植物细胞水势的组成及其加合

1984年第3期《植物生理学通讯》“有液泡细胞的水势究竟等于什么?”一文提出了: ?_w=?_m ?_s ?_p这个公式是否正确,即?_m(衬质势)能否和?_s(渗透势)、?_p(压力势)加合?解决这个问题的关键是正确分析细胞水势组成部分之间的关系。一、物物细胞水势的组成上式如果是用来表达细胞水势包括那些组分,而不作为计算水势的公式,是可以成立的。但这一表达还不完全,应该加上细胞的重力势。因为在讨论细胞的水势时,一般都涉及到细胞之间的水分移     

关于水势公式写法的意见

水势公式φ_w=φ_s φ_p现已通用。但偶而也见到不同的写法。例如有的书上说:由于蒸腾作用引起叶片气孔腔周围的细胞水分不足,造成细胞压力势成为负值。因为φ_w=φ_s φ_p,φ_s本身为负值,则φ_w=(-φ_s) (-φ_p),所以使得这些细胞形成极低的水势”。对于这一写法,有的同志评说:“不妥,     

也谈植物有液泡细胞的水势

关于植物细胞的水势,现在我国比较流行的提法是:植物有液泡细胞的水势,通常是由渗透势(φx)或称溶质势(φs)、压力势(φ?)和衬质势(φm)三个势组成。即:     

两个植物生理实验的改进

农业学校《植物及植物生理学》教材中的两个实验：“植物组织水势的测定（小液流法）”及“叶绿体色素的提取、分离和光学性质”是教学大纲规定的必做实验。从多年的实验情况看,这两个实验的成功率都不算太高。总结其原因,除学生主观上操作有些问题外,我们认为主要是实验方法本身存在不妥之处。为此我们对实验方法做了些改进,从而提高了实验的成功率。一、植物组织水势的测定（小液流法）本实验有以下三点不当之处：（１）加到１ｍｌ糖液的各指形管中的小圆片的水势存在差异。原因是教材没有对选取的叶片进行特别要求,而叶片的部位、厚…     

关于用“小液流法”测定植物组织水势的改进意见

植物水势的研究是近年来植物生理学较为活跃的领域之一。我们在进行油菜不同叶龄幼苗叶片水势的实验时,采用了“小液流法”。(见华东师范大学生物系植物生理教研组主编,植物生理学实验指导,第12—14页。)“小液流法”与“重量法”(见同书第14—16页)比较,具有实验时间短、直观性强、实验结果计算快速、所需仪器简单等优点,宜于在教学实验时采用。但通过大量实践,我们认为该实验步骤中的某些环节需待改进。 1.关于染色剂的使用问题众所周知,溶液的水势受溶质颗粒(离子和分子)与水分子的比例数值所影响。比例越大,则水势值越小,这是因为溶质     

衬质势与植物细胞水势

读了《植物生理学通讯》有关植物细胞水势的两篇讨论文章,基本同意作者的观点。笔者就自已的认识谈一点看法,供同行参考。有关植物细胞水势的争论分为“加合说”和“平衡说”两派。争论的焦点是衬质势能否作为细胞水势组成之一。我们不妨分析一下衬质势的提出及其实际意义,看它与植物细胞水势究竟是什么关系。无液泡的细胞,如干燥种子放入水中时,表现出很低的水势,这是因为种子是由蛋白质、淀粉、纤维素等亲水胶体(这里称为衬质)所组成,这些物质对水分有很强的吸附能力,所表现的水势就称为衬     

水势与植物

“植物细胞-水分关系”一节中的渗透原理、吸水力术语和公式S=P-T、渗透量体积函数图形,在植物生理学的教学工作中一向是个难点。如何理解、阐述、测定、计算、应用这些相关的物理量,教学双方都会遇到一些问题。有鉴于此,本刊曾于六十年代展开过讨论。那次讨论是有益的。可是,由于该公式包含着自身不能克服的弱点,由其产生的疑问和争论,乃至改革的建议,在其本身的概念范畴中,是不可能彻底解决的。不但国内,就是在国际植物生理学界,这个问题也一直是个悬案。六十年代中,国外的水分生理学者们,根据平衡态热力学原理重新审查了这个悬案。经过多方研讨和争辨,终于确立了“水势”的概念、定义、符号和公式ψw=ψs+ψp,并用它们取代了使用多年的旧术语和旧公式。这一套基于热力学原理的概念术语和公式计算,在六十年代后期以来新出版的植物生理学教科书和专著中,大多采用了。看来这个国际悬案,已告基本解决。但是,对我们来说,由于植生工作者过去大多未曾受过系统的热力学理论训练,加以十年左右时间的工作停顿,对于新的术语和公式不免颇有陌生之感,颇为自然地产生纷纷议论。 1979年夏,在保定召开的植生讨论会上曾为此作了专题报告,一些小组例如农林院校小组座谈会上也专门就水势、化学势、渗透势、压力势等进行了讨论。由于大家的理解颇不一致,争论很多。会后一年多来,本刊陆续收到有关此问题的文章多篇,仅李合生同志一人就一连写了三稿,热情地发表意见。从这些稿件和近年来新出版的几部《植物生理学》著作中看来,大家的意见分歧还很大。本刊认为,这个问题带有普遍意义,有必要继六十年代那次讨论之后再开展一次讨论。为此,我们选组了一些稿件,包括国外六十年代几篇原始文章的译文。要申明的是,将要发表的文章中,不一定都是正确的意见。我们选择的标准,不是正确无误,而是文章的水平和代表性。读者从一些不够确切、不大妥当、甚至错误的看法(事实上,有些已经在出版的著作中发表了)的反复争论中求得明确的认识,可能更有益处。本刊准备在从本期起的几期中,用一部分篇幅发表有关水势问题的讨论文章,希望这次讨论对于这个理论性很强的问题的正确理解有所促进;对于教学上克服这个难点,有所帮助。谨向过去来稿的同志们表示感谢,并欢迎关心此问题的同志们一道来参加讨论,踊跃投稿。     

