法公式计算叶绿素的含量。
一.实验内容实验1 MDA(丙二醛)含量测定所需试剂:10%三氯乙酸(TCA)(纯) 0.25%硫代巴妥酸 (纯)实验2:可溶性蛋白含量测定所需试剂:考马斯亮蓝G-250 95%乙醇 85%磷酸实验3:SOD(超氧化物歧化酶)酶活性测定所需试剂:dl-甲硫氨酸(Met) NBT EDTA-Na2 核黄素实验4:CAT(过氧化氢酶)活性(过氧化氢酶)测定所需试剂:PBS(PH=7.0) 30% H2O2实验五:Apx(抗坏血酸过氧化物酶)活性(即ASA—POD活性)测定所需试剂:ASA(分子量167.12) (乙=胺四乙酸=钠)EDTA—Na2 PBS (pH7.0) 30%H2O实验6: ASA(维生素C)含量测定偏磷酸 95%乙醇磷酸 4% 2,2-二联吡啶 FeCl3(或FeCl3·6H2O)实验7:GSH(谷胱甘肽, 媚力肽GSH GSH是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合而成的三肽化合物)含量测定所需试剂:NaH2PO4·2H2O DTNB(二硫代硝基苯甲酸) PBS (PH6.8)实验8:脯氨酸测定所需试剂:磺基水杨酸甲苯茚三酮冰乙酸 85%磷酸试验9:叶绿素含量测定。
80%丙酮试验9:GR活性测定试验10:过氧化氢含量测定。
三氯乙酸试验11:超氧阴离子含量测定二.酶液和母液提取1. 酶液提取所需试剂:50mmol/L磷酸缓冲液(PH=7.8)(内含1% (m/v) 聚乙烯吡哆烷酮PVP),0.1mmol/L EDTANa2或EDTA),也可为(内含2% (m/v)PVP),0.2mmol/L EDTA Na2或EDTA)(先配制后用缓冲液定容)2. ASA . GSH母液提取所需试剂:5%偏磷酸1.抗氧化酶酶液提取(SOD.POD.CAT):1g(根据样品的量,少的可以适当减少)叶片加入预冷5ml. 50mmol/L磷酸缓冲液(PH=7.8)↓4℃冷冻15000g离心20分钟↓上清液即为酶液(5℃下保存一两天内备用,中短期用-20℃保存)2.ASA . GSH母液提取:0.1g叶片加入3ml预冷5%偏磷酸溶液↓4℃冷冻14000g离心10分钟↓上清液即为母液(5℃下保存备用)(偏磷酸可显著沉淀蛋白质和保护ASA)酶液提取所需试剂:PVP(聚乙烯吡哆烷酮):1%(1g溶于100ml水),1000ml需称取10g,此处用PBSEDTA-Na 2 : 0.1mmol/L (37.2mg EDTA-Na2溶于1000ml蒸馏水),此处用PBSPBS(缓冲液)配制方法:① Na2HPO4·12H2O ② NaH2PO4·2H2O取① 71.64g,蒸馏水定容至1L,取② 31.21g定容至1L,放置4℃冰箱备用PH=7.8 取① 91.5ml+② 8.5ml=100ml (浓度0.2mol/L)需要0.05mol/L→将上述溶液烯释至400ml (0.2mol/L*0.1=0.05mol/L*V)母液提取所需试剂:5%偏磷酸:称5g纯偏磷酸,定容至100 ml蒸馏水(需加热溶解,温度在50-60℃)偏磷酸有剧毒(偏磷酸难溶解,先得用研钵提前研碎,后用磁力搅拌器溶解一到两天后再定容)(现所用为38%HPO3,所以需称65.7895g,定容至500ml)三.实验步骤实验1:MDA含量测定1.1所需试剂:10%三氯乙酸(TCA)(纯)称10g定容至100ml0.25%硫代巴妥酸 (纯) 称0.25g用10%TCA定容至100ml(配制时,可一次完成,先配TCA,不要定容,再加入硫代巴比妥酸,然后定容,若难溶解,可以在磁力搅拌器上微热)1.2步骤:取0.3g叶片,加4ml磷酸缓冲液研磨,加入 4ml 0.25%的硫代巴比妥酸(溶于10%的三氯乙酸)溶液↓摇匀95℃加热15分钟↓快速冷却3000g离心15分钟↓取上清测定 OD532,OD600,OD450值↓按公式求 MDA浓度=6.45×(OD532-OD600)-0.56OD450 (μmol/L)可溶性糖浓度=11.71×OD450 (mmol/L)最后计算 MDA含量(μmol/g FW)= [4×(MDA浓度x)×10-3/0.1]同时,可测得可溶性糖含量(m mol/g FW)= 4×(可溶性糖浓度χ)×10-3/0.1(用多波长测定,在测定之前一定要矫正基线,公式中的参数可以直接在分光光度计上输入)注意:以0.25%的硫代巴妥酸溶液作空白调零MDA含量测定的改进1.可以用做酶活性时提取的酶液来直接测定MDA含量,用量可以定为1.0、1.5或2.0(较好)ml。
