第一篇：陶瓷坯料可塑性指標(biāo)測定

實(shí)驗(yàn)六 陶瓷坯料可塑性指標(biāo)測定 目的意義

1.1 意義

可塑性是陶瓷泥料的重要工藝性能，其測定方法有間接和直接法兩種，但到目前為止仍無一種方法能完全符合生產(chǎn)實(shí)際，因此，國內(nèi)外正在積極研究適宜的定量測定方法。目前各研究單位或工廠仍廣泛沿用直接法，即用可塑性指標(biāo)和可塑性指數(shù)對粘土或坯料的可塑性進(jìn)行初步評價(jià)。

可塑性指標(biāo)是利用一定大小的泥球，測定其在受力情況下所產(chǎn)生的應(yīng)變，以對粘土或坯料的可塑性進(jìn)行初步評價(jià)，對陶瓷的成型和干燥性能進(jìn)行分析。1.2 目的

(1)了解粘土或坯料的可塑性指標(biāo)對生產(chǎn)的指導(dǎo)意義； ② 熟悉影響粘土可塑性指標(biāo)的因素；

③ 掌握粘土或坯料可塑性指標(biāo)的測定原理及測定方法?；驹?/p>

可塑性是指具有一定細(xì)度和分散度的粘土或配合料，加適量水調(diào)和均勻，成為含水率一定的塑性泥料，在外力作用下能獲得任意形狀而不產(chǎn)生裂縫或破壞，并在外力作用停止后仍能保持該形狀的能力。

可塑性指標(biāo)以一定大小的泥球在受力情況下所產(chǎn)生的應(yīng)變與應(yīng)力的乘積來表示： S=(D-h)·P

(7-1)式中：S—可塑性指標(biāo)，cm·kg；D—泥球在試驗(yàn)前的直徑，cm；h—泥球受壓后產(chǎn)生裂縫時(shí)的高度，cm；P—泥球出現(xiàn)裂紋時(shí)的負(fù)荷，kg。

可塑性與調(diào)和水量，亦即與顆粒周圍形成的水化膜厚度有一定的關(guān)系。一定厚度的水化膜會使顆粒相互聯(lián)系，形成連續(xù)結(jié)構(gòu)，加大附著力；水膜又能降低顆粒間的內(nèi)摩擦力，使質(zhì)點(diǎn)能相互沿著表面滑動而易于塑造成各種形狀，從而增加了可塑性。但加入水量過多又會產(chǎn)生流動，失去塑性；加入水量過少，則連續(xù)水膜破裂，內(nèi)摩擦力增加，塑性變壞，甚至在不大的壓力下就呈松散狀態(tài)。

高可塑性粘土的可塑性指標(biāo)大于3.6；中可塑性粘土可塑性指標(biāo)為2.5～3.6；低可塑性粘土的可塑性指標(biāo)低于2.4。實(shí)驗(yàn)器材

(2)可塑性指標(biāo)儀(如圖7-1所示)。②粗天平。③量筒。

圖6-1可塑性指標(biāo)儀

1-調(diào)節(jié)儀；2-游塊；33電磁鐵；4-支架；5-滑板架；6-機(jī)座；7-鏡子；8-座板；9-泥團(tuán)；10-下壓板；11-框架12-指緊螺釘；④卡尺。⑤調(diào)泥皿。⑥調(diào)泥刀；⑦保濕器；⑧0.5mm孔徑篩；⑨水平儀等 實(shí)驗(yàn)步驟

4.1 測試步驟

(3)將400g通過0.5mm孔徑篩的粘土(或直接取生產(chǎn)用坯料)加入適量水分，充分調(diào)和捏練使其達(dá)到具有正常工作稠度的致密泥團(tuán)(此時(shí)，泥團(tuán)極易塑造成型而又不粘手)。將泥團(tuán)鋪于玻璃板上，制成厚30mm的泥餅，用直徑45mm之鐵環(huán)割取5段，保存在保濕器中，隨時(shí)取用。②將泥團(tuán)用手搓成泥球，球面要求光滑無裂紋，球的直徑(45±1)mm，為了使手掌不致吸去泥段表面水分和玷污泥球表面，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先用濕毛巾擦手。

③按先后順序把圓球放在可塑性指標(biāo)儀座板的中心，用左手托住中心軸，右手旋開框架上指緊螺釘，讓中心軸慢慢放下，至下壓板剛接觸到泥球?yàn)橹梗i緊指緊螺釘，從中心軸標(biāo)尺上讀取泥球的直徑。

④把砂杯放在中心軸上壓板上，用左手握住壓桿，右手旋開指緊螺釘12，讓中心軸慢慢落下，直至不再下降為止。

⑤打開盛鉛丸漏斗開關(guān)(滑板架5)，讓鉛丸勻速落人鉛丸容器中，逐漸加壓到泥球上，兩眼注意觀察泥球變形的情況，可以從正面或鏡中細(xì)看。隨著鉛丸重量的增加，泥球逐漸變形至一定程度后將出現(xiàn)裂紋。當(dāng)發(fā)現(xiàn)裂紋時(shí)，立即按動按紐開關(guān)，利用電磁鐵迅速關(guān)閉鉛丸漏斗開關(guān)，鎖緊指緊螺釘，讀取泥球的高度，稱取鉛丸重量(再加上下壓板、中心軸及盛鉛丸容器的重量800g既為破壞負(fù)荷)。

⑥將泥球取下置于預(yù)先稱量恒重的編好號的稱量瓶中，迅速稱重，然后放人烘箱中，在105～110℃溫度下烘干至恒重，在干燥器中冷卻后稱重。4.2 數(shù)據(jù)處理

