植物生理学测定植物光合速率（植物叶片的光合作用速率测定实验）

一、植物叶片的光合作用速率测定实验介绍

植物叶片的光合作用速率测定是植物生理学的基础研究方法之一，在作物产量，作物生态，新品种育种以及光合作用的基本理论等方面具有广泛的应用。

根据光合作用的一般反应式：

C022H2O→（CH2O）O2H2OC022H2O→（CH2O）O2H2O

原则上，光合强度可以由任何反应物的消耗速率或产物的生产速率表示。由于植物中的水分含量很高，并且植物随时都在不断吸收和流失水分，因此水参与了许多生化反应，即体内的水分变化频繁，因此实际上不可能通过改变水分含量来测量光合速率。在科学实验中，可以使用以下方法测量和表达光合速率（表9-1），其中最常用的方法是：改进的半叶法，红外CO-2分析法和氧电极法。以下介绍主要介绍“改进的半叶方法”。

改进的半叶法原理：

在同一片叶子的中脉两侧，其内部结构和生理功能基本相同。叶子的一侧被遮蔽或部分去除，并放置在黑暗的地方，另一侧留在光下进行光合作用。一段时间后，将叶子两侧的相应区域取出并干燥并分别称重。可以根据被照射部分的干重的增加来计算光合速率。

为了防止叶片产生光合产物，可以限制双子叶植物的叶柄，单子叶植物的叶片的根部可以用沸水烫伤，或者用三氯乙酸（蛋白质沉淀剂）处理以破坏活细胞。韧皮部。这些处理几乎不影响水和无机盐向叶片的传输。

二、植物叶片的光合作用速率测定实验设备和试剂

设备：FS剪刀，分析天平，称量容器（或铝箱），烤箱，刀片，金属（也可提供有机玻璃）模板（或打孔器），纱布，热水瓶或其他便携式加热设备，夹具，盖瓷盘等。

试剂：三氯乙酸，石蜡。

序号 产品 货号 CAS号 备注

1 三氯乙酸 JT12006 76-03-9

2 切片石蜡 CG0206 8002-74-2

以上是实验采用的试剂，请采用高品质的范德生物的生化试剂。

三、植物叶片的光合作用速率测定实验步骤

1.选择测试样品：实验可以在晴天的早晨8点至9点开始，并有10片代表性的叶子（例如叶子在植物上的位置，年龄，光照条件等）。预先在字段中选择，并列出编号。

2.叶基处理：

（1）对于双子叶植物，例如棉花，可以用刀片将叶柄的外皮切成约0.5cm的长度，以剪掉韧皮部以便运输。

（2）对于单子叶植物，例如小麦和水稻，请使用刚浸在沸水中的纱布或棉签夹将叶子的基部烫伤约20秒，以破坏韧皮部。也可以在110-120℃下用石蜡加热。

（3）5％-10％三氯乙酸的化学包皮环切术可以杀死筛管的活细胞。

为了防止熨烫或切环后的叶子下垂并影响叶子的自然生长角度，可以将它们用锡箔纸，橡胶管或塑料管包裹，以使叶子保持原始的植入角度。

3.切割样品：叶基加工完成后，您可以切割样品。记录时间通常是按数字的顺序切掉一半对称的叶子（不修剪中肋），然后按数字的顺序将叶子夹在湿纱布中。将叶子放在黑暗中。 4-5小时后（对于光线良好且叶子较大的样品，可以缩短处理时间），然后依次切下另一半叶子，然后根据数量将其放在湿纱布中。两次切叶的顺序和花费的时间应尽可能一致，以使叶经历相同小时的光照。

4.称量比较：使用适当大小的模板和单面刀片（或打孔器）在叶子的每一半的中间切开（打孔）相同大小的叶子区域，并放置明暗将处理过的叶块分成两份放在称量盘（或铝盒）中（如有必要，放入20个称重盘中，将每个样品放入称重盘中），在80-90℃烘烤至恒重（约5小时），分析分析天平上的称量（或单独称量）比较，根据表9-2填写测量数据，然后计算结果。

四、植物叶片的光合作用速率测定实验计算结果

光合速率（mg干物质·dm-2·h-1）=（明暗）叶片干重增量（mg）/叶面积（dm-2）×光合时间（h）

由于叶片中的光合作用产物主要是碳水化合物，例如蔗糖和淀粉，每1摩尔的二氧化碳可形成1摩尔的（CH-2O），因此干物质重量乘以系数

1.47（WC02 / W（CH2O）= 44/30 = 1.47）

得到CO 2同化量，将光合速率的单位换算为mgCO-2·dm-2·h-1。