植物无土培养、缺素症状观察以及若干生理差异原因分析

摘要：本综合性实验是以缺素（N）玉米苗和完全玉米苗为材料，配制完全营养液以及缺N、P、K、Ca、Mg 、Fe元素的缺素培养液进行无土培养，培养4周后，分别观察玉米苗期各种缺素症状，并测定根系活力、叶绿素色素含量以及SOD活性。在综合分析玉米苗期各种缺素症状，并测定根系活力、叶绿素色素含量以及SOD活性的差异，从而进一步明确植物必须矿质元素对植物生长发育的重要性。

关键词：无土培养  缺素   根系活力  叶绿素  SOD   玉米种子

引言：无土栽培具有十分诱人的广阔发展前景。我国人均耕地面积远低于世界平均水平，仅占全国土地面积的10.4%；水资源贫乏，60%的城市主要因农业用水而淡水供应不足；设施园艺连年种植，土传病害已无法解决；目前农产品质量不高，已明显不适应人民生活水平的提高和我国加入WTO农业出口创汇的需要。基于这种国情，无土栽培将成为改进我国传统农业的一个方向。

正文：本实验通过对缺素症植物的观察、对比、记录各种缺素植物的症状，对各种缺素症状有了清晰的认识。本文以缺N素玉米苗和完全培养液的玉米苗为实验材料，进行综合分析，为以后更深入的研究无土栽培方向和玉米方面的研究提供了宝贵的依据。

1.材料与方法

1.1材料培养与处理

   精选高活力玉米种子为实验材料，用消毒水消毒后按如图示表1配制完全与缺素培养液，用以培养实验材料。

表1完全培养液与缺N素培养液配制

  取两个陶瓷培养钵，分别装入完全培养液和缺素培养液并标记。然后把选好的植株去除胚乳，洗净，并用棉花缠绕住茎基部小心通过圆孔固定在瓶盖上，使整个根系浸入培养液中，装好后放置阳光充足、温度适宜（20~25℃）的地方，培养4周。每周换一次营养液，换营养液时注意观察和记录玉米苗在不同成分下培养所表现的形态特征：长势、叶色、症状表现和出现症状的部位。

2实验内容

2.1植物的无土培养和缺素症状

用植物必需的矿质元素配成的营养液培养植物，可使植物长得与土壤中一样好，应用此法所用元素的种类和用量完全人为加以控制。要了解某元素缺乏所引起的生理病症，可从营养液中去除该元素，以便以后生长过程进行观察，并确定缺素症状。

2.2植物根系活力的测定（TTC）

氯化三苯基四氮唑（TTC）是标准氧化电位为8mV的氧化还原色素，溶于水成无色溶液，但还原后即生成红色而不溶于水性质稳定不会被空气自动氧化的三苯甲腙。所以广泛用于酶实验的氢受体，植物根系中脱氢酶所引起TTC还原，可加入琥珀酸、延胡索酸、苹果酸得到增强，而丙二酸、碘乙酸所抑制。所以TTC还原量表示脱氢酶活性并作为根系活力的指标。

2.3叶绿素含量测定法

叶绿体色素含量测定是根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收，利用分光光度计在某一特定波长测定其吸光度，即可用公式计算提取液中个色素的含量^[1]。取样时取新鲜玉米苗的叶片，经过处理后将叶绿体色素提取液用分光光度计在波长665nm、649nm和470nm下测定吸光度，并借以计算叶绿体色素含量。

2.4氮蓝四唑（NBT）法测定超氧化物岐化酶活力

根据超氧物岐化酶抑制氮蓝四唑（NBT）在光下的还原作用来确定酶活性大小。取样时选取1.0g的新鲜玉米苗叶片，经过研磨、提取等处理后用分光光度计在波长560nm测定其吸光度，进而计算出酶活力的大小。在光还原反应后反应夜蓝色愈深，说明酶活性愈低。反之酶活性愈强。