实验一植物叶绿素含量的测定(分光光度法)(张宪政,1992)一、原理根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收,利用分光光度计在某一特定波长测定其吸光度,即可用公式计算出提取液中各色素的含量。
根据朗伯—比尔定律,某有色溶液的吸光度A与其中溶质浓度C和液层厚度L成正比,即A=αCL式中:α比例常数。
当溶液浓度以百分浓度为单位,液层厚度为1cm时,α为该物质的吸光系数。
各种有色物质溶液在不同波长下的吸光系数可通过测定已知浓度的纯物质在不同波长下的吸光度而求得。
如果溶液中有数种吸光物质,则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各组分在相应波长下吸光度的总和。
这就是吸光度的加和性。
今欲测定叶绿体色素混合提取液中叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量,只需测定该提取液在三个特定波长下的吸光度A,并根据叶绿素a、b及类胡萝卜素在该波长下的吸光系数即可求出其浓度。
在测定叶绿素a、b时为了排除类胡萝卜素的干扰,所用单色光的波长选择叶绿素在红光区的最大吸收峰。
高等植物中叶绿素有两种:叶绿素a 和b,两者均易溶于乙醇、乙醚、丙酮和氯仿。
叶绿素a和叶绿素b的比值反映植物对光能利用效率的大小,比值高则大,则反之。
二、材料、仪器设备及试剂试剂:1)95%乙醇(或80%丙酮)三、实验步骤称取剪碎的新鲜样品0.2~0.3g,加乙醇10ml,提取直至无绿色为止。
把叶绿体色素提取液倒入光径1cm的比色杯内,以95%乙醇为空白,在波长663nm和645nm下测定吸光度。
四、实验结果按计算丙酮法(Arnon法)【可以用于丙酮乙醇混合法和80%丙酮提取法的计算】叶绿素a的含量(mg/g)=(12.71⨯OD663 – 2.59⨯OD645)V/1000*W叶绿素b的含量(mg/g)=(22.88OD645 – 4.67OD663) V/1000*W 叶绿素a、b的总含量(mg/g)=(8.04⨯OD663 +20.29⨯OD645) V/1000*W按Inskeep公式叶绿素a的含量(mg/g)=(12.63⨯OD663 – 2.52⨯OD645)V/1000*W叶绿素b的含量(mg/g)=(20.47OD645 – 4.73OD663) V/1000*W叶绿素a、b的总含量(mg/g)=(7.90⨯OD663 + 17.95⨯OD645) V/1000*W 注:1、叶绿素a和叶绿素b的比值反映植物对光能利用率【1】比如阳生植物叶绿素a和叶绿素b的比值较大【2】阴生植物叶绿素a和叶绿素b的比值较小2、丙酮-------熔点:-94℃;沸点:56.48℃;是一种无色透明液体,有特殊的辛辣气味易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有机溶剂.下一步实验方法比较【1】95%乙醇直接提取(√)【2】95%乙醇加热提取(冯瑞云,1985)【3】无水酒精和80%丙酮等体积混合提取实验二、不良环境对植物细胞膜的伤害((张宪政,1992))一、原理植物组织在受到各种不利的环境条件(如干旱、低温、高温、盐渍和大气污染)危害时,细胞膜的结构和功能首先受到伤害,细胞膜透性增大。
植物⽣理指标检测⽅法植物组织中可溶性糖含量的测定在作为营养物质主要是指可溶性糖和淀粉。
它们在营养中的作⽤主要有:合成纤维素组成细胞壁;转化并组成其他有机物如核苷酸、核酸等;分解产物是其他许多有机物合成的原料,如糖在呼吸过程中形成的有机酸,可作为NH 3 的受体⽽转化为氨基酸;糖类作为呼吸基质,为作物的各种合成过程和各种⽣命活动提供了所需的能量。
由于碳⽔化合物具有这些重要的作⽤,所以是营养中最基本的物质,也是需要量最多的⼀类。
Ⅰ蒽酮法测定可溶性糖⼀、原理糖在浓硫酸作⽤下,可经脱⽔反应⽣成糠醛或羟甲基糠醛,⽣成的糠醛或羟甲基糠醛可与蒽酮反应⽣成蓝绿⾊糠醛衍⽣物,在⼀定范围内,颜⾊的深浅与糖的含量成正⽐,故可⽤于糖的定量测定。
该法的特点是⼏乎可以测定所有的碳⽔化合物,不但可以测定戊糖与⼰糖含量,⽽且可以测所有寡糖类和多糖类,其中包括淀粉、纤维素等(因为反应液中的浓硫酸可以把多糖⽔解成单糖⽽发⽣反应),所以⽤蒽酮法测出的碳⽔化合物含量,实际上是溶液中全部可溶性碳⽔化合物总量。
