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十字花科植物种子中含有哪些荧光物质?

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解决时间 2021-05-05 17:52
在用纸上荧光法快速测定种子生活力的实验中,将吸胀的种子放在湿滤纸上,放置1.5-2小时后在紫外荧光下观察到有淡黄色或浅绿色荧光,但是另外发现有蓝色荧光,问产生这两种荧光的物质是什么?
最佳答案

实验 17 种子生活力的快速测定


种子生活力是指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。它是决定种子品质和实用价值大小的主要依据,与播种时的用种量直接有关。测定种子生活力常采用发芽实验,即在适宜条件下,让种子吸水萌发,在规定天数内统计发芽的种子占供试种子的百分数。但是常规方法(直接发芽)测定种子生活力所需时间较长,特别是有时为了应急需要,没有足够的时间来测定发芽率,遇到休眠种子也无法知道。而采用以下的化学方法,则能在较短时间内获得结果。



Ⅰ 氯化三苯基四氮唑法( TTC 法)


一、原理


凡有生命活力的种子胚部,在呼吸作用过程中都有氧化还原反应,在呼吸代谢途径中由脱氢酶催化所脱下来的氢可以将无色的 TTC 还原为红色、不溶性三苯基甲 ( TTF ),而且种子的生活力越强,代谢活动越旺盛,被染成红色的程度越深。死亡的种子由于没有呼吸作用,因而不会将 TTC 还原为红色。种胚生活力衰退或部分丧失生活力,则染色较浅或局部被染色。因此,可以根据种胚染色的部位以及染色的深浅程度来判定种子的生活力。




二、实验材料、试剂与仪器设备


(一)实验材料


玉米、小麦等种子。


(二)试剂


0.5% TTC 溶液:称取 0.5 gTTC 放在烧杯中,加入少许 95% 乙醇使其溶解,然后用蒸馏水稀释至 100 mL 。溶液避光保存,若变红色,即不能再用。


(三)仪器设备


恒温箱,培养皿,刀片,烧杯,镊子,天平。


三、实验步骤


1. 浸种 将待测种子在 30 ~ 35 ℃温水中浸种(大麦、小麦 6 小时,玉米 5 小时左右),以增强种胚的呼吸作用。


2. 显色 取吸胀的种子 200 粒,用刀片沿种子胚的中心线纵切为两半,将其中的一半置于 2 只培养皿中,每皿 100 个半粒,加入适量的 0.5% TTC 溶液,以覆盖种子为度。然后置于 30 ℃恒温箱中 1 h 。观察结果,凡胚被染为红色的是活种子。


将另一半在沸水中煮 5 min 杀死胚,作同样染色处理,作为对照观察。


3. 计算活种子的百分率,如果可能的话与实际发芽率作一比较看是否相符?



Ⅱ 溴麝香草酚蓝法( BTB 法)


一、原理


凡活细胞必有呼吸作用,吸收空气中的 O 2 放出 CO 2 。 CO 2 溶于水成为 H 2 CO 3 , H 2 CO 3 解离成 H + 和 HCO 3 ˉ,使得种胚周围环境的酸度增加,可用溴麝香草酚蓝( BTB )来测定酸度的改变。 BTB 的变色范围为 pH6.0 ~ 7.6 ,酸性呈黄色,碱性呈蓝色,中间经过绿色(变色点为 pH 7.1 )。色泽差异显著,易于观察。


二、实验材料、试剂与仪器设备


(一)实验材料


玉米种子。


(二)试剂


0.1% BTB 溶液:称取 BTB 0.1 g ,溶解于煮沸过的自来水中(配制指示剂的水应为微碱性,使溶液呈蓝色或蓝绿色,蒸馏水为微酸性不宜用),然后用滤纸滤去残渣。滤液若呈黄色,可加数滴稀氨水,使之变为蓝色或蓝绿色。此液贮于棕色瓶中可长期保存。


(三)仪器设备


恒温箱,天平,刀片,烧杯,镊子,培养皿,滤纸,漏斗。


三、实验步骤


1. 浸种 同上述 TTC 法。


2. BTB 琼脂凝胶的制备 取 0.1% BTB 溶液 100 mL 置于烧杯中,将 1 g 琼脂剪碎后加入,用小火加热并不断搅拌。待琼脂完全溶解后,趁热倒在 4 个干洁的培养皿中,使成一均匀的薄层,冷却后备用。


3. 显色 取吸胀的种子 200 粒,整齐地埋于准备好的琼脂凝胶培养皿中,种子胚朝下平放,间隔距离至少 l cm 。然后将培养皿置于 30 ~ 35 ℃下培养 1 ~ 2 小时,在蓝色背景下观察,如种胚附近呈现较深黄色晕圈是活种子,否则是死种子。