几本植物生理学教科书及实验教材评析二题

用质壁分离法测定植物细胞渗透压(或渗透势)的基本公式P=RTiC (或ψπ=-RTiC) (1)以及用小液流法测定植物组织水势的基本公式(由上式演变而来)ψω=-RTiC (2)虽然堪称众所周知,但对公式中C的理解却常出现一些不应有的紊乱。例如华东师范大学生物系植物生理教研组主编的《植物生理学实验指导》以及某些高校自编的同类指导书中,都认为C是“溶液的克分子(摩尔)浓度”,因而在指导配制蔗糖(或甘露醇)溶液时误以为是配制多少M,即体积摩尔浓度。不久     

对植物细胞水势的几点看法

植物细胞的吸水活动,决定于细胞和环境间的水势差。任何含水体系的水势,都受到可改变体系内水分自由能的诸因素的影响。植物细胞是一个多组分的复杂的体系,它的水势受那些因素所决定?国内外的植物生理学教科书,以及在《植物生理学通讯》上所开展的关于水势问题的讨论中,对此理解仍有分歧。最近荣文同志就“有液泡细胞的水势究竟应等于什么?”提出了讨论,这很有必要。其     

关于“渗透势”与“渗透压”、“压力势”与“压力”问题的一些看法

读了前几期有关“水势”的讨论文章之后,觉得在“渗透势”与“渗透压”、“压力势”与“压力”的关系问题上还有些可商讨之处。现仅就自己的一些不成熟的看法,提请诸位指教。我们知道,渗透势(ψx)就是体系中由溶质所决定的那部分水势(ψw),是体系中由于加入溶质后而引起水势降低的一种数量指标,其热力学含义为:     

植物单盐毒害实验的改进

单盐毒害是指将植物培养在某种单一的盐溶液中,不久即出现不正常的状态,表现为根系停止生长,生长区细胞粘液化,细胞破坏,变为一团没有结构的粘液,最后整株植物死亡。单盐毒害实验是一个经典的实验,至今仍然列入植物生理学实验教材中(侯福林2004;叶尚红2007)。     

沙漠-绿洲过渡带四种多年生植物水分关系特征

沙漠一绿洲过渡带地区植被的可持续性在防止绿洲沙漠化的过程中非常重要。对过渡带主要植物种骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima Lebed．)、胡杨(Populus euphratica Oliv．)和头状沙拐枣(Calligonum caputmedusae Schrenk．)水分关系的研究表明：4种植物的水分恢复状况良好,清晨水势一直较高,水分亏缺并不严重。渗透势和正午水势的降低幅度不大,变化比较平稳,更像是一种生长过程中的结果．植物的水分胁迫状况并不明显。4种植物的水势和渗透势都高于典型的荒漠植物,属于中生植物的范围。水分参数的变化显示在同样的环境节律下,四种植物在水分生理的变化特征上有一致性。一直很高的RWCp值表明植物不能适应剧烈的水分损失和较低的水分含量,植物需要稳定充足的水分供应来适应塔克拉玛干极端气候条件下的生长环境。植物对环境胁迫也有各自不同的生理适应特点,胡杨的△Ⅱ值大,能忍受较多的水分损失维持气孔的开放;骆驼刺的ψp值最高,水分亏缺的平衡与恢复效果明显;C4植物头状沙拐枣能维持较高的水势和渗透势,而盐土植物多枝柽柳能忍受水势的很大降低。夏季一次性灌溉对骆驼刺、多枝柽柳和胡杨水分状况的改善基本没有影响,对头状沙拐枣有一定的帮助。植物群落和地下水关系密切,过渡带地区地下水位稳定在植物可接触的范围内是保证植物长期存活的关键。4种植物对干旱胁迫的适应为躲避型。     