在没有必要细致划分各种碳⽔化合物的情况下,⽤蒽酮法可以⼀次测出总量,省去许多⿇烦,因此,有特殊的应⽤价值。
但在测定⽔溶性碳⽔化合物时,则应注意切勿将样品的未溶解残渣加⼊反应液中,不然会因为细胞壁中的纤维素、半纤维素等与蒽酮试剂发⽣反应⽽增加了测定误差。
此外,不同的糖类与蒽酮试剂的显⾊深度不同,果糖显⾊最深,葡萄糖次之,半乳糖、⽢露糖较浅,五碳糖显⾊更浅,故测定糖的混合物时,常因不同糖类的⽐例不同造成误差,但测定单⼀糖类时,则可避免此种误差。
糖类与蒽酮反应⽣成的有⾊物质在可见光区的吸收峰为 620 nm ,故在此波长下进⾏⽐⾊。
⼆、实验材料、试剂与仪器设备(⼀)实验材料任何植物鲜样或⼲样。
(⼆)试剂1. 80 %⼄醇。
2. 葡萄糖标准溶液(100 µg/mL ):准确称取100 mg 分析纯⽆⽔葡萄糖,溶于蒸馏⽔并定容⾄100 mL ,使⽤时再稀释 10 倍( 100 µg/mL )。
植物⽣理学中各项⽣理指标的测定⽅法⼀.实验内容实验1 MDA(丙⼆醛)含量测定所需试剂:10%三氯⼄酸(TCA)(纯) 0.25%硫代巴妥酸 (纯)实验2:可溶性蛋⽩含量测定所需试剂:考马斯亮蓝G-250 95%⼄醇 85%磷酸实验3:SOD(超氧化物歧化酶)酶活性测定所需试剂:dl-甲硫氨酸(Met) NBT EDTA-Na2 核黄素实验4:CAT(过氧化氢酶)活性(过氧化氢酶)测定所需试剂:PBS(PH=7.0) 30% H2O2实验五:Apx(抗坏⾎酸过氧化物酶)活性(即ASA—POD活性)测定所需试剂:ASA(分⼦量167.12) (⼄=胺四⼄酸=钠)EDTA—Na2 PBS (pH7.0) 30%H2O实验6: ASA(维⽣素C)含量测定偏磷酸 95%⼄醇磷酸 4% 2,2-⼆联吡啶 FeCl3(或FeCl3·6H2O)实验7:GSH(⾕胱⽢肽, 媚⼒肽GSH GSH是由⾕氨酸、半胱氨酸和⽢氨酸结合⽽成的三肽化合物)含量测定所需试剂:NaH2PO4·2H2O DTNB(⼆硫代硝基苯甲酸) PBS (PH6.8)实验8:脯氨酸测定所需试剂:磺基⽔杨酸甲苯茚三酮冰⼄酸 85%磷酸试验9:叶绿素含量测定。
80%丙酮试验9:GR活性测定试验10:过氧化氢含量测定。
三氯⼄酸试验11:超氧阴离⼦含量测定⼆.酶液和母液提取1. 酶液提取所需试剂:50mmol/L磷酸缓冲液(PH=7.8)(内含1% (m/v) 聚⼄烯吡哆烷酮PVP),0.1mmol/L EDTANa2或EDTA),也可为(内含2% (m/v)PVP),0.2mmol/L EDTA Na2或EDTA)(先配制后⽤缓冲液定容)2. ASA . GSH母液提取所需试剂:5%偏磷酸1.抗氧化酶酶液提取(SOD.POD.CAT):1g(根据样品的量,少的可以适当减少)叶⽚加⼊预冷5ml. 50mmol/L磷酸缓冲液(PH=7.8)↓4℃冷冻15000g离⼼20分钟↓上清液即为酶液(5℃下保存⼀两天内备⽤,中短期⽤-20℃保存)2.ASA . GSH母液提取:0.1g叶⽚加⼊3ml预冷5%偏磷酸溶液↓4℃冷冻14000g离⼼10分钟↓上清液即为母液(5℃下保存备⽤)(偏磷酸可显著沉淀蛋⽩质和保护ASA)酶液提取所需试剂:PVP(聚⼄烯吡哆烷酮):1%(1g溶于100ml⽔),1000ml需称取10g,此处⽤PBSEDTA-Na 2 : 0.1mmol/L (37.2mg EDTA-Na2溶于1000ml蒸馏⽔),此处⽤PBSPBS(缓冲液)配制⽅法:① Na2HPO4·12H2O ② NaH2PO4·2H2O取① 71.64g,蒸馏⽔定容⾄1L,取② 31.21g定容⾄1L,放置4℃冰箱备⽤PH=7.8 取① 91.5ml+② 8.5ml=100ml (浓度0.2mol/L)需要0.05mol/L→将上述溶液烯释⾄400ml (0.2mol/L*0.1=0.05mol/L*V)母液提取所需试剂:5%偏磷酸:称5g纯偏磷酸,定容⾄100 ml蒸馏⽔(需加热溶解,温度在50-60℃)偏磷酸有剧毒(偏磷酸难溶解,先得⽤研钵提前研碎,后⽤磁⼒搅拌器溶解⼀到两天后再定容)(现所⽤为38%HPO3,所以需称65.7895g,定容⾄500ml)三.