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),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
1. 定性测定
(1)配制反应液 把1% TTC溶液、0.4 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0.4% TTC溶液0.2 mL放入大试管中,加9.8 mL乙酸乙酯,再加少许Na2S2O4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0.25 mL、0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 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1~2 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)。
(3)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。
四、结果计算
根系活力= C/(1000*W*h) [mg TTF/(g•h)]
式中:C——四氮唑还原量,μg。
W——根重,g。
h——时间,h。
你好,将碑酸级二钠注入土中范围较小的一定部位,一株作物只注入一点,再选择作物的一定部位测其放射性,即可获得作物某一生长时期的根活力。
所侧数据经统计学处理后列表、绘图可得到清晰的根活力分布图、测定时需用小型野升定标器,我们使用的是国产DBX一1定标器,该仪器体积小、重量轻、灵敏度高、数码管显示。使用这种方法和仪器在油菜、水稻上侧定根系活力得到了较满意的结果。
侧定方法:以磷酸氢二钠为指示剂,早田使用N幻H.名PO;不需特殊处理,水田操作时则要将Na:H二PO'用阴离子交换树脂或泥团吸附。 Na:H二PO'用非放射性磷酸盐稀释,每洞注入1 ml左右,渗透范围约1 cm,放射性强度依测定时间长短而定。
每株施入的P:O。量经计算小于每亩施磷量的l%。
标记部位应形成一个立体面。在离植株主茎水平距离5 cm、10cm处的东、西、南、北四个方位的三个深度打洞,。
TTC染的是活细胞,红墨水染的是死细胞。
TTC法:凡有生命活力的种子胚部,在呼吸作用过程中都有氧化还原反应,而无生命活力的种胚则无此反应。当TTC渗入种胚的活细胞内并被还原时,便由无色的TTC变为红色的TTF。
红墨水法:凡生活细胞的原生质膜具有选择性吸收物质的能力,而死的种胚细胞原生质膜丧失这种能力,于是染料便能进入死细胞而染色。
扩展资料
TTC法的原里:
凡有生活力的种子胚部在呼吸作用过程中都有氧化还原反应,而无生活力的种胚则无此反应。
当TTC溶液渗入种胚的活细胞内,并作为氢受体被脱氢辅酶(NADH或NADPH)还原时,可产生红色的三苯基甲(TTF),胚便染成红色。
当种胚生活力下降时,呼吸作用明显减弱,脱氢酶的活性亦大大下降,胚的颜色变化不明显,故可由染色的程度推知种子的生活力强弱。TTC还原反应如下:TTC(无色),TTF(红色)。
参考资料来源:搜狗百科-TTC法
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