(4)可塑性指標(biāo)計(jì)算：將測定數(shù)據(jù)代人(7-1)式進(jìn)行計(jì)算。②水分計(jì)算

干基水分?G1?G2?100%

G2?G0G1?G2?100%

G1?G0(7-2)濕基水分?(7-3)式中：G0—稱量瓶的質(zhì)量，g；G1—稱量瓶和濕樣的質(zhì)量，g；G2—稱量瓶和干樣的質(zhì)量，g，③全面表征可塑性指標(biāo)的數(shù)據(jù)，應(yīng)包括指標(biāo)、應(yīng)力、應(yīng)變和相應(yīng)含水率，數(shù)據(jù)應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后一位。

④每種試樣需平行測定5個(gè)。用于計(jì)算可塑性指標(biāo)的數(shù)據(jù)，其相對誤差不應(yīng)大于±0.5％。5 注意事項(xiàng)

(5)試樣加水調(diào)和應(yīng)均勻一致，水分必須是正常操作水分，搓球前必須經(jīng)過充分捏練。② 搓球必須用潤濕的掌心，搓球時(shí)間大致差不多，球表面必須光滑，滾圓無疵，球的尺寸須控制在Φ(4.5±0.1)cm范圍內(nèi)。③ 試驗(yàn)操作必須正確，順序不得顛倒，掌握開裂標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該一致。

④ 如需詳細(xì)研究可塑性指標(biāo)與含水量的關(guān)系時(shí)，可做不同含水率的可塑性指標(biāo)測定，并繪制出指標(biāo)—含水率曲線圖。思考題

(1)什么是可塑性?測定粘土可塑性指標(biāo)的原理是什么?(2)影響粘土的可塑性主要因素有哪些?(3)可塑性對生產(chǎn)配方的選擇，可塑泥料的制備，坯體的成型、干燥、燒成有何重要意義?

第二篇：石子的壓碎指標(biāo)測定試驗(yàn)

石子的壓碎指標(biāo)測定試驗(yàn)

1．主要儀器設(shè)備

（1）壓力試驗(yàn)機(jī)

（2）壓碎值測定儀

（3）方孔篩

（4）天平

（5）臺秤

（6）墊棒等。

2．試樣制備按規(guī)定取樣，風(fēng)干后篩除大于19.0mm及小于9.50mm的顆粒，并去除針片狀顆粒，拌勻后分成大致相等的三份備用（每份3000g）。

3．試驗(yàn)步驟

（1）置圓模于底盤上，取試樣1份，分兩層裝入模內(nèi)，每裝完一層試樣后，一手按住模子，一手將底盤放在圓鋼上振顫擺動，左右交替顛擊地面各25次，兩層顛實(shí)后，平整模內(nèi)試樣表面，蓋上壓頭。

（2）裝有試樣的模子置于壓力機(jī)上，開動壓力試驗(yàn)機(jī)，按1kN/s的速度均勻加荷200kN并穩(wěn)荷5s，然后卸荷，取下受壓圓模，倒出試樣，用孔徑2.36㎜的篩篩除被壓碎的細(xì)粒，稱取留在篩上的試樣質(zhì)量，精確至1g。

4．結(jié)果計(jì)算與評定

（1）壓碎指標(biāo)值按下式計(jì)算，精確至0.1﹪；

式中——壓碎指標(biāo)值，﹪；

——試樣的質(zhì)量，g；

——壓碎試驗(yàn)后篩余的試樣質(zhì)量，g。

（2）壓碎指標(biāo)值取三次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值，精確至1﹪。

第三篇：鐵炮百合和東北百合響應(yīng)熱脅迫生理指標(biāo)測定

1.引言

1.1百合的簡述

1.1.1鐵炮百合和東北百合的分布

鐵炮百合（lilium

longiflorum）是屬于百合科（Liliaceae）百合屬（Lilium）的多年生植物，它性喜夏季風(fēng)涼濕潤氣候。5℃時(shí)，植株的生長處于障礙狀態(tài)；必須要在10℃以上，植株才能正常發(fā)展；但當(dāng)溫度超過25℃時(shí)，生長又處于障礙狀態(tài)，而且植株的花芽分化會受到嚴(yán)重影響，從而致使盲花。所以15℃-20℃最適于花芽分化及開花。種球在經(jīng)過低溫春化處理后，溫度越高，花芽分化也越早，而在低溫下種植，又會造成節(jié)間縮短、開花延遲等弊端，故10℃-20℃為栽培適溫。鐵炮百合產(chǎn)在中國臺灣，散布在日本琉球群島。東北百合是百合科百合屬植物的一種。這是一種喜愛地勢高、肥力強(qiáng)、排水良好腐殖質(zhì)土壤的百合，避免強(qiáng)光，空氣條件喜愛干燥，土壤稍微濕潤，易于在早期生長階段進(jìn)行管理。這是長白山雨季繁殖最困難的種屬之一[1-2]。東北百合產(chǎn)于中國吉林省、東北省和遼寧省，在山坡林下、路邊或溪旁都能看到東北百合的身影。

1.1.2鐵炮百合和東北百合的用途

園藝?yán)茫鸿F炮百合是一種色彩斑斕的花草，花具有香味，可作香料。也是一種淡雅有致，清香襲人的切花，用于裝潢給人以繁華文雅之感，很惹人喜愛；因常年栽植，產(chǎn)花量大，經(jīng)濟(jì)效益高，近年來栽植發(fā)展較快[3]。東北百合在植物形態(tài)上是獨(dú)特的，高大挺拔的身材，碩大而優(yōu)雅的花朵形狀，橘紅色的花被，它可以在森林或灌木叢中種植，它也可以種植在花壇中間的花壇中間，可以起到優(yōu)雅、精致的效果[4]。

