植物生理研究技术：采集与保存器官样品

在测定许多生理指标时,并不需要对全体进行测定,或是不便于对全株测定,只需对部分器官或组织进行测定,就可以了解全株的情况,尤其在相对比较测定中,这是更为通用的方法。

要通过器官或组织的测定结果来了解全株,进而了解品种或栽培措施等的效应,就必须要合理地选取器官或组织试材,以提高测定结果的准确性。由于植物体各部分生理年龄和生理生化过程的速率不同,所以植株各部分存在着很大的异质性,这就给正确地选取器官或组织试材带来了很多困难。只有在充分了解植物体各部分异质性的基础上,才能根据研究目的和要求合理地选取器官或组织试材。

以叶片的采集为例,叶片较为长大的玉米等作物,同一片叶的不同部位存在着明显的生理差异,因而在取用叶片作生理测定时,应当特别注意叶片部位的选择,一般以中部为宜。虽然棉花、大豆等双子叶作物,叶片基部、中部、上部的差异比禾谷类作物小,但也应注意不同部位的差异性,以便在取样时尽可能提高代表性。

叶片样品的采集应根据植物种类、种植密度、株型大小、生育时期以及测定要求的误差范围,从试验小区或大田确定采样株。数量一般为10~15株,其中苗期多、后期少,密植作物多,高秆作物少。再根据不同叶位、叶异质性的特点和研究测定的目的要求,确定采样部位。在确定了采样株和采样部位后,再将所需叶片剪下,并剪除不需要的部分,如玉米只剪取棒三叶(雌穗位叶及其上、下叶)叶片中部的20 cm 一段。如果剪取的样品量太多,可在剪碎混合后用四分法缩分到所需数量。

从田间采取的植株样品,或是从植株上采取的器官组织样品,在正式测定之前的一段时间里,如何正确妥善地保存处理是很重要的,它也关系到测定结果的准确性。(www.xing528.com)

一般测定中,所取植株样品应该是生育正常无损伤的健康材料。取下的植株样品或器官组织样品,必须放入事先准备好的保湿容器中,以维持试样的水分状况和未取下之前基本一致。否则,由于取样后的失水,特别是在田间取样带回室内的过程中,由于强烈失水,使离体材料的许多生理过程发生明显的变化,用这样的试材进行测定,就不可能得到正确可靠的结果,为了保持正常的水分状况,在剪取植株样品后,应立即插入有水的桶中,对于枝条,还应该立即在水中进行第二次剪切,即将第一次切口上方的一段在水中剪去,以防输导组织中水柱被拉断,影响正常的水分运输。对于器官组织样品,如叶片或叶组织,在取样后就应立即放入铺有湿纱布的带盖瓷盘中或铺有湿滤纸的培养皿中。对于干旱研究的有关试材,应尽可能维持其原来的水分状况,另外,在取样前,应刷掉试材表面的尘土等异物,取样后,对于可见的附着尘土异物,一般应该用水冲洗净,并用滤纸吸干材料表面的附着水,尤其是供测定电导率等的试材,更要求试材表面洁净,否则测定结果就不会有好的重复性,准确度和精确度都不会高。

供试样品一般应该在暗处保存,但是对于供光合作用、蒸腾作用、气孔阻力等的测定样品,在光下保存更为合理。一般可将这些供试样品保存在室内光强下,但从测定前的0.5~1.0 h开始,应对这些材料进行测定前的光照预处理,也叫光照前处理。这不仅是为了使气孔能正常开发,也是为了使一些光合酶类能预先被激活,以便在测定时能获得正常水平的值,而且还能缩短测定时间。光照前处理的光强,一般应和测定时的光照条件一致。

测定材料在取样后,一般应在当天测定使用,不应该过夜保存,需要过夜时,也应在较低温度下保存,但在测定前应使材料温度恢复到测定条件的温度。至于测定酶活性、植物激素等特殊生理生化指标的样品,采样时则需要用冰盒、液氮罐等保存,若不能当天测定,需及时转移到超低温冰箱中。

对不需要鲜样的组织样品,在取样后应立即烘干。为了加速烘干,对于茎秆、果穗等器官组织应事先切成细条或碎块。