实验步骤实验1:MDA含量测定1.1所需试剂:10%三氯⼄酸(TCA)(纯)称10g定容⾄100ml0.25%硫代巴妥酸 (纯) 称0.25g⽤10%TCA定容⾄100ml(配制时,可⼀次完成,先配TCA,不要定容,再加⼊硫代巴⽐妥酸,然后定容,若难溶解,可以在磁⼒搅拌器上微热)1.2步骤:取0.3g叶⽚,加4ml磷酸缓冲液研磨,加⼊ 4ml 0.25%的硫代巴⽐妥酸(溶于10%的三氯⼄酸)溶液↓摇匀95℃加热15分钟↓快速冷却3000g离⼼15分钟↓取上清测定 OD532,OD600,OD450值↓按公式求 MDA浓度=6.45×(OD532-OD600)-0.56OD450 (µmol/L)可溶性糖浓度=11.71×OD450 (mmol/L)最后计算 MDA含量(µmol/g FW)= [4×(MDA浓度x)×10-3/0.1]同时,可测得可溶性糖含量(m mol/g FW)= 4×(可溶性糖浓度χ)×10-3/0.1(⽤多波长测定,在测定之前⼀定要矫正基线,公式中的参数可以直接在分光光度计上输⼊)注意:以0.25%的硫代巴妥酸溶液作空⽩调零MDA含量测定的改进1.可以⽤做酶活性时提取的酶液来直接测定MDA含量,⽤量可以定为1.0、1.5或2.0(较好)ml。
植物生理指标测定方法1、叶片持水率择植株上部枝条健康完整的定型叶,每种依据叶片大小摘取叶片,混均匀后分成三份即时称量鲜重,后置入40℃恒温烘箱中,烘40 min,取出称重,再置入85℃烘箱中恒温烘至恒重。
离体叶片,在单位时间内,水分损失的大小,反映叶片持水能力的高低,水分损失越小,其叶片保水能力就越高,就越耐干旱。
故失水率的大小,表示叶片持水能力的高低,失水率越小,其持水能力就越高。
计算公式如下:失水率=[(鲜重-40℃烘40 min重)÷(鲜重-85℃烘至恒重)]×100%。
2、植物暂时萎蔫率测定观测植株叶片萎蔫下垂、翌日晨不能恢复正常者,即取盆中土壤测定。
其方法为,将植株连土团倒出,用小刮铲,小心而迅速从根的周围取土,剔除粗粒沙石及残根等杂物,装入已称重的备用铝盒,及时称重,带回室内置于105℃烘箱内烘至恒重。
取样后,及时复盆并淋透水,置于棚内继续养护,观察能否生还,如能生还,数据可用,如果植株死亡,则需重做。
每种植物每次测试一盆,(做3次重复)按下式计算暂时萎蔫率:暂时萎蔫率=[(土壤湿重-土壤干重)÷土壤干重]×100%。
3、叶片相对含水量取各植株相同部位叶片,首先测定植物叶片的鲜重M1,后将叶片浸入蒸馏水中5-6 h,使叶片吸水达到饱和状态,取出擦干叶片至表面无水分残留,再称重,得植物叶片的饱和鲜重M2,最后将植物叶片放进烘箱,105℃杀青半小时,再于85℃环境下烘至恒重,得叶片干重M3。
叶片相对含水量按公式计算。
式中: M1:为叶片的鲜重,M2为叶片的饱和鲜重,M3为叶片干重4、相对电导率用DDS—6700型电导率仪测定,取各植株相同部位叶片,用蒸馏水拭净叶片表面和背面,用剪刀去除叶片中脉,余下部分剪成大小为5mm×5mm的叶片。
取0.20g各3份放入锥形瓶中并加入30ml蒸馏水,放于真空干燥器中,用真空泵抽气10min,以抽出细胞间隙空气。
氮蓝四唑(NBT)法测定超氧物歧化酶(SOD)活力一、原理超氧物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)普遍存在于动、植物体内,是一种清除超氧阴离子自由基的酶。
本实验依据超氧物歧化酶抑制氮蓝四唑(NBT)在光下的还原作用来确定酶活性大小。
在有氧化物质存在下,核黄素可被光还原,被还原的核黄素在有氧条件下极易再氧化而产生O2,可将氮蓝四唑还原为蓝色的甲腙,后者在560nm处有最大吸收。
而SOD可清除O2,从而抑制了甲腙的形成。
于是光还原反应后,反应液蓝色愈深,说明酶活性愈低,反之酶活性愈高。
据此可以计算出酶活性大小。
二、材料、仪器设备及试剂(一)材料;水稻或小麦叶片(二)仪器设备:1.高速台式离心机;2.分光光度计;3.微量进样器;4.荧光灯(反应试管处照度为4000Lx);5.试管或指形管数支。
(三)试剂 1. 0.05mol/L 磷酸缓冲液(pH7.8);2. 130mmol/L 甲硫氨酸(Met)溶液:称1.9399gMet用磷酸缓冲液定容至100ml;3.750μmol/L 氮蓝四唑溶液:称取0.06133gNBT用磷酸缓冲液定容至100ml,避光保存;4. 100μmol/L EDT-Na2溶液:称取0.03721gEDTA-Na2用磷酸缓冲液定容至1000ml;5. 20μmol/L 核黄素溶液:称取0.0753g核黄素用蒸馏水定容至1000ml避光保存。