藥用價(jià)值：鐵炮百合在秋、冬季節(jié)進(jìn)行采挖，除去地上部分，洗凈泥土，剝?nèi)△[片，用沸水燙過或微蒸之后曬干。而鮮鱗片，可以直接加工食用，有解毒、理脾健胃、寧心安神等功能。東北百合鱗莖甜，有潤肺止咳，舒緩神經(jīng)的功能。主治的病癥有肺結(jié)核、慢性咳嗽、痰中帶血、神經(jīng)衰弱、失眠等[2]。

1.1.3常見的病蟲害

病毒、細(xì)菌和害蟲都是百合花的常見危害，這可能會導(dǎo)致殺蟲劑的使用增加，并影響百合切花的質(zhì)量。干旱、金屬離子和高溫等逆境條件嚴(yán)重抑制百合生長發(fā)育,會引起百合植株生理生化、形態(tài)等方面的變化,甚至死亡。長期以來,病蟲害問題一直是困擾百合生產(chǎn)的主要問題之一，合成化學(xué)殺蟲、滅菌劑以及生物殺蟲、滅菌劑因其對生態(tài)環(huán)境有危害性，而常規(guī)抗病蟲害育種,因其周期長、效率低并且抗性資源有限,很難滿足當(dāng)前現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的要求，目前還不能從根本上有效地解決包括百合在內(nèi)的植物病蟲害問題。鐵炮百合的一重要用途為切花生產(chǎn)，在鐵炮百合切花的生產(chǎn)過程中，常見的病蟲害有以下幾點(diǎn)：灰霉病、根腐病以及線蟲等。對病蟲害的控制主要是基于“預(yù)防為主”的原則，因?yàn)橐坏┮爰膊?，切花的質(zhì)量就會降低，從而影響經(jīng)濟(jì)效益，所以在實(shí)際生活中，主要以定期使用農(nóng)藥的方式為主。在此之中特別是要防止灰霉病的發(fā)生，因此農(nóng)藥的配方應(yīng)主要以水和氣溶膠為基礎(chǔ)，防止由于農(nóng)藥的污染而導(dǎo)致切花的質(zhì)量降低。并且要經(jīng)常在農(nóng)間走動，一旦發(fā)現(xiàn)病株要及時(shí)挖除并且銷毀，鐵炮百合的適應(yīng)性較強(qiáng)，目前我國引進(jìn)的品種還比較少，所以選擇的余地較小，但在品種的選擇上就要有講究，冬天選對光不敏感的品種，夏天選耐高溫的品種[4]。

1.2植物響應(yīng)熱脅迫的生理指標(biāo)

高溫脅迫是屬于環(huán)境脅迫之一，指環(huán)境因素的量接近或超過有機(jī)體、種群或群落的一個(gè)或多個(gè)忍耐極限時(shí)造成的脅迫作用。在眾多的脅迫因子中,溫度是影響植物生長的主要因素，近年來，全球氣溫升高，溫室效應(yīng)加劇，高溫已成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要不利環(huán)境因素之一，植物的種植生產(chǎn)面臨著高溫脅迫的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

百合是一種具有代表性的觀賞百合，通常植物持續(xù)2周在夏季的自然高溫下就會停止細(xì)胞分裂。我國北方地區(qū)百合夏季生產(chǎn)困難的根本途徑，是想通過抗熱性育種,培育能在高溫下正常生長的百合品種。測定研究植物熱脅迫下生理生化指標(biāo),將有助于采取相應(yīng)措施減輕高溫危害,為園林觀賞植物的耐熱性研究尋找理論依據(jù)，為篩選抗高溫基因型植株提供有效的途徑。

1.2.1光合作用

光合作用是植物能量代謝和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，溫度對植物的光合作用有很大的影響。一般而言，高耐熱性的植物在高溫條件下能維持高光合速率，確保植物生長或生存需要，維持一個(gè)相對正常的生理狀態(tài)[5-6]。高溫之所以能夠降低植物的光合作用，主要是因?yàn)楦邷貙夂舷到y(tǒng)的各組分有影響。高溫會導(dǎo)致葉綠素的降解，導(dǎo)致CO2溶解度、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶與CO2的親和性，以及光合系統(tǒng)中關(guān)鍵組分的熱穩(wěn)定性降低。這些會影響植物的光合速率[7]。馬德華的研究小組使用了4種不同的耐熱的華北黃瓜作為材料，研究不同溫度下的光合作用變化。結(jié)果表明，四種不同類型黃瓜的葉綠素含量在高溫脅迫下顯著降低，其主要原因是葉綠素a減少。非氣孔因素是高溫脅迫后凈光合速率下降的主要原因。間隙CO2補(bǔ)償點(diǎn)與各個(gè)品系的耐高溫程度呈負(fù)相關(guān)，各個(gè)品系的光補(bǔ)償點(diǎn)也與耐高溫程度呈負(fù)相關(guān)[8]。由于耐熱品種相對于熱敏品種的敏感性較高，熱敏品種在高溫下的凈光合速率降低程度比耐熱品種高。細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的研究表明，葉綠體被膜在高溫下表現(xiàn)出不同程度的破壞和崩解，而類囊體結(jié)構(gòu)松散、無序，基質(zhì)層不清楚，表明高溫脅迫下葉綠體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐熱性是密切相關(guān)的[9]。

