[发明专利]一种植物叶片最大生理电容和最大紧张度的测定方法

说明书

本发明公开了一种植物叶片最大生理电容和最大紧张度的测定方法，属于植物生理信息检测技术领域。本发明建立了一套植物不同盐水平下，叶片生理电容与盐度水平以及叶片紧张度与盐度水平的关系模型，采用两参数的指数衰减方程拟合相关电生理指标与盐度之间的关系，获得对应的表达式，依据表达式获取植物叶片最大生理电容和植物叶片最大紧张度。本发明采用物理方法，对植株损伤小，结果灵敏、精确度高，可以真实反映植物活体的生理电容和紧张度，解决了因细胞液溶质浓度为0的状态在实际情况下不存在，难以直接用仪器测得植物叶片生理电容和叶片紧张度的问题。

技术领域

本发明属于植物生理信息检测技术领域，具体涉及一种植物叶片最大生理电容和最大紧张度的测定方法。

背景技术

目前植物电生理信息检测方面取得了长足的进展，人们正试图利用植物组织电参数值的变化反映植物体宏观与微观的结构变化，表征植物生命活动过程。植物属于生物体，是介于导体和绝缘体之间的电介质，在外电场的作用下具有特定的电容值。水是植物生命周期活动中各项生理活动和酶促反应进行必不可少的成分。植物的各项生命活动离不开水的参与。当植物叶片细胞失水如蒸腾时，叶肉细胞的细胞壁、细胞都因失水而收缩，细胞体积变小。如果植物吸收水分，外液中的水分就会进入叶肉细胞，细胞因吸水而膨胀，细胞体积变大。细胞的水分状况与细胞的这种膨胀度或收缩度紧密相关。我们把因水分的变化而导致细胞的这种膨胀度或收缩度的变化称为叶片紧张度的变化，也即叶片细胞的这种膨胀度或收缩度称为叶片紧张度。

细胞液浓度以及体积的变化能够用生理电容或者紧张度来反映。植物叶片最大生理电容和最大紧张度分别表征细胞液溶质浓度为0时的植物叶片生理电容和叶片紧张度，这种状况因在实践中不存在，因此，不能用仪器直接测得。本发明则是提供一种利用不同水平的盐逆境造成水分状况的差异，构建模型，计算出细胞液溶质浓度为0时的植物叶片生理电容和叶片紧张度。植物叶片最大生理电容和最大紧张度是每种植物固有的特性，是用植物叶片生理电容或者叶片紧张度研究植物细胞的水分变化必不可少的参照，对用植物电生理信息研究植物抗盐、抗旱和抗逆性等抗性能力方面具有重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种测定植物叶片最大电容和最大紧张度的方法，解决了因细胞液溶质浓度为0的状态在实际情况下不存在，难以直接用仪器测得植物叶片最大生理电容和叶片最大紧张度的问题，为用植物叶片生理电容或者叶片紧张度研究植物细胞的水分变化提供了参照。

本发明采取以下技术方案：

一种植物叶片最大生理电容和最大紧张度的测定方法，包括以下步骤：

步骤一，实验室内采用同样规格的穴盘萌发植物种子，配制培养液培养幼苗至3叶期以上，选择生长较为一致的幼苗作为被考察植物幼苗；

步骤二，将被考察植物幼苗分别培养在含有不同盐度水平的培养液中；

步骤三，待被考察植物培养至二周以上，以第一展开叶为考察对象，于同一时段测定其叶水势W和生理电容CP；

步骤四，依据叶水势W和生理电容CP计算叶片紧张度LT；

步骤五，利用两参数的指数衰减方程构建叶片生理电容CP与盐度水平以及叶片紧张度LT与盐度水平模型；

步骤六，依据叶片生理电容CP与盐度水平以及叶片紧张度LT与盐度水平模型获取植物叶片最大生理电容CP_max和植物叶片的最大紧张度LT_max。

进一步，所述步骤二中盐度水平以培养液的电导率表示。

进一步，所述步骤四中计算叶片紧张度LT的公式为其中i系解离系数，R为气体常数，T为热力学温度，ε₀为真空介电常数，a为细胞液溶质的相对介电常数，M为细胞液溶质的相对分子质量。