三、实验步骤1. 酶液提取取一定部位的植物叶片(视需要定,去叶脉)0.5g于预冷的研钵中,1ml预冷的磷酸缓冲液在冰浴上研磨成浆,加缓冲液使终体积为5ml。
取1.5~2ml于1000rpm下离心20min,上清液即为SOD粗提液。
2. 显色反应取5ml指形管(要求透明度好)4支,2支为测定管,另2支为对照管,按下列加入各溶液:试剂(酶)用量(ml)终浓度(比色时)0.05mol/L 磷酸缓冲液1.5130mmol/L Met溶液0.313mmol/L 750μmol/LNBT溶液0.375μmol/L 100μmol/L EDTA-Na2液0.310μmol/L 20μmol/L 核黄素0.320μmol/L 酶液0.05。
植物生理生化实验原理和技术植物生理生化实验旨在研究植物生命过程中的生理和生化相关現象,改进对植物的了解及应用。
以下是实验原理和常用技术。
1. 光合作用测定:光合作用是植物生理的重要过程之一,可使用光合速率仪测量光合速率。
原理是通过测量植物叶片释放或吸收的氧气量,来间接测定光合速率。
2. 蒸腾作用测定:蒸腾作用是植物水分代谢的关键环节。
可利用蒸腾速率仪测量植物叶片释放的水蒸气量,从而确定植物的蒸腾速率。
3. 细胞呼吸测定:细胞呼吸是植物细胞产能的主要途径,可以通过测量释放的二氧化碳量来测定细胞呼吸速率。
常用的测定方法有测量呼吸速率的气体分析仪或密闭系统测定二氧化碳的累积。
4. 酶活性测定:酶是植物生物化学过程中的重要催化剂。
酶活性的测定可以通过测量糖类、蛋白质、核酸等底物的代谢速率,或通过测量底物与产物之间的光学、电化学变化来实现。
常用的方法有光谱法、酶促反应连续监测法等。
5. 色素提取:植物体内的色素对光合作用和其他生化过程至关重要。
常用的色素提取方法包括酒精提取、乙醚提取等。
提取后的色素溶液可以通过紫外-可见光谱仪进行定量测定。
6. 蛋白质测定:蛋白质是植物细胞内的重要有机物。
常用的蛋白质测定方法包括巴雷特试剂法、劳氏试剂法、比色试剂法等。
通过测定样品和标准溶液的吸收值,可以计算出蛋白质的含量。
7. 酶动力学测定:酶动力学是研究酶催化作用速度的科学。
可以通过测定底物浓度、酶浓度、反应时间等因素对酶活性的影响来研究酶的催化机理。
常用的测定方法有Michalis-Menten曲线法、双倒数法等。
8. 膜透性测定:膜透性是指物质穿过细胞膜的能力。
可以通过测定溶液中离子浓度的变化,来评估膜透性的改变。
常用的测定方法有电导率法、吸光度法等。
9. RNA/DNA提取和定量:RNA/DNA是植物遗传信息的主要表达形式。
可以使用相关试剂盒从植物样品中提取RNA/DNA,然后通过紫外-可见光谱仪或荧光定量仪测定其浓度。
常用植物生理指标测定方法一、可溶性蛋白质含量测定——考马斯亮蓝G25O染色法1.牛血清白蛋白标准曲线制作:称取25mgBSA加蒸馏水定容至100ml。
吸取O定容至100ml,即得100ug/ml标准BSA溶液,按下表制作BSA标准曲40ml+H2O定容至1000ml,贮于棕色瓶中。
入100ml85%(w/v)磷酸(高氯酸?),加H2O研磨匀浆,3000r/min离心10min,3.样品的提取:称取鲜样0.25~0.5 g,+5mlH2上清液备用。
适当稀释3ml,加入考马斯亮蓝G25O染色液3ml,摇匀,10min比色(595,620?)。
*N(稀释倍数)/w(g)4.可溶性蛋白质含量(ug/g)= c(ug/ml)*v定容(ml)二、可溶性糖含量测定——蒽酮法O溶解转入1. 蔗糖标准曲线制作:称取80℃烘干的分析纯蔗糖1.0000g,加H2100ml容量瓶定容,吸取1ml于另一容量瓶加HO定容100ml,即得100ug/ml糖22.蒽酮硫酸试剂:分析纯蒽酮1g,浓硫酸3.样品提取:称取样品0.1~0.3g,加HO 10ml薄膜封口,沸水浴提取30min,2过滤于50~100ml容量瓶,反复漂洗,定容,摇匀静置,取上清液0,5ml加水1.5ml摇匀,缓慢加硫酸蒽酮试剂5ml,沸水浴10min冷却620nm比色。
*N(稀释倍数)/w(g)*100004.可溶性糖含量(%)=c(ug/ml)*v定容(ml)三、脯氨酸含量测定——磺基水杨酸法1. 脯氨酸标准曲线制作:称取0.0250g分析纯脯氨酸加250ml HO即得100ug/ml2标液,取10ml加水定容至100ml,得10ug/ml脯氨酸标准液,按下表制作标准2试剂:3%磺基水杨酸称取:3g 磺基水杨酸+H 2O 定容100ml酸性茚三酮试剂:2.5g 茚三酮+60ml 冰乙酸+40ml 6M 磷酸,70℃加热溶解冷却,棕色瓶中备用。