1.2.2脯氨酸

高溫逆境下氮素代謝失調(diào)是影響植物正常生長的重要原因。在正常情況下，植物的脯氨酸含量非常低，在逆境中脯氨酸含量會顯著增加。一般來說，植物的抗逆性與脯氨酸的積累呈正相關(guān)。孟煥文研究表明,三個(gè)黃瓜品種的脯氨酸含量是隨著溫度的增加而增加的，由于因?yàn)楦彼峥赡軙⑴c滲透調(diào)節(jié)，所以能夠檢測到高溫下葉肉細(xì)胞持水量的增加,耐熱品種的脯氨酸含量增加的程度比起不耐熱的品種來說要大得多，這樣的結(jié)果表明了，脯氨酸可以提高細(xì)胞的抗脫水能力，并揭示了脯氨酸作為鑒定大白菜耐熱性的生化指標(biāo)的可能性[10]。王鳳蘭等人以不同抗熱性的麝香百合基因型K1-1、K2-7、K1-2、F1、K2-2、Wforest、G、Wfox為材料，研究高溫脅迫下幼苗的生理生化變化，其中,團(tuán)隊(duì)得出了一下的結(jié)論，脯氨酸的含量會隨著溫度的增加而增加，而且增加的程度會因?yàn)闇囟鹊母淖兌淖儯?2℃以后脯氨酸含量增加程度越來越大，而且每個(gè)基因型的差異性明顯變大，其中K1-1和K2-7這兩種基因型的脯氨酸含量的增幅比較大,這樣可以說明這兩種基因型的抗熱性較強(qiáng)，基因型為Wforest和Wfox的品種的脯氨酸含量的增加較小，說明這兩種基因型耐熱性較弱，其余的基因型在中間，因此可以解釋高溫脅迫對百合幼苗脯氨酸含量的影響，隨著處理溫度的增加，百合幼苗脯氨酸含量增加，但會因?yàn)榛蛐偷牟煌黾臃炔煌琜11]。大量研究表明，脯氨酸常作為植物響應(yīng)熱脅迫的鑒定生理指標(biāo)，是因?yàn)楦彼崮芴岣咴|(zhì)膠體的穩(wěn)定性，從而防止植物水分流失，耐熱性植物種類會比耐熱品種積累更多的脯氨酸，而且持續(xù)時(shí)間長。

1.2.3可溶性蛋白

可溶性蛋白是植物重要的營養(yǎng)物質(zhì)和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，他們的增加能提高細(xì)胞的保水能力，對細(xì)胞的生命物質(zhì)及生物膜起到保護(hù)作用，高溫下植物可溶性蛋白的含量與植物的耐熱性有關(guān)，所以也經(jīng)常被用作植物篩選抗性的指標(biāo)之一。孟煥文以3個(gè)不同耐熱性黃瓜品種為材料，研究其在4葉期和芽期對熱脅迫的生理反應(yīng),并進(jìn)行了耐熱性鑒定指標(biāo)的篩選，在研究到高溫脅迫對可溶性蛋白的影響時(shí)，他提出與28℃相比，中耐熱、弱耐熱品種的可溶性蛋白含量在38℃增加，在強(qiáng)耐熱品種中可溶性蛋白含量處于相對穩(wěn)定的水平，用42℃的溫度處理了36h后，強(qiáng)耐熱品種的可溶性蛋白含量增加，而中耐熱、弱耐熱品種中的可溶性蛋白含量與38℃相比都在下降，而且越不耐熱的品種減少的幅度越大，從結(jié)果分析可以得出，可能因?yàn)闊崦{迫誘導(dǎo)了熱激蛋白的合成，所以能夠檢測出這幾個(gè)品種可溶性蛋白含量和品種耐熱能力是一致的，因此他得出結(jié)論,在42℃溫度脅迫

36h后,可溶性蛋白含量可作為黃瓜耐熱性鑒定指標(biāo)之一[10]。李曉峰團(tuán)隊(duì)將耐熱性不同的大白菜幼苗放在智能人工氣候培養(yǎng)柜中，在36℃／29℃和40℃／29℃（晝／夜）的條件下分別進(jìn)行高溫處理10d，定期檢測可溶性蛋白和熱穩(wěn)定蛋白含量。最后他們得出結(jié)論：白菜在40℃處理時(shí)呈下降趨勢，可溶性蛋白含量先降低后升高，熱穩(wěn)定蛋白含量呈下降趨勢，恢復(fù)后無明顯反彈，而且可溶性蛋白的含量不會因?yàn)槠贩N的不容而導(dǎo)致含量有所差異

[12]。由上述可知，一些植物體內(nèi)可溶性蛋白的含量可以做為測定植物抗逆性的生理指標(biāo)。

1.2.4可溶性糖

可溶性糖作為植物的代謝中間產(chǎn)物，為生長發(fā)育提供能量，在植物的生命周期中起重要作用。同時(shí)它作為植物生長發(fā)育和基因表達(dá)的重要調(diào)節(jié)因子，它能與其它信號組成復(fù)雜的信號網(wǎng)絡(luò)體系，能對植物進(jìn)行調(diào)控。在黃閩敏等在春蘭耐熱性相關(guān)生理指標(biāo)的研究中，發(fā)現(xiàn)可溶性糖在不同溫度不同時(shí)間的條件下，會出現(xiàn)時(shí)升高時(shí)降低的情況，分析認(rèn)為降低的原因可能是因?yàn)榧?xì)胞呼吸作用較強(qiáng)，于是加快了有機(jī)物的消耗，其中就包括可溶性糖，而這種增加的原因可能是由于可溶性糖是一種滲透保護(hù)物質(zhì)，有助于植物在逆境脅迫下維持細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能[13]。所以在植物響應(yīng)熱脅迫下，可溶性糖的含量對于一些植物可作為生理指標(biāo)來測定。

