第137章 试验设计1
四合院:家父李怀德 作者:佚名
第137章 试验设计1
林为民站起身,在办公室里踱了几步,又回到桌前,指著图纸上的几个关键节点:“你看,这里,关於mn参与psii放氧复合体,有明確的生化证据。这里,关於根系產生aba等信號物质,也有不少研究。你把这两块看似不相关的领域联繫起来,提出了一个『根区营养环境-根系信號/代谢-地上部光合功能与抗逆性』的协同调控框架……”
林为民越说越快,声音里带著研究者特有的热情:“这个框架如果成立,那就不只是解释『午休』现象了。它对理解作物如何整体响应环境变化、如何优化水肥管理、甚至对选育高光效品种,都有重要的启示意义!”
他看向李靖川,眼神灼灼:“不过,靖川,你要知道,想法大胆是好事,但要证明它,需要极其严谨、扎实的实验证据。这个领域涉及根、涉及叶、涉及信號、涉及元素分析……实验设计会非常复杂,工作量巨大。而且,我们实验室的条件……”
李靖川迎上导师的目光,眼神清澈而坚定:“林老师,实验设计我可以仔细推敲,力求严谨。工作量我不怕。至於条件……”他顿了顿,“我们也许不需要最先进的仪器,但可以设计最巧妙的实验,用最基础的方法,回答最核心的问题。”
林为民看著这个年轻的学生,看著他眼中那种近乎执拗的认真和自信,忽然笑了。
那是一种发自內心的、带著欣慰和期待的笑容。
“好!”他用力拍了下桌子,“既然你有这个心,有这个头脑,那咱们就试试!”
他坐回椅子,神色变得认真而务实:“接下来几天,你不要看別的了。集中精力,给我拿出一份详细的、可操作的实验设计方案。要具体到每一个处理、每一个重复、每一个测量指標、每一件需要的器材药品。我们要反覆推敲,把可能的问题都想到前面。”
“是,林老师!”
李靖川站起身,心中一块石头落地,取而代之的是沉甸甸的责任感和昂扬的斗志。
“还有,”林为民补充道,语气缓和了些,“这个想法暂时不要对外面说太多。学术界……有时候一个新想法出来,会面临很多质疑。我们要先有足够扎实的初步数据,才能有底气。”
“我明白。”
李靖川郑重点头。
离开林教授办公室时,已是下午两点多。
秋日的阳光明亮而温暖,校园里的梧桐树叶开始泛出淡淡的金黄。
李靖川走在回宿舍的路上,脚步轻快。
他知道,自己刚刚在知识的迷宫中,找到了一条前人未曾深入探索的岔路。
这条路上没有现成的答案,没有铺好的阶梯。
有的只是未知、挑战,和可能需要无数次失败才能验证的假设。
但他无所畏惧。
……
林为民实验室里瀰漫著淡淡的酒精和湿润土壤的味道。
窗外的天色已近黄昏,夕阳的余暉將西边的天空染成橘红色,透过玻璃窗,在实验台上投下长长的、温暖的光影。
李靖川站在一块旧黑板前,手里捏著一截粉笔。
黑板上画满了复杂的示意图、表格和箭头,粉笔灰簌簌地落在他的袖口和鞋面上。
林为民坐在旁边的椅子上,身体微微前倾,眼镜片反射著黑板上的光。
孙浩、赵雪梅和王海也围在一旁,所有人的目光都聚焦在李靖川笔下的那些图形和文字上。
“所以,整体实验框架分为三组,层层递进。”
李靖川的声音清晰而平稳,粉笔在黑板上敲了敲,点在三个用方框圈起来的部分。
第一组:基础验证实验
“目的:验证微量元素(mn, zn)是否能缓解小麦光合『午休』,並初步探究是否与根系有关。”
处理设置:1对照(完全营养液);2-mn(缺锰);3-mn+zn(缺锰缺锌);4+mn(高锰);5+zn(高锌);6+mn+zn(高锰高锌)。各处理重复8盆。
栽培方式:標准盆栽,统一基质,严格控制浇水量(保持田间持水量70%)。
测量指標:
光合日变化:用改装光合仪,於关键日(抽穗期)的6:00、10:00、14:00、18:00测定净光合速率(pn)、气孔导度(gs)、胞间co2浓度(ci)。
叶片生理:於14:00取样,测定叶绿素含量(分光光度法)、可溶性蛋白(考马斯亮蓝法)、丙二醛(mda,硫代巴比妥酸法,反映膜脂过氧化程度)。
元素含量:收穫后测定叶片和根系mn、zn含量(原子吸收分光光度计,需送校分析测试中心)。
新增:尝试用自製萤光测量装置,获取psii最大光化学效率(fv/fm)的日变化趋势。
李靖川在黑板上画了一个简易的盆栽示意图,標註了取样位置和时间点。
他的粉笔线条乾净利落,图形比例协调,即使是最复杂的处理设置也一目了然。
“这里有个问题,”林为民推了推眼镜,指著“高锰”“高锌”的处理,“你设定的『高』浓度是多少?有文献依据吗?会不会產生毒害?”
“根据hewitt(1952)的水培实验和咱们学校土壤教研室的数据,”李靖川迅速从手边的笔记本里翻出一页,上面抄录著几组数字,“在石灰性土壤上,小麦叶片mn的临界缺乏浓度约为15-20 mg/kg,毒害浓度约在500-1000 mg/kg。我设计的『高锰』处理,目標是通过叶面喷施+根施,使叶片含量达到80-120 mg/kg,处於充足偏上限,但远低於毒害水平。具体喷施浓度和次数需要预实验確定。”
他对答如流,数据信手拈来。
孙浩和赵雪梅对视一眼,都看到了对方眼中的佩服——这些细节,他们做实验时往往要到出了问题才去查,而李靖川在设计阶段就考虑周全了。
“好,继续。”林为民满意地点点头。
第二组:根系信號分离实验
“目的:区分微量元素效应是主要通过改变叶片自身状態(假说a),还是通过根系產生的信號(假说b)。”
核心设计:分根栽培系统。
李靖川在黑板上画了一个独特的花盆示意图——盆体被一个垂直的隔板分成左右两半,隔板下部留有细小缝隙允许根系缓慢穿过,但可进行局部处理。
处理设置(以mn为例):
左右根系均供正常mn(对照)。
左根-mn,右根-mn(全缺对照)。
关键处理:左根-mn,右根+mn(局部供应)。如果全株光合仍能得到改善,则强烈支持存在根系信號或物质运输。
测量指標:除第一组的指標外,增加根系伤流液的收集(用毛细管法),尝试测定其中aba含量(生物测定法)以及可能的其他小分子物质(需探索)。