现用现配。
3.样品提取测定:称样0.2g 左右3次重复→具塞试管→5ml3%磺基水杨酸(或薄膜封口)→沸水浴15min 冷却,上清液+2ml 冰乙酸+3ml 酸性茚三酮→摇匀封口沸水浴30~45min ,冷却(甲苯萃取)→静置520nm 比色。
1 叶圆片放氧活性的测定原理:同光合速率一样,同光合速率一样,叶片光合放氧速率是反应光合能力的一项重要指标,叶片光合放氧速率是反应光合能力的一项重要指标,叶片光合放氧速率是反应光合能力的一项重要指标,其其大小本质上取决于PSII 活性的大小。
活性的大小。
称取2~3 cm 2 叶片约0.2g ,用打孔器2-3 mm 2的小圆片后放入含有200mmolTrincine Trincine--NaOH ,100 mmol NaHCO 3,pH7.0 的缓冲液中,并用注射器抽真空1min 左右,使缓冲液充分渗入到叶肉细胞里,最后将叶圆片连同缓冲液转移至极谱氧电极(Hansatech ,英国)的反应杯里测定放氧活性,测定在20℃及800μmol.m -2.s -1 光强下进行,每个样品测定3个重复。
个重复。
2 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase )活性测定 原理:Rubiscase 是光合作用中最重要的关键酶,它既催化RuBP 羧化反应,又催化RuBP 加氧反应,对植物的光合作用具有重要的调控作用。
加氧反应,对植物的光合作用具有重要的调控作用。
参照李合生等[57]的方法,称取0.5g 叶片加入匀浆液6ml (100mmol/L Tris-HCl 缓冲液pH7.8,10 mmol/L MgCl 2,1.0 mmol/L EDTA ,20 mmol/L 2-巯基乙醇,2%聚乙烯吡咯烷酮)冰浴研磨匀浆,14000g 、4℃离心20min ,上清液作酶液活性分析。
反应液总体积为200µ200µLL ,内含反应介质100mmol/L Tris- HCI 缓冲液(pH7.8)、0.4mmol/L EDTA 、12 mmol/L MgCl 2)93.3µ93.3µL L 、50 mmol/L ATP 、50mmol/L 磷酸肌酸,200mmol/L NaHCO 3各13.3µ13.3µLL ,160 u/ml 磷酸肌酸激酶,160 u/ml 磷酸甘油酸激酶,160 u/ml 磷酸甘油醛脱氢酶各6.7µ6.7µLL ,5mM/L NADH ,蒸馏水各13.3µ13.3µL L ,RuBPCase 提取液6.7µ6.7µL 30L 30℃恒温水浴10 min, 最后加入9 mmol/L RuBP6.7µ6.7µL L 反应开始,用Theymo1500型 酶标仪96孔板测定340 nm 下光吸收的变化。
1 叶圆片放氧活性的测定原理:同光合速率一样,叶片光合放氧速率是反应光合能力的一项重要指标,其大小本质上取决于PSII活性的大小。
称取2~3 cm2 叶片约0.2g,用打孔器2-3 mm2的小圆片后放入含有200mmol Trincine-NaOH,100 mmol NaHCO3,pH7.0 的缓冲液中,并用注射器抽真空1min 左右,使缓冲液充分渗入到叶肉细胞里,最后将叶圆片连同缓冲液转移至极谱氧电极(Hansatech,英国)的反应杯里测定放氧活性,测定在20℃及800μmol.m-2.s-1光强下进行,每个样品测定3个重复。
2 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性测定原理:Rubiscase是光合作用中最重要的关键酶,它既催化RuBP羧化反应,又催化RuBP加氧反应,对植物的光合作用具有重要的调控作用。
参照李合生等[57]的方法,称取0.5g叶片加入匀浆液6ml(100mmol/L Tris-HCl 缓冲液pH7.8,10 mmol/L MgCl2,1.0 mmol/L EDTA,20 mmol/L 2-巯基乙醇,2%聚乙烯吡咯烷酮)冰浴研磨匀浆,14000g、4℃离心20min,上清液作酶液活性分析。