1.2.5表型觀察

表現(xiàn)型是特定環(huán)境條件下特定基因型個(gè)體特征的總和，它包括各種形態(tài)和生理特征和基因產(chǎn)物，甚至包括動物的行為和習(xí)性。熱脅迫下植物生育變化在高溫和高溫脅迫下，生長發(fā)育會受到不同程度的影響，這種影響會明顯反映在形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化上[14]。吳國勝等認(rèn)為研究植物葉型、座果率、產(chǎn)量等因素很難適用于溫帶地區(qū),他認(rèn)為在苗期在32℃處理10天后,收縮和復(fù)卷的葉子能夠穩(wěn)定準(zhǔn)確地反映品種的耐熱性[15]。此外研究表明,若將甘藍(lán)葉片發(fā)黃萎蔫作為植物熱脅迫傷害指標(biāo)的高溫鑒定方法，可以明顯反映出甘藍(lán)的耐熱性差異，并且發(fā)現(xiàn)處理?xiàng)l件為36.5℃恒溫對甘藍(lán)幼苗處理6d，是檢測甘藍(lán)耐熱性的最適條件[16]。

1.2.6細(xì)胞膜熱穩(wěn)定性

植物對逆境的適應(yīng)主要在細(xì)胞膜系統(tǒng)上，植物電導(dǎo)率是常用來衡量植物受脅迫受害程度的生理指標(biāo)[17]。膜透性能夠用來反應(yīng)膜的完整性和受傷害程度。在高溫脅迫下，細(xì)胞膜的通透性增加，細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)外滲，導(dǎo)致電導(dǎo)率增大。張春音等在對杜鵑花葉片耐熱研究里發(fā)現(xiàn)，在42℃9小時(shí)的光照條件下，三種杜鵑花的細(xì)胞膜通透性均增大，且每種杜鵑花增加的比例不同[18]。植物器官在逆境下會發(fā)生膜脂過氧化作用，而MDA是膜脂過氧化重要的產(chǎn)物之一，它的產(chǎn)生能加劇膜的損傷，使生物膜酶蛋白發(fā)生交聯(lián)，導(dǎo)致細(xì)胞膜出現(xiàn)間隙，所以在植物響應(yīng)脅迫的生理研究中MDA含量是一個(gè)常用指標(biāo)，膜系統(tǒng)受損的程度以及植物的抗逆性往往可通過MDA的含量來測定。吳友根等人以神馬菊花為試材,研究其在不同時(shí)間熱脅迫下生理變化發(fā)現(xiàn)，熱脅迫0-72h，菊花葉片中MDA的含量逐漸的增大，在72h時(shí)達(dá)到最大，雖然后面有一定的回落，但是依舊比0h時(shí)要大，說明了熱脅迫加速了膜脂過氧化，MDA含量與熱脅迫時(shí)間呈顯著正相關(guān)[19]。在高溫脅迫下，膜脂過氧化過程中會產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)，如O2-、H2O2等，在植物酶防御系統(tǒng)中有一些酶，它們是消除自由基的重要酶，包括SOD、POD等，有了這些酶可以減輕膜脂過氧化的程度，來保持膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此，這些能夠消除活性氧的保護(hù)性酶與細(xì)胞的抗逆性有關(guān)，想要降低高溫引起的膜損傷，就需要維持高的保護(hù)性酶活性。SOD能夠有效地清除破壞力極強(qiáng)的活性氧但在高溫脅迫下，植物體內(nèi)的SOD的含量會下降，導(dǎo)致膜脂過氧化作用加劇，細(xì)胞膜受到傷害。有實(shí)驗(yàn)證明，高溫脅迫能夠破壞植物體內(nèi)活性氧代謝系統(tǒng)的平衡[20]。司馬剛等研究發(fā)現(xiàn)，白菜的品種無論是耐熱還是熱敏，其POD活性在高溫脅迫下均有所降低，而耐熱品種在POD活性上有較大的變化，他們認(rèn)為這是由于POD通過自身消耗清楚了代謝失效引起的過量氧自由基，保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，提高植物的耐熱性[21]。

1.2.7本論文主要研究的內(nèi)容及意義

從上述描述可以看出，可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和葉綠素含量等生理特征對于一些植物都可當(dāng)做在熱脅迫下的生理指標(biāo)。生理生化指標(biāo)主要通過測量控制品種間生理生化指標(biāo)的差異來確定植物的耐熱性。這些結(jié)果更加具有說服力和真實(shí)[22]。所以本實(shí)驗(yàn)以抗熱性不同的鐵炮百合和東北百合的組培苗為材料,研究兩種百合在高溫脅迫下幾個(gè)生理指標(biāo)變化：淀粉和可溶性糖、脯氨酸、丙二醛、葉綠素，以及其幼苗受到高溫脅迫的形態(tài)變化，旨在探究這幾種指標(biāo)是否可作為百合響應(yīng)熱脅迫的生理指標(biāo)，為百合的抗熱性評價(jià)及育種提供理論依據(jù)。

2.材料與方法

2.1材料及儀器

2.1.1實(shí)驗(yàn)材料

量筒、研缽、燒杯、量瓶、移液管、鐵炮百合和東北百合組培苗、考馬斯亮藍(lán)G-250溶液、鑷子、剪刀、1.5

mL

離心管、5

mL

離心管、刀片、紗布、錫箔紙、濾紙等。

2.1.2實(shí)驗(yàn)儀器

超凈工作臺、離心機(jī)、移液器、恒溫培養(yǎng)搖床、冰箱、光照培養(yǎng)箱，分光光度計(jì)、電子天平、電磁爐等。

2.2方法

2.2.1組織培養(yǎng)

