[發明專利]一種多通道植物根系分泌物收集系統及其收集方法

無效

• 申請號: 201210138244.7
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102636373A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 李汛;段增強
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

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技術領域

本發明涉及一種分析裝置及工作方法，特別是涉及一種植物根系分泌物收集系統及收集方法，屬于植物、土壤及微生物科學領域。

背景技術

植物根系分泌物是植物根系在生長過程中分泌的一系列可溶性有機物，其主要成分包括小分子的有機酸、氨基酸和糖類。植物根系分泌物不僅能反映植物的生理狀況，還能改變植物的根際環境，近年來一直是人們研究的熱點。但是由于植物根系分泌物中的這些小分子有機物很容易光照分解或被微生物吸收利用，一些根系分泌物收集系統和收集方法也被提出，但在實際應用時，這些方法或多或少的存在一些缺陷。

中國專利CN201933091U、CN1963437A、CN1719220A和CN1482443A中所設計的根系分泌物收集系統均采用通氣泵通入氣體，但是通入氣體會干擾植物根系生長，并且空氣帶入的微生物會加速根系分泌物的分解，影響收集到根系分泌物的真實性。中國專利CN101598638B所設計的根系分泌物收集系統中，營養液受重力作用進入層析柱進行吸附收集，但收集速度慢、收集效率低，且流速不受控制。中國專利CN202083567U所設計的根系分泌物收集系統為開放體系，外界因素（如光照、微生物等）對根系分泌物的收集有較大干擾。

現有的根系分泌物收集系統往往每套裝置都需要一個單獨的泵作為營養液循環的動力源，而一套裝置只能用于一種植物的生長條件（例如營養液濃度），因此在進行大規模條件實驗時，所需裝置的成本、動力消耗以及空間占有將非常可觀。另一方面，植物在生長的不同階段及不同生長條件下，其根系分泌物的量會有較大的變化，因此在不同條件下用固定的循環流速來進行根系分泌物的收集，收集的效率或真實性將受到較大影響。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的根系分泌物收集系統存在的缺點，提供一種多通道的植物根系分泌物收集系統，并提供了利用該裝置收集植物根系分泌物的方法。

本發明所述的一種多通道植物根系分泌物收集系統，該系統由若干個相同的收集裝置及一臺多通道蠕動泵組成，每個收集裝置包括植物培養罐、過濾裝置和根系分泌物吸附裝置組成；所述植物培養罐由不透光材料制成，植物培養罐的頂端設有帶植株固定口的蓋板，植物培養罐底端出水口連接過濾裝置，過濾裝置再經多通道蠕動泵與根系分泌物吸附裝置連接，根系分泌物吸附裝置再經管道連接至植物培養罐用于營養液回用。

作為本發明的改進，所述過濾裝置中填充有濾膜。在植物培養罐底端出水口處設有尼龍網制成的過濾網。

作為本發明的進一步改進，所述根系分泌物吸附裝置為層析柱，多通道蠕動泵與層析柱的下端連接，該層析柱中填充有大孔吸附樹脂，層析柱上端出口處壓蓋有脫脂棉。層析柱由帶有十字夾的鐵架臺固定，層析柱外部包裹有遮光材料。

作為本發明的進一步改進，該收集系統所有管道均為不透光材料制成或在管道外面包裹遮光材料。所述多通道蠕動泵的泵頭通道數為1~24，且流量可調，調節范圍為0.1~500毫升/分鐘。

此外，本發明還提供了該多通道植物根系分泌物收集系統的工作方法，其包括以下步驟：將培育好的植物幼苗清洗、滅菌處理后定植于植物培養罐中，加入營養液進行水培或石英砂培養；打開層析柱下端閥門，同時開啟多通道蠕動泵，調節選取的流速，帶動營養液在植物根系分泌物收集系統中循環流動；一段時間后關閉層析柱下端閥門，同時關閉多通道蠕動泵；取下層析柱，打開其下端閥門，淋洗樹脂，收集洗脫液，冷凍干燥后低溫保存待分析測定；淋洗過的層析柱重新裝回植物根系分泌物收集系統繼續用于吸附根系分泌物

本發明的工作原理為：營養液從植物培養罐流出后經過填充有濾膜的過濾裝置過濾，之后再沿著管路進入速度可調式多通道蠕動泵；在蠕動泵的驅動下，管道中的營養液自層析柱的下端流入，經過其中樹脂吸附后，由層析柱上端流出，流回植物培養罐。

本發明裝置的有益效果在于：使用的蠕動泵有多通道泵頭，可以同時用于多套該植物根系分泌物收集系統，節省了成本、時間和空間；整套收集系統與外界隔絕效果好，能接近無菌和原位的收集環境，提高根系分泌物收集的準確性。本發明收集方法的優點在于營養液循環流動的速度可以嚴格控制，可以針對植物類型和生長期的不同隨時做出調整，提高根系分泌物的收集效率；根系分泌物在層析柱中被樹脂自下而上的吸附，在淋洗時被自上而下的淋洗出來，提高了淋洗效率，方便了層析柱的循環使用。

附圖說明

圖1：本發明裝置結構示意圖。

具體實施方式