4. 计算活种子百分率。


用沸水杀死的种子作同样处理,进行对比观察。



Ⅲ 红墨水染色法


一、原理


有生活力的种子其胚细胞的原生质具有半透性,有选择吸收外界物质能力,某些染料如红墨水中的大红 G 不能进入细胞内,胚部不着色。而丧失生活力的种子其胚部细胞原生质膜丧失了选择吸收的能力,染料进入细胞内是胚部染色,所以可根据种子胚部是否染色来判断种子的生活力。


二、实验材料、试剂与仪器设备


(一)实验材料


玉米、小麦等种子。


(二)试剂


5% 红墨水。


(三)仪器设备


恒温箱,培养皿,刀片,烧杯,镊子。


三、实验步骤


1 .浸种 同上述 TTC 法。


2 .染色 取已吸胀的种子 200 粒,沿胚的中线切为两半,将一半置于培养皿中,加入 5% 红墨水(以淹没种子为度),染色 10 ~ 15 min (温度高时间可短些)。


3 .观察 染色后倒去红墨水,用水冲洗多次,至冲洗液无色为止。检查种子死活,凡种胚不着色或着色很浅的为活种子;凡种胚与胚乳着色程度相同的为死种子。可用沸水杀死的种子作对照观察。


4 .计算有生活力种子的百分率。


Ⅳ 纸上荧光法


一、原理


具有生活力的种子和已经死亡的种子,它们的种皮对物质的透性是不同的,而许多植物的种子中又都含有荧光物质。利用对荧光物质的不同透性来区分种子的死活,方法简单,特别是对十字花科植物的种子,尤为适用。


二、实验材料与仪器设备


(一)实验材料


油菜、白菜等十字花科植物的种子。


(二)仪器设备


紫外荧光灯,镊子,培养皿,滤纸(无荧光)。


三、实验步骤


1. 将完整无损的种子(油菜、白菜等十字花科植物的种子) 100 粒,于 25 ~ 30 ℃水中浸泡 2 ~ 3 小时。


2. 把已吸胀的种子,以 3 ~ 5 mm 间隔整齐地排列在培养皿中的湿滤纸上,滤纸上水分不能过多,以免荧光物质流散彼此影响。培养皿可以不必加盖,放置 1.5 ~ 2 小时,取去种子,将滤纸阴干。取出的种子仍按原来顺序排列在另一培养皿中(以备验证)。


3. 将阴干的滤纸置于紫外荧光灯下进行观察,观察如能在暗室中进行,则效果更好。在放过种子的位置上如见到荧光圈,则为死种子。如要确证它们是死种子,可将排列在另一培养皿中的这些种子拣出来,集中在一只培养皿的湿滤纸上,而让不产生荧光圈的种子留在培养皿中,维持湿度,让其自然发芽。


4. 3 ~ 4 天后记录培养皿中发芽种子数。此方法的成败,首先决定于种子中荧光物质的存在,其次决定于种皮的性质。有些种子无论有无发芽能力,一经浸泡,即有荧光物质透出,大豆即属此类;也有些种子由于种皮的不透性,无论种子死活,都不产生荧光圈,许多植物的种子都会碰到这种个别现象,此时只要用机械方法擦伤种皮,可重复验证。相反,有时由于收获时受潮,种皮已破裂,也会产生荧光圈,试验时都应该注意。最好将浸泡液进行检查,没有荧光则适于作试验材料。



[ 思考题 ]


1. 试验结果与实际情况是否相符 ? 为什么 ?


2. 就你所知还有哪些快速方法,可以测定种子的发芽率 ?


3. 试比较 TTC 法、 BTB 法、红墨水法以及纸上荧光法,测定的结果是否相同 ? 为什么 ?


全部回答

脂肪酸,部分蛋白质。

自上荧光圈法的实质仍然是判断细胞的死活,细胞崩解渗漏大量细胞内物质,脂肪酸和部分蛋白质都是有荧光特性的,故可以见荧光。

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