2.2.1.1外植體滅菌

將采來的外植體先用0.3%的洗衣粉水浸泡7～10min,用流水沖洗1h以上,然后在超凈工作臺內(nèi)用75%酒精浸泡30s,接著用無菌水沖洗5次，用0.1%的升汞滅菌6～8min,最后再用無菌水沖洗6～8次。沖洗完畢后,將莖切成1cm長的莖段,葉片和鱗片切成長寬各1cm的小方塊,迅速接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中。

2.2.1.2培養(yǎng)條件及培養(yǎng)基配方

將誘導(dǎo)出的成果轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上，培養(yǎng)溫度為25℃,光照條件為2000lx,每天光照10～12

h。培養(yǎng)基的pH在5.5～6。

培養(yǎng)基配方：大量元素母液50mL+微量元素母液5

mL

+鐵鹽母液5

mL

+6-BA

0.5

mg/L+NAA

0.2

mg/L+維生素和氨基酸5mL

/L+蔗糖50g/L+瓊脂6g/L。

2.2.2高溫處理

2.2.2.1鐵炮百合熱處理前的預(yù)處理

1、操作臺高溫消毒燈開到綠色，紫外線滅菌15min。

2、操作臺通風(fēng)15min。

3、洗凈并用75%酒精消毒雙手。

4、用酒精侵泡的棉花分別擦拭架子、鑷子和小刀并進(jìn)行高溫消毒。

5、用鑷子夾出盆皿后打開培養(yǎng)基，夾出芽。（確保植株的完整性）

6、用小刀和鑷子切除枯葉并保持根的完整性。

7、用鑷子夾起植株，放入到瓊脂粉減半的培養(yǎng)基中。（共9瓶）

8、給瓶子標(biāo)注日期5月7日，品種ty9、整理操作臺保持潔凈并關(guān)閉電源。

10、將鐵炮百合放入到光照培養(yǎng)箱中，25℃環(huán)境下馴化一天。

2.2.2.2鐵炮百合和東北百合的處理

鐵炮百合：

1、8點(diǎn)開始，將經(jīng)過一天25℃馴化的鐵炮百合取出。放入到光照培養(yǎng)箱中（42℃）6瓶。

2、取25℃馴化的鐵炮百合3瓶，用等溫水清洗干凈。用錫箔紙包住，做好標(biāo)記，液氮速凍。小袋子裝好放入-80℃的冰箱冷藏。

3、10點(diǎn)。取出42℃處理2小時(shí)的鐵炮百合3瓶。用等溫水清洗干凈，錫箔紙包住，做好標(biāo)記，液氮速凍。小袋子裝好放入-80℃冰箱冷藏。

4、下午12點(diǎn)。取出42℃處理16小時(shí)的鐵炮百合3瓶。用等溫水清洗干凈，錫箔紙包住，做好標(biāo)記，液氮速凍。小袋子裝好放入-80℃冰箱冷藏。

5、回收液氮，收拾好實(shí)驗(yàn)器材。

將三瓶東北百合放入到光照培養(yǎng)箱中，在25℃馴化一天。

東北百合：

1、下午4點(diǎn)開始，將經(jīng)過一天25℃馴化的東北百合取出。放入到光照培養(yǎng)箱中（42℃）2瓶。

2、取25℃馴化的鐵炮百合1瓶，用等溫水清洗干凈。用錫箔紙包住，做好標(biāo)記，液氮速凍。小袋子裝好放入-80℃的冰箱冷藏。

3、下午6點(diǎn)。取出42℃處理2小時(shí)的東北百合1瓶。用等溫水清洗干凈，錫箔紙包住，做好標(biāo)記，液氮速凍。小袋子裝好放入-80℃冰箱冷藏。

4、次日上午10點(diǎn)。取出42℃處理16小時(shí)的東北百合1瓶。用等溫水清洗干凈，錫箔紙包住，做好標(biāo)記，液氮速凍。小袋子裝好放入-80℃冰箱冷藏。

5、回收液氮，收拾好實(shí)驗(yàn)器材。

2.2.3生理指標(biāo)測定方法

脯氨酸含量測定:茚三酮法[23]，將葉片剪碎以3%磺基水楊酸提取脯氨酸，用茚三酮反應(yīng)，520nm下測定吸光值，利用公式測定脯氨酸的含量；可溶性糖和淀粉測定:蒽酮乙酸乙酯法[23]，將冰凍樣品充分研磨之后，以6000r/min離心10min，將裝有上清液的試管放入冷水浴并加入蒽酮乙酸乙酯，最后根據(jù)公式得出結(jié)論；丙二醛含量測定：雙組分分光光度法[23]，因植物在承受脅迫時(shí)可溶性糖會增加，所以在丙二醛的測定中，要排除可溶性糖的干擾，所以經(jīng)常加入一些Fe3+，分別測定在450nm和532nm下的值，根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算得出丙二醛的值。

