A növények ásványi táplálkozása és vízforgalmaA betacianin-efflux vizsgálata 9. Gyakorlat...
Transcript of A növények ásványi táplálkozása és vízforgalmaA betacianin-efflux vizsgálata 9. Gyakorlat...
A növények ásványi táplálkozása
és vízforgalma
Gyakorlati bevezetı
A növények nevelése
Uborka (Cucumis sativus)
A növények nevelése
Szabadföldi és laboratóriumi nevelés:
talajkultúra
A növények nevelése
Nevelés növénynevelı kamrákban,
tápoldatban
uborka
A növények nevelése
Nevelés fitotronban
A növények nevelése
A növények nevelése
Fény: nappali fényő izzók + floralux csövek
automata idıkapcsoló
Hımérséklet: termosztát kontroll (20-25 °C)
Páratartalom: deszt. víz porlasztás (70 %)
Gyökér O2 ellátása: 2 naponta oldatcsere
vagy levegıztetés
Tápoldat: 4×-esre higított Hoagland,
ioncserélt, desztillált vízbıl
makroelemek: K, Ca, Mg, N, P, S
mikroelemek: B, Mn, Zn, Mo, Cu, Cl
mezoelem: Fe
A tápoldat vizsgálata
Ionfelvétel + Ionleadás
pH változás
Lead: H+, OH-, HCO3-
mérés
indikátorokPl. brómkrezol vörös
mőszeres mérés
A tápoldat vizsgálata
3. Gyakorlat
1. Kísérleti tápoldatok készítése
2. pH mérı kalibrálása, kiindulási pH mérése
3. Alsó karikát eltávolítása
4. Kísérleti növények gyökerének öblítése deszt. vízzel
5. Kísérleti növények tápoldatba helyezése
6. A növények régi tápoldatának pH mérése
7. pH mérés ½ óránként
Kísérleti tápoldatok: NO3- vagy NH4
+ - tartalmú
Fe-tartalmú vagy vasmentes
Kísérleti tápoldatok készítéséhez: Gyakorlati jegyzet
12. o. 2. táblázat
19. o. 4. táblázat200 ml-es
fızıpohár
6. Gyakorlat
1. Agar-agar oldat készítése
2. Brómkrezolvörös indikátor oldat készítése,
borvörös szín beállítása (pH=6,6)
3. Oldatok elegyítése, pH ismételt beállítása kihőlés elıtt
4. Oldat kiöntése Petri csészébe
5. Növényi gyökér levágása, leitatása és beágyazás az
agar dermedése elıtt
6. Szín változásának követése
A tápoldat vizsgálata
pH beállítása: KOH vagy HCl segítségével
Színváltozás: savanyú – sárga
lúgos – kék
OH-, HCO3- leadás a gyökérbıl
A tápoldat vizsgálata
NO3- felvétel NH4
+ OH- képzıdés
citoplazma pH ↑
szerves sav képzıdés
savmaradék anionok tárolása a vakuólumban korlátozott
malát dekarboxiláció
A tápoldat vizsgálata
Citoplazma savanyodik
H+ leadás a gyökérbıl
(NH4+ : H+ = 1 : 1)
NH4+ felvétel asszimiláció H+ képzıdés
(aminosavak, amidok)
A tápoldat vizsgálata
Fe felvétel: Poaceae – mugineinsavak
többi növény – Fe(III) redukció
Vassal ellátott növények: a vas felvétele nem befolyásolja a pH-t
Vashiányos növények: az elektrontranszport gyorsul –
H+ leadás jelentıs
A tápoldat vizsgálata
AHA2
IRT1
FRO2
ATP
ADP
NADH
NAD+ + H+
H+H+
FeIIIEDTA
EDTA + FeII
FeII FeII
Normális Fe ellátáskor: PM
kint bent
A tápoldat vizsgálata
AHA2
FRO2
ATP
ADP
NADH
NAD+ + H+
H+H+
Fe hiánykor: PM
kint bent
Cyt-b
MDA-redMDHA
AA
NADH
AA
AA
MDHA
O2 ?
