[發(fā)明專利]一種脈沖式13CO2量化標記植物的裝置及利用其標記植物方法

無效

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• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102440153A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設計）人: 劉居東;金劍;王光華;劉曉冰;朱廣石;王平;王銀鎖
• 申請（專利權）人: 中國科學院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所
• 主分類號: A01G7/02
• 分類號: A01G7/02;G01N33/60
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發(fā)明涉及標記植物的裝置及方法。

背景技術

碳的示蹤技術是植物碳固定、分配及轉化研究中的重要手段。應用¹³C示蹤技術主要原因在于其不存在放射性危害，可安全地進行試驗實施與測定，¹⁴C雖然靈敏性較高，但其安全性差，限制了其應用范圍，穩(wěn)定同位素標記物最終可能取代放射性同位素，應用于生物地球化學過程的研究中。碳同位素標記有3種方法：脈沖標記、重復脈沖標記和持續(xù)標記。與其它標定技術相比，脈沖標記優(yōu)點較多。脈沖標記是一次性注入標記物，適合光合碳分配轉運的研究，而且還能夠提供植物不同生育期的光合碳的分配與轉化信息，動態(tài)監(jiān)測光合碳在土壤中的去向，可完整理解植物光合碳分配狀況。但是利用¹³C采用同化箱脈沖標記植物時出現(xiàn)如下問題，第一，同化箱中不可避免地存在¹²CO₂，植物光合作用優(yōu)先同化¹²C；第二，標記時，植株處于封閉狀態(tài)，同化箱內空氣濕度會不斷升高，使同化箱壓力增大，影響光合作用，使植物所處的狀態(tài)與自然環(huán)境差異較大，以上因素都導致對植物的標記的不準確。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決現(xiàn)有的脈沖式¹³CO₂量化標記植物的方法對植物的標記的不準確的技術問題，而提供一種脈沖式¹³CO₂量化標記植物的裝置及利用其標記植物方法。

本發(fā)明的一種脈沖式¹³CO₂量化標記植物的裝置由第一過濾瓶、第二過濾瓶、同化箱、除濕器、存水盒、第一閥門、第二閥門組成；其中第一過濾瓶內裝有質量濃度為35％～40％的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的體積占第一過濾瓶體積的60％～80％，并用密封塞密封，第一過濾瓶的進氣管插入氫氧化鈉溶液的液面以下近瓶底處，第一過濾瓶的出氣管在氫氧化鈉溶液的液面以上；第二過濾瓶內裝有質量濃度為35％～40％的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的體積占第二過濾瓶體積的60％～80％，并用密封塞密封；第二過濾瓶的進氣管插入氫氧化鈉溶液的液面以下近瓶底處，第二過濾瓶的出氣管在氫氧化鈉溶液的液面以上；同化箱為用厚度為8mm～10mm的有機玻璃制備的箱體，同化箱的進氣口位于箱體的上部，同化箱的出氣口位于箱體的下部，第一過濾瓶的出氣管與第二過濾瓶的進氣管連通，第二過濾瓶的出氣管與同化箱的進氣口通過第一閥門連通，除濕器與存水盒放置在同化箱內，除濕器與存水盒連通，同化箱的出氣口處設有第二閥門。

利用上述的脈沖式¹³CO₂量化標記植物的裝置標記植物方法按以下步驟進行：一、將盆栽植物的栽培盆中裸露的土壤用塑料薄膜覆蓋，然后將盆栽植物放入同化箱內，密封同化箱；二、將第一過濾瓶的進氣管與氣泵連接，將同化箱的出氣口接入水中，并打開第一閥門和第二閥門；三、開啟氣泵將空氣通入脈沖式¹³CO₂量化標記植物的裝置中，通氣30min～45min后，關閉第一閥門和第二閥門，并關閉氣泵；四、向同化箱中注入體積百分比濃度為99.9％的¹³CO₂氣體，使¹³CO₂氣體的體積濃度為400ppm～600ppm；五、開啟除濕器，在溫度為26℃～28℃、相對濕度為70％～80％、光合有效輻射為1500μmol/m²/s～1800μmol/m²/s的條件下，標記3h～6h；六、從同化箱中取出栽培盆，取樣測定¹³C量，完成植物的標記。

其中步驟六中取樣為取土壤樣品，植物地上部分樣品或植物根部樣品。

其中步驟六中取樣為植物葉、莖(果實)、根。

本發(fā)明的方法用過濾瓶將空氣中的CO₂吸收，去除同化箱空氣中植物光合作用優(yōu)先同化的¹²CO₂，實現(xiàn)精確量化標定；在同化箱內設置自動除濕裝置，該裝置不會改變同化箱中空氣氣體成分，因而并不影響同化箱內CO2濃度和植物光合過程，有效控制箱內濕度處在70％～80％范圍內，避免箱體上凝結過多的水汽而影響光合作用。同時除濕裝置內的風扇還可起到混勻箱內CO₂的目的。本發(fā)明操作簡便、投入成本較低、計算結果精確。

附圖說明