3.結(jié)果與分析

3.1高溫脅迫對鐵炮百合和東北百合的形態(tài)影響

42℃

0h

42℃2

h

42℃

4h

42℃

8h

42℃

24h

42℃

48h

42℃

72h

圖1

42℃不同時(shí)間條件下東北百合表型

42℃

0h

42℃

h

42℃

4h

42℃

8h

42℃

24h

42℃

48h

42℃

72h

圖2

42℃不同時(shí)間條件下鐵炮百合表型

在42℃的脅迫下，鐵炮百合和東北百合的組培苗都出現(xiàn)了顏色和形態(tài)上的變化。從顏色上來講，百合在42℃條件下，0h的葉片呈現(xiàn)出鮮綠的光澤度，隨著時(shí)間的延長，在葉片上開始出現(xiàn)黃色，是因?yàn)橹参矬w內(nèi)葉綠素在減少，而且時(shí)間越長色澤越暗淡。從形態(tài)上來講，0h的葉片是飽滿舒展的，隨著時(shí)間的延長，葉片慢慢開始變得皺縮，時(shí)間越長，皺縮的面積和程度越大。百合可以通過自身的形態(tài)的變化來抵御高溫帶來的傷害，但隨著時(shí)間的延長，植物因?yàn)樽陨矸烙到y(tǒng)的破壞和有害物質(zhì)的積累，導(dǎo)致植物的外表呈現(xiàn)出明顯的受傷害狀態(tài)。相同條件內(nèi)萎縮得越快，顏色變化越快的，耐熱性越差，所以對比鐵炮百合和東北百合，鐵炮百合耐熱性更強(qiáng)些。

3.2高溫脅迫對脯氨酸含量的影響

圖3

42℃不同時(shí)間條件下鐵炮百合和東北百合脯氨酸含量

因?yàn)楦彼釋憫?yīng)熱脅迫的植物有調(diào)節(jié)其滲透作用的功能，所以當(dāng)植物受到逆境脅迫時(shí)，脯氨酸的含量會有積累，植物體內(nèi)脯氨酸的含量一般與植物的耐熱性呈正相關(guān)。由圖3可知，在實(shí)驗(yàn)中東北百合在響應(yīng)熱脅迫時(shí)，脯氨酸含量整體看起來呈上升趨勢，但變化并不明顯，而鐵炮百合在42℃的溫度下，隨著時(shí)間的增加，鐵炮百合的變化趨勢明顯，呈先上升后下降的趨勢，在2h達(dá)到最高，在2h時(shí)候有明顯的下降趨勢，在48h達(dá)到最低，而下降48h以后有開始慢慢回升，回到和最初相近的值，這說明鐵炮百合在受到高溫脅迫時(shí)，升高了自己體內(nèi)脯氨酸的含量，并且下降的原因可能是在高溫脅迫時(shí)脯氨酸發(fā)揮作用以維持細(xì)胞正常功能?？傮w看起來，鐵炮百合體內(nèi)的脯氨酸有明顯的變化，而東北百合變化不明顯，說明在同種溫度條件下，隨著時(shí)間的延長，鐵炮百合耐熱性比東北百合耐熱性更強(qiáng)。

3.3高溫脅迫對淀粉和可溶性糖的影響

圖4

42℃不同時(shí)間條件下鐵炮百合和東北百合可溶性糖含量

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖4中可以看出，在42℃情況下，隨著處理時(shí)間的增多，鐵炮百合體內(nèi)可溶性糖的含量有增有減，在16h時(shí)達(dá)到最高，在16h小時(shí)之后迅速降低，并在72h時(shí)含量接近為0。東北百合的體內(nèi)的可溶性糖的48h之前變化呈下降趨勢，但變化不明顯，在48h達(dá)到最低，在48h之后有明顯的上升趨勢。分析可溶性糖在兩種百合受到相同溫度高溫處理后，可溶性糖都有升有降，升的原因是因?yàn)榭扇苄蕴亲鳛榧?xì)胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)的保護(hù)物質(zhì)，在受到高溫的時(shí)候會增加維持細(xì)胞的而正常狀態(tài)，而下降的原因可能是因?yàn)樵诟邷孛{迫下，植物的呼吸作用會加快，所以植物體內(nèi)的可溶性糖就會被消耗而導(dǎo)致降低。鐵炮百合是先上升后下降，而東北百合是先下降后上升，說明兩種百合響應(yīng)熱脅迫的方式不同，鐵炮百合是先增加其可溶性糖的含量再用來消耗以維持自身細(xì)胞穩(wěn)定，而東北百合是先消耗可溶性糖來進(jìn)行呼吸作用，從結(jié)果分析看來，因?yàn)殍F炮百合會首先利用體內(nèi)的物質(zhì)來調(diào)節(jié)自身細(xì)胞的穩(wěn)定，所以鐵炮百合的耐熱性要強(qiáng)于東北百合。

圖5

42℃不同時(shí)間條件下鐵炮百合和東北百合淀粉含量

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖5可知，在42℃不同時(shí)間的處理下，鐵炮百合和東北百合的含量都有起伏趨勢。鐵炮百合在42℃下淀粉含量首先升高，在2h達(dá)到最高，隨后呈下降趨勢并在16h處達(dá)到最低，16h過后有上升下降趨勢，但都不明顯。東北百合在42℃下，16h之前有上升下降的趨勢，但不是特別明顯，在16h之后，有明顯的下降，并在24h處達(dá)到最低，接著上升并在48h處達(dá)到最高。由數(shù)據(jù)可分析，淀粉作為植物體內(nèi)的多糖，可參與植物的呼吸作用，在植物受到高溫脅迫時(shí)，呼吸作用會增加，就會加速有機(jī)物的消耗，但淀粉同時(shí)是由一些可溶性糖合成，所以和可溶性糖相似，隨著時(shí)間的增加，會呈現(xiàn)一個(gè)起伏的曲線，若是曲線越平穩(wěn)，說明該植物響應(yīng)熱脅迫的反應(yīng)更不明顯。