AA=aszkorbinsav
MDHA=monodehidro-
aszkorbinsav
Az ion-efflux vizsgálata
Szövetek ionellátása: gyökér – külsı közegbıl felvétel
szár, levél – gyökérbıl transzlokáció
Barrier ionleadással szemben: tonoplaszt
plazmalemma
sejtfal
másodlagosan vastagodott
szövetrétegek
Ionleadás kinetikája: apoplasztból (sejtfal) – gyors
szimplasztból – lassú, kismértékő, ha a
membrán sérül: gyors
szövet belsejébıl (pl. raktározó szövet) – lassú
diffúzió a vágási felülethez
összességében: telítıdı
Az ion-efflux vizsgálata
Vezetıképesség, konduktancia: G oldott ionok
harangelektród konduktométer
I
G = –
U
[G] = S (siemens)
Az ion-efflux vizsgálata
8. Gyakorlat
1. Felhasznált eszközök tisztítása ioncserélt deszt. (id.) vízzel
2. Fızıpoharak feltöltése id. vízzel
3. Szövet elıkészítése a méréshez, elıkezelések (pl. fagyasztás)
4. Az 1. minta mérésének megkezdése konduktométerrel
5. Mérés 60 percig
6. A 3. perctıl további minták mérésének beiktatása
7. Minták dekantálása
8. Minták fagyasztása oldat nélkül
9. Minták forralása 2-3 × 5 másodpercre kb. 20 ml oldatban
10. Az oldatok visszaöntése a mintákra
11. Szoba hımérséklet elérése után össz. iontartalom mérése
A betacianin-efflux vizsgálata
Betacianin efflux a vakuólumból:
alkoholok és szerves oldószerek reakciója:
membrán fehérjék denaturációja
membránlipidek oldása (polaritásfüggı)
hımérséklet hatása:
membrán fehérjék denaturációja
betacianin diffúzió a küldı oldatba
A betacianin-efflux vizsgálata9. Gyakorlat
1. Deszt. víz, ill. oldószerelegyek kimérése
2. 5-5 céklakorong az elegyekbe
3. Mérés 1-10 percenként, két órán át, elszínezıdéstıl
függıen, fotométerrel
Hımérséklet hatása:
1. 2-2 g céklakorong Erlenmeyer lombikokba
2. Inkubálás 5 percig az adott hımérsékleten
3. 10-10 ml deszt. víz a céklakorongokra
4. Inkubálás 60-90 percig
5. Egyszeri mérés spektrofotométerrel
mérés: küvettába dekantálva az elegyet
λ=540 nm
vak = deszt. vizes kontroll vagy deszt. víz
A vízpotenciál meghatározása
Kémcsı
Cukoroldat
Sárgarépa
korongok
ψoldat > ψ szövet szövet vizet vesz fel
ψoldat < ψ szövet szövet vizet ad le
ψoldat = ψszövet nincs vízmozgás
Ψoldat = πoldat = - RTccukor
A vízpotenciál meghatározása
∆n = ninkubálás után – nkiindulási
Cukoripari refraktométer
n = törésmutató
A törésmutató különbség a cukoroldatok
koncentrációja függvényében
A vízpotenciál meghatározása
12. Gyakorlat
1. 2 cukorkoncentráció sorozat készítése 0,1-1,0 M között
2. Egyik sorozatba szövetkorongokat teszünk, a másik
kontroll marad
3. Inkubálás 1 órán át
4. Ezalatt a kontroll sorozat törésmutatójának mérése
5. Inkubált sorozat törésmutatójának mérése
Sardakov módszer
1. A fenti inkubáló oldatok dekantálása
2. Az oldatok megfestése metilénkék porral
3. A festett oldat 1-1 cseppjének a kontroll oldatra
rétegzése üvegbottal
A transpiráció vizsgálata
•Fény: sztóma nyitódás – függés a fényintenzitástól
•Sötét: sztóma záródás
•Vízhiány: sztóma záródás
•Légmozgás: párolgás nı !
•Hımérséklet nı: párolgás nı
Víz
ves
ztés
/g
Idı/perc
fényen
sötétben
Transpiráció
sztóma nyit párolgás nı
transpiráció nı
A transpiráció vizsgálata
13. Gyakorlat
1. Potométerek feltöltése csapvízzel
2. Petri csészék feltöltése csapvízzel
3. Kísérleti növények rögzítése a szélesebb nyílásban
4. A kiindulási tömeg mérése
5. Inkubálás megadott körülmények között
6. Tömegmérés 20 percenként 3 alkalommal
potométer
A transpiráció vizsgálata
13. Gyakorlat
A sztómaszám mérése
1. Intakt növény levelének színére és fonákára színtelen
körömlakkot kenünk
2. 15 perc múlva szike és csipesz segítségével lefejtjük
3. Tárgylemezen, mikroszkópban megszámoljuk a
sztómákat 3 látótérben
4. Meghatározzuk a látótér felületét tárgy- és okulár
mikrométer segítségével
5. A levágott levelek területét meghatározzuk:
• fénymásolás után ismert felülető papírlaphoz
viszonyítva tömeg-felület arányt számolva, vagy
• szkennelés után pixelszám alapján (Photoshop)