反应液总体积为200µL,内含反应介质100mmol/L Tris- HCI 缓冲液(pH7.8)、0.4mmol/L EDTA、12 mmol/L MgCl2)93.3µL、50 mmol/L ATP、50mmol/L 磷酸肌酸,200mmol/L NaHCO3各13.3µL,160 u/ml 磷酸肌酸激酶,160 u/ml 磷酸甘油酸激酶,160 u/ml 磷酸甘油醛脱氢酶各6.7µL,5mM/L NADH,蒸馏水各13.3µL,RuBPCase提取液6.7µL 30℃恒温水浴10 min, 最后加入9 mmol/L RuBP 6.7µL反应开始,用Theymo1500型酶标仪96孔板测定340 nm下光吸收的变化。
以ΔA340·min-1下降0.01为l U,每个样品测定3个重复。
3 磷酸烯醇式丙酮酸(PEPCase)活性测定原理:PEPCase通过催化CO2和HCO3-之间的快速结合,促进CO2在细胞中扩散并提供羧化底物[。
参照郑炳松[58]的方法,称取0.5g左右叶片加入匀浆液6ml(0.1mol/L Tris-H2SO4,10 mmol/L MgCl2,1.0 mmol/L EDTA ,7 mmol/L 2-巯基乙醇,1%聚乙烯吡咯烷酮,5%甘油pH8.2)冰浴研磨成匀浆,15000g下冷冻离心20min,上清液作酶液活性分析。
反应液总体积为200µL,内含反应介质(0.1mol/L Tris-H2SO4 pH9.2)66.7µL、10 mmol/L MgSO4、10mmol/L NaHCO3各6.7µL,1 mg/mL NADH,50 u/ml 苹果酸脱氢酶各20µL ,蒸馏水,PEPCase提取液各33.3µL,28℃恒温水浴10 min, 最后加40mmol/L PEP 13.3μl反应开始,用Theymo 酶标仪1500型96孔板测定340 nm下光吸收的变化。
以ΔA340·min-1下降0.01为l U。
每个样品测定3个重复。
4 类囊体膜的制备选用新鲜的植物叶片,4℃冰箱中放置过夜使其消耗一部分淀粉,在预冷的匀浆液(含0.4mol/L 蔗糖,20m mol /L Tris-Hcl,15m mol /L NaCl,2 m mol /L EDTA- Na2 pH 7.8)中快速匀浆,8层纱布过滤,4℃,2000g下离心10min,沉淀为叶绿体,用低渗涨破液(含20mmol/L Tris-Hcl,15mmol/L NaCl,5 mmol/LMgCl2 pH 7.8)悬浮沉淀,匀浆后4℃,500g低速离心去除未破碎的叶绿体和其他大的残渣,上清液在4℃,5000g离心10min得到初提的类囊体膜,涨破液洗涤去除淀粉得到纯化的类囊体膜,保存液(含0.4mmol/L蔗糖,20mmol/L Tris-Hcl,35mM/L NaCl pH 7.0)悬浮保存在-80℃冰箱备用。
5 类囊体膜PSI、PSII电子传递活性测定用Clark—氧电极参照Leong 和Anderson的方法[59]并略做修改。
PSⅡ电子传递速率(H2O→DCBQ)反应液组成为:蔗糖400mmol/L,DCBQ0.2mmol/L,Ferricya 1mmol/L,Tricine-NaOH(pH 6.5) 50 mmol/L;PSⅠ光合电子传递速率(DCPIP/AsA→MV) 反应液组成为:Sucrose 400mmol/L,MgCl2 5mmol/L,NaCl 10mmol/L,DCPIP 200μmol/L,sodium azide 1mmol/L,MV 0.5mmol/L,DCMU 10umol/L,sodium ascorbate 1mmol/L,Tricine-NaOH (pH 7.5) 50 mmol/L。
测定温度为20℃,光强为600μmol photons m-2s-1,叶绿素浓度为20μg/mL,每个样品测定3-5个重复。
6 类囊体膜室温吸收光谱的测定和Gaussian解析用日本岛津UV一3100型分光光度计测定样品在360——720nm处OD值,每隔0.5nm测定1次,叶绿素浓度为l0μg/mL。
吸收光谱用Origin6.1进行Gaussian 解析,解析的具体方法和各个组分的定义参考French[60],Brown[61]以及Ginkel[62]。
7 SDS-PAGE电泳参照Laemmli方法。
(1)凝胶配制:15%分离胶(pH8.8,3.75 mM/mL Tris-HCl,15%Arc-Bis(15:0.4),60mM/mL尿素);5.4%浓缩胶(pH6.8,3.125 mM/mL Tris-HCl,5.4%Arc-Bis(2.16:0.058)),聚合时分离胶和浓缩胶各加10%过硫酸铵30μl/10ml,TEMED 10μl/10ml。