3.4高溫脅迫對丙二醛的影響

圖6

42℃不同時(shí)間條件下鐵炮百合和東北百合丙二醛含量

如圖6可知，在42℃的條件下，隨著時(shí)間的延長，鐵炮百合和東北百合體內(nèi)的丙二醛變化呈現(xiàn)起伏趨勢。鐵炮百合在受到高溫脅迫時(shí)，體內(nèi)丙二醛含量會在一段時(shí)間上升，在24h處達(dá)到最高，上升的原因主要是因?yàn)楸┦悄ぶ^氧化產(chǎn)物，在受到高溫脅迫含量就會有所上升，但在24h后會有一個(gè)明顯的下降，分析認(rèn)為下降的原因是在細(xì)胞膜系統(tǒng)里有著清理過氧化產(chǎn)物的酶，這些酶通過清理這些過氧化產(chǎn)物使植物在受到高溫脅迫的時(shí)候能夠維持正常狀態(tài)。而東北百合則是在4h和24h后都有一個(gè)下降的變化，下降的原因和上述一樣，而兩種百合在48h之后，鐵炮百合體內(nèi)丙二醛的含量又繼續(xù)升高，而東北百合的含量變化卻不明顯，說明在高溫下，鐵炮百合調(diào)節(jié)高溫脅迫帶來的傷害的能力比東北百合要強(qiáng)。

3.5高溫脅迫對葉綠素的影響

圖7

不同溫度時(shí)間42℃條件下鐵炮百合和東北百合葉綠素含量

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖7來看，在42℃的溫度下處理鐵炮百合和東北百合的組培苗，隨著時(shí)間的增長，兩種百合體內(nèi)的葉綠素的含量總體都呈下降的趨勢，在高溫脅迫下，植物體內(nèi)葉綠素含量降低的原因可能是因?yàn)榕c葉綠素合成相關(guān)的酶受到了高溫的影響，所以導(dǎo)致葉綠素合成變慢，分解加快。從圖6中可以看出鐵炮百合的下降要比東北百合更加明顯，有可能是因?yàn)樵阼F炮百合中的有關(guān)葉綠素合成的酶更容易受高溫的影響，才會導(dǎo)致葉綠素的下降。

4.討論與結(jié)論

4.1結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)研究通過對比鐵炮百合和東北百合在不同時(shí)間不同溫度條件下的生理指標(biāo)，其中包括可溶性糖、淀粉、脯氨酸和丙二醛等，意在研究這些生理指標(biāo)是否可用作鐵炮百合等百合屬的耐熱性鑒定的生理指標(biāo)。研究表明，相同種類百合在42℃（2h、4h、8h、16h、24h、48h、72h）的條件下，植物體內(nèi)的丙二醛的含量總體呈上升趨勢，但因?yàn)榧?xì)胞膜系統(tǒng)當(dāng)中SOD等能夠清理自由基的酶存在，所以在一段時(shí)間內(nèi)丙二醛的含量會有所下降，但是這些酶的存在不能完全阻止自由基的積累，所以只能在一定程度減緩丙二醛含量的上升。對于葉綠素來說，葉綠素的含量總體來看是降低，且鐵炮百合降低趨勢相比東北百合更加明顯，分析認(rèn)為是因?yàn)殍F炮百合中的有關(guān)葉綠素合成的酶更容易受高溫的影響?？扇苄蕴呛偷矸酆康淖兓汲霈F(xiàn)了起伏，鐵炮百合變化的趨勢比東北百合更加明顯，是因?yàn)檫@兩者的含量主要和植物的呼吸作用有關(guān)，高溫下呼吸作用加強(qiáng)，就會引起有機(jī)物加快被消耗，而這兩者又作為保護(hù)物質(zhì)，會在植物受到高溫脅迫后含量增加。鐵炮百合中脯氨酸的含量總體來說在下降，在48h處達(dá)到最低，而東北百合則是呈現(xiàn)上升的趨勢，但變化不是特別明顯。

4.2討論

在全球氣候不斷變暖的今天，植物耐熱性的研究已經(jīng)成為一個(gè)熱門和重要的研究方向。植物的一生中會遭受各種各樣的非生物脅迫,比如鹽堿脅迫、熱脅迫,干旱脅迫等，而在多數(shù)情況下,植物遭受的脅迫往往是多重的，是很多脅迫重疊在一起的傷害，研究表明，在夏季炎熱季節(jié)，耐熱性是一個(gè)綜合指標(biāo)，植物在高溫、干旱、高濕度、害蟲等因素的影響下，植物的綜合表現(xiàn)。近年來很多學(xué)者研究了蘿卜、大白菜、茄子、辣椒、黃瓜等植物在高溫脅迫下生理特征的變化，也提出了很多有關(guān)于植物耐熱性機(jī)理的生理指標(biāo)，對這些研究報(bào)道已經(jīng)比較全面。對于百合的耐熱性研究也做得比較全面，很多學(xué)者就百合的各個(gè)方面做了耐熱性研究，比如從對比不同種類的百合在高溫脅迫的生理指標(biāo)變化，挑選出更加耐熱的品種；也有比較百合雜交種與親本的耐熱性，從各個(gè)生理指標(biāo)中觀察出雜交種與親本的相近程度，挑選出雜交優(yōu)勢更明顯的一種雜交的方法，挑選出比較耐熱的雜交種進(jìn)行種植栽培。各個(gè)植物有各自的特性，也許有些植物并不能遵循大部分植物的規(guī)律，所以對不同的植物進(jìn)行測定，就在于要將不同植物的特性給找出來，以制定專屬的方案來種植以及培養(yǎng)，這對以后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和園林觀賞都能夠起到重要的作用。

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