[發(fā)明專利]大規(guī)模開展煙草次生代謝物表型鑒定的水培設(shè)備及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710347205.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN106973773A
• 公開（公告）日: 2017-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文柳瓔;任民;羅成剛;尹鵬嘉;孫鑫;楊愛(ài)國(guó);馮全福;張玉;程立銳;劉旦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所
• 主分類號(hào): A01G31/00
• 分類號(hào): A01G31/00;A01G31/06;A01G31/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)科技技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大規(guī)模開展煙草次生代謝物表型鑒定的水培設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

植物次生代謝物為人類提供豐富藥物、香料和工業(yè)原料，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。次生代謝物種類豐富，按照化合物結(jié)構(gòu)可分為苯丙素類、醌類、黃酮類、單寧類、類萜、甾體及其甙以及生物堿七大類。煙堿占煙草總生物堿含量的90％以上，是煙草品質(zhì)的主要成分；另外一些萜烯、醇類、酸類、酚類等是煙草香氣的前體物質(zhì)，它們直接或間接影響煙草及其制品的質(zhì)量，因此次生代謝物是煙草品質(zhì)研究的熱點(diǎn)。

次生代謝物并不是均勻分布在植物體內(nèi)，其代謝途徑一般定位于某一器官、組織或細(xì)胞中，受到獨(dú)立的調(diào)控。代謝物的含量與植物的發(fā)育時(shí)期，組織部位有著密切的聯(lián)系。為了提取特定次生代謝物，研究人員需根據(jù)該化合物的代謝途徑選擇植物發(fā)育時(shí)期、富集部位進(jìn)行取樣分析。影響煙草品質(zhì)的次生代謝物多在煙草開花后，煙葉成熟期富集，因此研究取樣多選用成熟期煙草。

現(xiàn)有技術(shù)中，主要采用以下兩種方法對(duì)煙草次生代謝物進(jìn)行研究：

第一種方法：大田種植不同煙草材料，在田間統(tǒng)一管理至成熟期，采集煙葉進(jìn)行調(diào)制處理，然后分析次生代謝物的含量。

第二種方法：在溫室種植，以培養(yǎng)盒或周轉(zhuǎn)箱作為容器，采用營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)煙草，定時(shí)更換營(yíng)養(yǎng)液至煙草成熟期，采集煙葉分析次生代謝物的含量。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的一些問(wèn)題，影響研究的效率。大田種植的局限性：(1)煙草整個(gè)生長(zhǎng)期受到土壤病蟲病和環(huán)境影響，缺少一致性的實(shí)驗(yàn)條件，次生代謝物的含量變化大；(2)煙草品種間的抗病性不同，有些品種受病害影響嚴(yán)重或植株死亡，采收不到合格樣品；(3)煙堿等次生代謝物在植株中合成、儲(chǔ)存部位不同，需要在不同植株部位取樣。尤其地下部分取樣易受到土壤雜質(zhì)的干擾，樣品不易純化；(4)煙草整個(gè)生長(zhǎng)期必須保持一致的田間管理，由此需要操作人員投入大量的時(shí)間和精力；

在溫室用容器加營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)雖然降低了土壤病蟲害的干擾，提高了培養(yǎng)環(huán)境的一致性，但是還有存在問(wèn)題，限制煙草大規(guī)模表型鑒定。(1)進(jìn)行煙草次生代謝物研究一般要等到煙葉成熟時(shí)期取樣，所以必須長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)煙草，為了防止煙株在生長(zhǎng)過(guò)程中根部因缺氧而腐爛，需要頻繁更換營(yíng)養(yǎng)液(3-5天)；(2)培養(yǎng)的容器之間受植物蒸騰作用，煙株數(shù)量不同等影響，培養(yǎng)液體積和成分會(huì)有差異；(3)為避免一些病菌侵害，將農(nóng)藥添加在營(yíng)養(yǎng)液中，但是由于頻繁更換營(yíng)養(yǎng)液，藥品有效但卻丟棄，造成藥品浪費(fèi)(4)如有不同處理(實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組)，同樣需要定期更換實(shí)驗(yàn)組培養(yǎng)液和和對(duì)照組培養(yǎng)液，由此需要消耗大量的人力和營(yíng)養(yǎng)液。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種大規(guī)模開展煙草次生代謝物表型鑒定的水培設(shè)備及方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種大規(guī)模開展煙草次生代謝物表型鑒定的水培方法，包括以下步驟：

步驟一、搭建煙草水培裝置；

步驟二、配制營(yíng)養(yǎng)液；

步驟三、向漂浮育苗盤中轉(zhuǎn)入35天～40天的煙草小苗；

步驟四、設(shè)置定時(shí)控制裝置的時(shí)間，啟動(dòng)抽水泵；

步驟五、根據(jù)植株生長(zhǎng)高度，調(diào)節(jié)固定植株的繩架高度。

本發(fā)明另一目的在于提供一種大規(guī)模開展煙草次生代謝物表型鑒定的水培設(shè)備，包括多個(gè)周轉(zhuǎn)箱，多個(gè)周轉(zhuǎn)箱的底部均搭設(shè)有支架，多個(gè)周轉(zhuǎn)箱的同一高度位置開設(shè)有排水口，所有的排水孔均與排水管道相連通，排水管道的末端與儲(chǔ)液容器相連通；

儲(chǔ)液容器內(nèi)放置有抽水泵，抽水泵的出水端連通輸液總管，輸液總管上設(shè)置有若干與周轉(zhuǎn)箱相匹配的輸液支管，輸液支管安裝在周轉(zhuǎn)箱的上方；每個(gè)周轉(zhuǎn)箱均放置有漂浮育苗盤。

進(jìn)一步，所述儲(chǔ)液容器的外壁上通過(guò)螺栓固定安裝有定時(shí)控制裝置，定時(shí)控制裝置的信號(hào)輸出端與抽水泵的控制端電連接。

進(jìn)一步，所述周轉(zhuǎn)箱采用藍(lán)色周轉(zhuǎn)箱，藍(lán)色周轉(zhuǎn)箱采用外尺寸：66cm×40cm×16cm，內(nèi)尺寸：62cm×36cm×15cm的長(zhǎng)方體容器。

進(jìn)一步，所述漂浮育苗盤采用4孔或20孔漂浮育苗盤。

進(jìn)一步，所述排水口開設(shè)于周轉(zhuǎn)箱上部位置；周轉(zhuǎn)箱上方搭有繩架，用于固定植株。