(2)样品处理:取等体积和等叶绿素含量的样品增溶液进行增溶,样品增溶液含4% SDS,10% β-巯基乙醇,0.002% 溴酚蓝,1mM/mL Tris-HCl, 5%甘油。
混合后沸水浴温育3min,10000g下离心5分钟。
(3)上样和电泳:每电泳槽加2μg叶绿素含量的样品。
电极缓冲液含0.1%SDS, 50mM Tris, 384mM 甘氨酸, pH 8.3。
采用Bio-Rad Mini-protein II 型电泳槽0.75mm凝胶板,恒压条件下,浓缩胶中60V, 分离胶中110V 电泳约150min,直到溴酚蓝接近凝胶板下沿停止电泳。
第一泳道上样4μl 低分子量标准蛋白(上海宝生物)(99kD, 66kD, 45kD, 30kD, 20kD, 14.4kD)。
(4)固定,染色和脱色:凝胶板在固定液(50%乙醇,10%乙酸)中固定4h, 在染色液(1.16%考马斯亮蓝R-250, 25%乙醇,8%乙酸)中染色4h,在脱色液中(25%乙醇,8%乙酸)脱色至背景很浅, 照相保存。
8 细胞色素氧化酶活性测定参照Terry M等[63]方法。
(1)凝胶配制:15%分离胶(pH8.8,3.75 mmol/mL Tris-HCl,15%Arc-Bis(15:0.4));5.4%浓缩胶(pH6.8,3.125 mmol/mL Tris-HCl,5.4%Arc-Bis(2.16:0.058)),聚合时分离胶和浓缩胶各加10%过硫酸铵30μl/10ml,TEMED 10μl/10ml。
(2)样品处理:取等体积和等叶绿素含量的样品增溶液进行增溶,样品增溶液含2% LDS,10% β-巯基乙醇,1mM/mL Tris-HCl, 5%甘油。
冰浴混合后增溶10min,4℃,15000g下离心5分钟。
(3)上样和电泳:每电泳槽加10μg叶绿素含量的样品。
电极缓冲液含0.1%SDS, 50mM/L Tris, 384mM/L 甘氨酸, pH 8.3。
采用Bio-Rad Mini-protein II 型电泳槽0.75mm凝胶板,恒流条件下,3mA/板,0-4℃避光条件下电泳约11h,直到样品接近凝胶板下沿停止电泳。
(4)固定、染色:凝胶板在固定液(50%甲醇,0.5mg/mlTMBZ,1M/L醋酸钠—醋酸,pH4.7 )中固定30min, 加入0.5% H2O2,立即照相保存。
9 植物组织中游离氨基酸总量的测定氨基酸是组成蛋白质的基本单位,也是蛋白质的分解产物。
植物根系吸收、同化的氮素主要以氨基酸和酰胺的形式进行运输。
所以测定植物组织中不同时期、不同部位游离氨基酸的含量对于研究根系生理、氮素代谢有一定意义。
试剂:(1)水合茚三酮试剂:正丙醇0.6g再结晶的茚三酮→15ml正丙醇→30ml正丁醇+60ml乙二醇→9ml pH 5.4乙酸-乙酸钠缓冲液。
(棕色瓶,4℃有效期10d)(2)乙酸乙酸钠缓冲液(pH5.4):称取乙酸钠54.4g→100ml蒸馏水→加热至沸腾,使体积蒸发至60ml左右→冷却→转入100ml容量瓶→加30ml冰醋酸→稀释至100ml。
(3)标准氨基酸:称取80℃下烘干的亮氨酸46.8mg,溶于10%异丙醇中,用10%异丙醇定容至100ml,取此液5ml,用蒸馏水稀释至50ml,即为5ug/ml 氨基氮之标准液。
(4)0.1%抗坏血酸:称取50mg抗坏血酸,溶于50ml蒸馏水中,即随配随用。
(5)10%乙酸。
实验步骤:(一)样品制备:取新鲜样品0.5g→5ml 10%乙酸(研磨)→用蒸馏水稀释至100ml→过滤在三角瓶中。
(二)制作标准曲线试剂管号1 2 3 4 5 6标准氨基酸/ml 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0无氨蒸馏水/ml 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0水合茚三酮/ml 3 3 3 3 3 3抗坏血酸/ml 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1每管含氮量/ug 0 1 2 3 4 5加完试剂后混匀,封口,置沸水中加热15min,取出后用冷水迅速冷却并不时摇动,是加热形成的红色被空气逐渐氧化而退去,进而呈现蓝紫色时,用60%乙醇定容至20ml,570nm测吸光度。
(三)样品测定吸取样品滤液1.0ml,放入20ml干燥试管中,加无氨蒸馏水1.0ml,其他步骤与制作标准曲线相同。
根据样品吸光度在标准曲线上查得含氮量。