3. 结果与分析

3.1缺素N培养与完全培养液培养玉米苗现象

现象：完全( CK) 6叶1心、叶片宽厚、叶色鲜绿、无斑、生长点完好、根系茂盛发达；

缺N：4叶1心、老叶发黄、干枯2片、无斑、生长点完好、根系茂盛很细。

生理功能：氮是构成蛋白质的主要成分，核酸、核苷酸、磷酸、叶绿素及某些植物激素也含有氮。

结果分析及产生原因：由于植株缺氮,往往老叶中氮素会转移到幼嫩组织中去维持植株生长,所以整个植株先从老叶开始表现症状,即先由老叶尖端呈现倒V 字型枯黄,逐及叶中脉向叶鞘发展。叶片由下而上变成黄褐色而死去。其次, 缺氮玉米根发育与正常植株亦有明显变化,其特征是根表面洁白细长,调查表明比对照长一倍多,但根量小,根尖端5～7 cm 处无侧根和根毛^[2]。由此可见,缺氮造成叶绿素合成受阻,蛋白质合成受阻,导致生长发育受阻。

3.2缺素N培养与完全培养液培养玉米苗根系活力的分析

实验数据                                     k=0.952

计算结果

结果分析及：完全培养液苗的根系活力比缺N液苗的强很多。

3.3缺素N培养与完全培养液培养玉米苗叶绿素含量的分析

实验数据

计算结果

结果分析：完全培养液苗的叶绿素a、b及胡萝卜素的含量比缺N液苗的高很多。

3.4缺素N培养与完全培养液培养玉米苗超氧化物歧化酶活性的分析

实验数据

计算结果

结果分析及产生原因：缺N的玉米叶的酶活力明显高于正常叶片，说明逆境大。

4结论与讨论

植物除了从土壤中吸收水分外,还要从中吸收矿质营养和氮素,以维持正常的生命活动。本实验通过无土培养玉米幼苗进而研究玉米苗在不同成分下培养所表现的形态特征：长势、叶色、症状表现和出现症状的部位及生理指标：根系活力、叶绿素含量和超氧化物岐化酶SOD活力的测定。分析缺素对植物的各种生理形态的影响。如:氮、磷是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,缺氮、磷时,蛋白质、核酸、磷脂等的物质合成受阻,同时叶绿素合成受限，光合作用减弱，导致生长发育受阻。缺氮玉米发育与正常植株亦有明显变化, 根系症状尤为明显,根量极少,根细长，根尖端处无侧根和根毛。缺素培养液培养植株的生理指标略低于用完全培养液培养的植株,这可能是缺素培养后,引起生物体膜脂过氧化程度增高,导致生物体内自由基的产生与消除的平衡被迫坏,加速植株早衰。,这与缺氮处理培养液培养超氧化物歧化酶(SOD) 活性表现极显著相关。

参考文献

【1】吴兆明. 植物缺素诊断[J ]. 植物杂志,1984,(4):61

【2】杨丽娟、李贵琴、桂明珠、等. 玉米缺素症状研究[J ]. 玉米科

学.2000,(1):75-79

第二篇：20xx年植物生理研究技术实验报告要求

20xx年植物生理研究技术实验报告要求：

1实验报告为电子形式。

2.各班在每个实验进行后的第二周，班长将全班同学的收集后，打包压缩，发注明学院，发给带实验的老师。

3.实验报告避免copy。发现COPY版的实验报告，将一律另行处理。

4本着锻炼写作科技论文的目的，植物生理实验报告，按照科研论文的格式要求来写： 学院 姓名 实验题目

前言（测定本项目的意义及原理; 要求用最少的语言表达最完整的意思）

材料与方法（包括操作步骤结果计算等）：

结果：

讨论：

实验注意事项：（要求自己总结）

5. 字体小四。左右边距均是2cm。上2.5，下2。