植物组织水势测定实验的改进

植物组织水势的测定是植物生理学中的基础实验,通过小液流移动方向可以直观地表示植物组织与外界溶液之间水分交换的动向,并准确地求出组织的等渗浓度。在教学过程中,我们发现     

改革植物生理实验课的尝试

一、现有实验课必须改革按植物生理学教学大纲要求,课程在第三学年开设,总时数是148学时,实验占60学时,大约安排20次实验,每次做1～3个项目,全年共做50个实验。内容有:(1)验证性实验:如植物体内水分传导途径、植物组织水势的测定、植物根系对离子的选择吸收等等。这些实验的目的是验证和加深理     

孕穗期玉米上端功能叶中不同部位的光合作用和水分状况

孕穗期玉米功能叶的气孔导性是叶上部>中部>下部。光合速率,照光后糖分的积累速度,PEPC酶活力和含氮量都是叶上部>下部。叶片含水量,叶ψ_ω,ψ_s和ψ_p则是叶下部>中部>上部,但叶上部也保持较高ψ_p。叶上部蒸腾速率较下部大,角质蒸腾则相反。引起上述差异的主要原因之一是叶片各部位所受光照强度不同。     

玉米叶片生长部位渗透调节和生长的生物物理参数变化

玉米叶片生长部位随着水分胁迫加剧ψ_w降低、LER减慢。LER从最大到零,快速干旱处理的ψw从-0.55降至-0.85 MPa;缓慢干旱处理ψ_w从-0.88降至-1.13 MPa。在任何一种LER下,缓慢干旱处理的ψ_s比快速干旱处理更低,生长停止时,前者为-1.57 MPa,而后者为-1.30MPa。缓慢干旱叶片尽管在更低ψ_w下,仍能维持一定膨压,保持一定的生长速率。经历长时间水分胁迫会改变细胞延伸生长的生物物理参数,增大临界膨压(0.08～0.09 MPa)。这是水分胁迫植株,在一定ψ_p下生长速率减慢的原因。     

植物中氨基酸的生理作用

氨基酸是一类带有氨基(—NH_2)或亚氨基(—NH)的有机酸的总称,是细胞的重要组成部分,在植物生命活动中担负着各种生理作用。近年来,在研究氨基酸对植物生长发育的影响方面取得了一些进展。水分生理中的作用植物在干旱胁迫下可通过渗透调节作用来维持细胞一定的含水量和膨压势,从而维持细胞的正常功能。当水势下降时要保持膨压不变,     

极端干旱条件下多年生植物水分关系参数变化特性

通过对生长在塔克拉玛干沙漠南缘极端干旱区野外生境条件下的4种多年生植物胡杨、柽柳、沙拐枣和骆驼刺的主要水分关系参数(P100为膨压最大时的渗透势;P0为膨压为零时的渗透势;emax为最大细胞弹性模量;RWCa为细胞在质壁分离点时的相对含水量)在植物生长周期内的变化特征进行了分析,结合对植物清晨水势和土壤含水率变化的系统进行测定。结果表明:4种植物在低水势下保持膨压能力大小的排序为柽柳>胡杨>骆驼刺>沙拐枣。4种植物应对水分胁迫的共同反应是在细胞出现质壁分离时,保持高的体内含水量;在耐旱机理上,沙拐枣和骆驼刺属于高水势延迟脱水类型,胡杨和柽柳属于低水势忍耐脱水类型;在植物生长期内,4种植物清晨水势的变化特征是,骆驼刺的清晨水势值最高,沙拐枣和胡杨的清晨水势值的季节变化较为稳定,柽柳的清晨水势值最低;植物清晨水势的变化趋势同其水分关系参数的变化特性基本一致;4种植物没有受到严重的水分胁迫,灌溉对植物水分关系参数变化的影响不显著;植物处并利用地下水来满足其生存和生长需求,维持地下水位的基本稳定,是保证多年生植物恢复重建的重要前提。     

关于植物细胞水势的计算问题

“植物的水分代谢”一章中,水势是很重要的概念。往往是学生已经理解了概念的内容,但在计算植物细胞的水势和压力势等问题时,依然会有些迷茫,下面通过分析和几个问题的计算,帮助学生解决实际问题。     

植物渗透调节的测定方法介绍

渗透调节是植物适应水分胁迫的主要生理机制。其含义是植物在逆境(干旱或盐渍)条件下,通过代谢活动增加细胞内溶质浓度,降低其渗透势(从而降低水势),从外界水势降低的介质中继续吸水,保持一定的膨压,维持较正常的代谢活动。在干旱条件下受膨压影响的细胞生长、气孔开放、光合作用及酶活性等生理过程得到完全或部分的维持,有利于增强植物的抗旱能力。国外这