[發明專利]測定植物離體根比生長速率的裝置和方法

有效

• 申請號: 201210513231.3
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN102998198A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 王貴榮;唐克軒
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00;A01H4/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

技術領域

本發明涉及生物工程，具體涉及一種測定植物離體根比生長速率的裝置和方法。

背景技術

我國是世界上藥用植物資源最豐富的國家之一，但隨著市場需求量的增加而造成了對藥用植物資源的超量采挖，野生植物資源蘊藏量和產量普遍存在著下降趨勢。目前藥用植物資源主要來源于大田種植。大田栽培一方面受“天時地利”的影響，產量質量波動大；另一方面不可避免地帶來農藥殘留污染等問題。植物組織細胞生物反應器培養具有生長迅速，易于控制的特點，從而可以逐漸取代大田栽培滿足市場的需要。

由于大部分藥用植物以根入藥，所以離體根培養是藥用植物資源再生的熱點之一。離體根生物反應器培養時，生長速率是衡量培養條件和反應器性能的一個重要指標。為了實時了解植物離體根的生長規律，首先要畫出其生長曲線從而算出比生長速率，即每天生長的量。植物懸浮細胞培養時，細胞會均一地分散到液體培養基中，所以每天只要取出一小部分細胞溶液，按比例就可以算出整個反應器中細胞的密度，從而得到比生長速率。

離體根在反應器中生長時會相互纏繞逐漸形成一個團，不能象離體細胞那樣形成均一的溶液，所以取出的樣品中不含離體根只有培養液，無法算比生長速率。目前反應離體根生長情況的指標主要是平均生長速率，即V＝(終濃度-接種濃度)/生長時間，但有關比生長速率的計算還未見報道。

發明內容

本發明的目的，就是為了提供一種測定植物離體根比生長速率的裝置和方法。

為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種測定植物離體根比生長速率的裝置，包括順序連接連通的離體根生物反應器、第一刻度管、虹吸管、廢液瓶和第二刻度管；所述虹吸管的一端與第一刻度管的下部連接連通，虹吸管的另一端插入廢液瓶內；所述第二刻度管與廢液瓶的下部連接連通。

上述測定植物離體根比生長速率的裝置，其中，所述第一刻度管上連接有帶空氣過濾器的通氣管，所述廢液瓶上連接有帶空氣過濾器的通氣管。

上述測定植物離體根比生長速率的裝置，其中，所述第一刻度管的精度為0.1毫升；所述第二刻度管的精度為1毫升。

一種用上述測定植物離體根比生長速率的裝置測定植物離體根比生長速率的方法，包括如下步驟：

步驟一，取多份不同體積的植物離體根，分別浸泡到裝有培養液的量筒中，根據排開的水的體積，得出每份植物離體根的體積；

步驟二，在60℃下烘干植物離體根，稱量得其干重；

步驟三，以植物離體根的體積為橫坐標，重量為縱坐標作圖，并算出回歸系數，即單位體積的植物離體根所對應的重量；

步驟四，把植物離體根樣品接種到離體根生物反應器中培養，每天記錄植物離體根排開水的體積；

步驟五，將植物離體根排開水的體積與步驟三算出的回歸系數相乘，得出相應植物離體根的干重；

步驟六，作出生長曲線圖；

步驟七，結合生長曲線圖，根據公式計算出比生長速率，

式中，X為終濃度，t為培養時間，x和x₀為接種濃度，μ為比生長速率；

所述終濃度為培養結束時離體根的干重克數與培養液體積毫升數之比；

所述接種濃度為接種離體根的干重克數與培養液體積毫升數之比。

本發明測定植物離體根比生長速率的裝置在工作時，是先將該裝置按順序連接到離體根生物反應器上，再把植物離體根接種到生物反應器內，進行培養。隨著離體根體積的增加，離體根生物反應器里的液體被不定根增長的體積排開到第一刻度管中，當第一刻度管中的液體高度與虹吸管頂端平齊時，根據虹吸原理，第一刻度管與虹吸管中的培養液會全部流入廢液瓶中，然后，離體根生物反應器里的液體再隨不定根增長排到第一刻度管中。最終離體根體積增加的量，就等于第二刻度管中的液體指示值加上第一刻度管的液體指示值。記錄好每天離體根體積增加的量，折算成離體根重量增加的量，最后畫出其生長曲線，就可根據公式算出比生長速率。

附圖說明

圖1為本發明裝置的結構示意圖；

圖2為實施例中太子參不定根的生長曲線；

圖3為實施例中太子參不定根的比生長速率。

具體實施方式

參見圖1，本發明中的測定植物離體根比生長速率的裝置，包括順序連接連通的離體根生物反應器6、第一刻度管2、虹吸管7、廢液瓶4和第二刻度管3；虹吸管7的一端與第一刻度管2的下部連接連通，虹吸管7的另一端插入廢液瓶4的底部；第二刻度管3與廢液瓶4的下部連接連通。圖中所示，5為植物離體根。