页数:52页文件大小:13.07 MB来源: 植物生理学ppt课件
本实验课件比较测干重、测放氧、测二氧化碳三类光合速率测定方法的优缺点,详细给出改良半叶法的取样与干重差计算、氧电极法的仪器安装与校正、红外线CO2分析仪法的气体流速与光合速率换算,并配有便携式光合仪的操作流程。
植物光合速率和呼吸速率的测定
生长发育基本一致,功能接近AB干重=A叶与B叶在相对部位的单位面积干重之差值测干重——改良半叶法同面积光暗叶片重量差一、实验原理
三、结果计算:两组叶圆片干重差值,除以叶面积及光照时间。Ws-W1S-t光合强度=(mg·dm-2·h-1)Ws:照光叶片干重(mg);W1:未照光叶片干重(mg);S:圆叶片总面积(dm2);t:照光时间(h)。测干重——改良半叶法
1.氧电极氧电极是由嵌在有机玻璃上的铂和银所构成,以0.5mol/LKCl为电解质,电极头外覆盖一层聚乙烯或聚四氟乙烯薄膜,其厚度在15~25μm之间,用“〇”形套膜环固定,使电极与被测溶液隔离,而溶解在溶液中的氧仍能透过薄膜,进入电极内。
较薄的膜易透过氧,因而对氧浓度变化的响应时间短。反应式:铂极上还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-银极银的氧化反应:4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-氧电极法测定光合速率一、实验原理
氧电极法测定光合速率电极电流的大小受氧的扩散速度的限制,这种电极电流又称扩散电流。扩散电流的大小完全取决于溶液主体中的氧的浓度。在极化电压及温度恒定的条件下,扩散电流的大小即可作为溶解氧定量测定的基础。
电极间产生的扩散电流信号可通过电极控制器的电路转换成电压输出,用自动记录仪进行记录。一、实验原理
1.仪器安装——氧电极的准备(1)清洁电极用棉棒蘸少许清洁剂,于银极上来回擦拭,直到银极洁亮为止,然后用蒸馏水冲洗干净。
(2)电极膜的安装电解液(半饱和KCl)阴极阳极在圆形电极的顶部加1小滴电解液盐桥纸电极膜O型圈取一块盐桥纸片覆盖在电解液上,然后取一块电极膜覆盖在盐桥纸片上面O型圈装膜器将“O”型圈放在装膜器的末端,然后向下滑动装膜器的外套,推动“O”型圈套在电极上电极膜电极膜O型圈
1.仪器安装——测定系统的安装(1)氧电极系统的安装将外部O型圈安置在电极外部的凹槽圈内垂直握住电极室,将电极放入电极室将电极室安置在控制盒上方的黑色磁力搅拌器上将电极与控制盒连接蒸馏水准确加入少量水,然后放入磁转子与计算机连接
2.仪器校正——空气线的建立点击“Calibrate”,在下拉菜单“Oxygen”中点击“New”输入实验时的温度和大气压,点击“OK”提示为“在样品室建立空气线”,点击“OK”当信号线平稳,点击“stop”
2.仪器校正——零氧线的建立通过反应杯盖的排气孔加入保险粉,然后点击提示框上的“OK”当信号线平稳,点击“stop”将溶液倒出,加入等体积被氧饱和的去离子水,点击“OK”当信号线平稳,点击“stop”,校正完成
2.仪器校正——光源的校正把光量子探头插入电极室的合适位置在主菜单的工具栏中单击“Configure”,从选项中选择“Set PFD table”(设置光强表)点击“Calibrate Light”(校正光强)
2.仪器校正——光源的校正显示一个对话框“Enter Measured Intensity in μmol /m-2.s-1”(输入测定的光强),在该框中输入光量子仪实测的光强后,点击OK 弱光强光输入光量子仪实测的光强后,点击OK
3.样品测定把盛有样品的烧杯放在与测定温度相同的水浴中适应一段时间(若是测定光合作用,则把样品放在饱和光强下适应30分钟,放入0.1M的NaHCO3溶液中,按需要打开光源,稳定片刻)在工具栏中点击“Stirrers”启动转子,调节转速温度恒定后,点击“Start”点击“stop” ,停止记录
三、结果计算
