实验三 种子和根系生活力的测定
一、种子活力的测定
种子是裸子和被植物的延存器官，种子质量和活力是农林业生产的基础。
（一）氯化三苯基四氮唑（TTC）法
【原理】
TTC（2，3，5－氯化三苯基四氮唑）的氧化态是无色的，可被氢还原成不溶性的红色
三苯基甲月朁（TTF）。具有活力的组织和细胞在呼吸作用中，脱氢酶催化底物氧化脱氢产
生NADH、NADPH 等还原性物质，当TTC渗入组织或细胞时呼吸过程产生的还原物质可将
其还原成TTF（红色），组织或细胞被染成红色。死细胞无呼吸，不发生这样的氧化还原反
应。应用这一原理，可根据组织或细胞染色情况来检测种子、花粉根系等的活力。
应用TTC的水溶液浸泡种子，使之渗入种胚的细胞内，如果种胚具有生命力，其中的脱
氢酶就可以将TTC作为受氢体使之还原成为三苯基甲月朁 而呈红色， 如果种胚死亡便不能
染色，种胚生命力衰退或部分丧失生活力则染色较浅或局部被染色，因此，可以根据种胚染
色的部位或染色的深浅程度来鉴定种子的生命力。
【仪器设备】
1．小烧杯；
2．刀片；
3．镊子；
4．温箱；
5．培养皿；
6． 棕色试剂瓶；
7． 解剖针；
8． pH试纸。
【试剂】
0.1 %TTC溶液：0.1 g TTC溶于100 mL pH 7.0的磷酸缓冲液中。
【材料】 贮藏不同时间种子和死种子。
【方法步骤】
1． 将新种子、陈种子或死种子，用温水（约30 ℃）浸泡2～6 h，使种子充分吸胀。
2． 随机取种子两份，每份50粒。豆类种子要去皮，然后沿种胚中央准确切开，取其一
半备用。
3． 将准备好的种子分别放在培养皿中，加入TTC溶液，以浸没种子为度。
4． 将种子置于30 ℃～35 ℃的恒温箱中保温30 min染色。也可在20 ℃左右的室温下
放置40～60 min。
5． 染色结束后要立即进行鉴定，因放久会褪色。倒出TTC溶液，再用清水将种子冲洗
2～3次，逐个观察种胚被染色的情况，判断种子有无生活力。凡种胚全部或大部分被染成红
实验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。
、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 X150mm) 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(C16H18N3SCI • 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。
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
实验三 植物根系活力测定
植物根系的作用主要有:(1)对地上部分支持和固定(2)物质的贮藏(3)对水分和无机盐类的吸收(4)合成氨基酸、激素等物质。因此，根系活力是植物生长的重要生理指标之一,其测定方法主要有a-萘胺氧化法和氯化三苯基四氮唑(TTC)法。
实验目的：了解根系活力的生理意义；掌握a-萘胺氧化法,测定根系活力的原理与方法;
实验原理：植物的根系可通过过氧化物酶氧化吸附在根表面的a-萘胺，生成红色的α-羟基-1-萘胺，沉淀于有强氧化力的根表面，使这部分根染成红色，该反应如右图。根对α-萘胺的氧化力与其呼吸强度有密切关系。据认为α-萘胺氧化过程是在过氧化物酶的催化下进行的，该酶的活力愈强，对α-萘胺的氧化力就愈强，染色也就越深。所以可根据染色深浅半定量地判断根系活力大小。 如需对根活力进行定量测定，可根据α-萘胺溶液与根系接触一定时间后，α-萘胺的减少量来确定。Α-萘胺在酸性环境中与对氨基苯磺酸和亚硝酸盐作用生成红色的偶氮染料,可用比色法测定α-萘胺含量，其反应如图。在520nm波长处测定所生成的染料的吸光度值，即可求出a-萘胺的含量。求出与根接触前后a-萘胺的含量，就可以求出根系对a-萘胺的氧化活力，从而测定出植物根系的氧化活力大小。
实验内容：
1. 定性观察（不做）
从田间挖取水稻植株，用水冲洗根部所附着的泥土，洗净后再用滤纸吸去附在水稻根上的水分。然后将植株根系浸人盛有25 μg/mL的a-萘胺溶液的容器中,容器外用黑纸包裹,静置24~36 h后观察水稻根系着色状况。着色深者，其根系活力越大。
2. 定量测定
(1)a-萘胺的氧化
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2
g根放在100 ml三角烧瓶中。然后加50 μg/ml的a-萘胺溶液与PBS(pH 7.0)等量混合液50 ml，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2 ml溶液，测定α-萘胺含量[测定方法见下面(2)]，作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（10min），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。
实验-植物根系活力的测定
植物根系活力是指植物根系在土壤中生长、吸收水分和养分的能力。测定植物根系活力的方法有很多种，其中常用的方法是测定根长、根数和根重等指标。下面介绍一种简单的测定植物根系活力的实验方法。
实验目的：
测定不同植物对不同营养液的根系生长情况，比较不同营养液对根系生长的影响。
实验器材：
1. 玻璃培养皿
2. 密闭袋
3. 印度蓝溶液
4. 双面胶带
5. 不同营养液：蔗糖水、盐水、橙汁、矿泉水等。
实验步骤：
1. 将玻璃培养皿控制在 3~7 cm，用双面胶带将玻璃培养皿固定于橙汁、矿泉水、蔗糖水、盐水等不同营养液中。
2. 取几株同龄、同质、同株的植物。去掉表皮组织，并将植物的根部放入玻璃培养皿里。
3. 将培养皿置于密闭袋内，保证环境温度、光线和空气湿度的一致性。
4. 每天提取一些根系，用印度蓝溶液染色。将所有染蓝的根系取出，用银砂纸将植物根系的颜色刮干净，然后用千分尺测量根长或者称重等。
实验注意事项：
1. 保持密闭袋的气密性，注意通风、换氧。
2. 保持营养液的稳定性，避免出现水质的变化。
实验结论： 从实验结果来看，不同营养液对植物根系的生长效果不尽相同。因此，植物的根系发育和生长需要各种不同的营养元素。营养液中各种无机盐和有机化合物含量的不同，可能会影响植物根系的生长效果。