三、结果计算实际呼吸/光合速率(μmol O2/m-2.s-1)= A/60(S)·叶片面积(m2)A:软件最初计算出来的速率(μmol O2/ml/min)
一、实验原理许多由异原子组成的气体分子对红外线都有特异的吸收带。CO2在4.26µm的吸收带不与H2O的吸收带重叠,红外仪内设置仅让4.26µm红外光通过的滤光片,当该波长的红外光经过含有CO2的气体时,能量就因CO2的吸收而降低,降低的多少与CO2的浓度有关,并服从朗伯一比尔定律。
红外线CO2分析仪法测定光合速率
封闭式:开放式:分析器叶室单位时间内CO2下降量分析器叶室参比室CO2入口气体出口参比室和叶室CO2差值气路连接方式:红外线CO2分析仪法测定光合速率
红外线CO2分析仪法测定光合速率二、实验步骤——开放式气路测定玉米叶片的光合速率后面板左上角电源开关打向外接电源,并将电源插入外接电源插座内电源开关(红色),左下角泵开关(绿色)为关状态,预热15min电源开关气泵调零:后面板上的切换阀旋到“0”状态,打开气泵,液晶数显示零点附近,打开调零电位器上的开关将显示值调到0.000,关闭气泵
气路连接(开放式)参比室分析器大气叶室干燥管进气咀放气咀放气将后面的切换阀旋到“测量”状态,开始测量测大气中的CO2浓度打开电源和气泵5-10min,数值稳定后,记录此值C1测叶片的呼吸将叶片放入叶室,数值稳定为C2结果计算
三、结果计算Pn=△C×FS×22.4×60×273273+t×P0.1013Pn:光合速率(μmol·m-2·s-1);△C:CO2浓度落差(C1-C2)(μl/L);F:叶室流量(ml/min);S:叶片面积(m2);t:同化室的温度(℃);P:大气压(MPa)。
附:LI-6400操作指南
LI-6400操作指南(ver.5)
红兰光源叶室和CO2红外分析器
连接光源和控制器的地缆
LI-6400控制系统
一、仪器安装:1、选择叶室。根据测定对象选择不同叶室进行安装,本实验选用仪器自备的红兰光源(一般测定选择红兰光源或自然光源不透明叶室,荧光测定选择荧光叶室,详见说明书)。红兰光源叶室和CO2红外分析器
2、连接仪器各部件电源连线与控制器正确匹配(管道和线路切不可接错),多孔插线和分析器对准(红点)插入;硬塑料管带黑圈套的端与分析器相接并使另一端与控制器“sample”相接。接上带“buffer”的进气管,接上电源(切记,除“Sleep”状态外,在电源开情况下,不可接或卸管道和线路,否则会烧毁仪器)。
LI-6400控制系统接线侧
LI-6400控制系统干燥管和碱石灰管侧
LI-6400控制系统侧电缆连接
LI-6400控制系统侧气管连接
LI-6400分析器电缆连接
LI-6400分析器气管连接
LI-6400分析器分析电缆连接
二、开机与校正:3、插上电池,打开电源开关后。(仪器自动进行状态检测,并进入Dir:/user/configs/Userprefs 菜单)。在该菜单下,选择一与叶室、光源相匹配的内容(如“red blue source”表示用红兰光源不透明底叶室)<enter>,仪器显示:Is the chamber/IRGA connected?
4、已连接,按“Y”,CO2分析仪有“噗……”声,仪器进入开机状态。没有连接,按“NO”。关机或在“Sleep”状态下再连接。5、校正。把碱石灰管和干燥剂管旋至“Scrub”,按F3(Calibration),关闭叶室,选择‘IRGA zero’, 按<enter>,“Y”。
校正到|CO2|< μmol, |H2O|<0.1 mmol, (约20分),(CO2,每天应较正,|H2O可以1周一次)。按F5(Quit)和escape返回测定界面。
五、光强(CO2)光合作用曲线测定(自动)在上述测量菜单下按5,按F1(AUTOPROG),找Light curve(CO2curve), 名命及做标记<enter>,根据提示设置相应参数<enter>….Y, 开始自动测量。按四法提取数据。
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