[發明專利]一種定量測定組培苗不同氮源的自養和異養效率的方法

有效

• 申請號: 202110823014.3
• 申請日: 2021-07-21
• 公開（公告）號: CN113567624B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 吳沿友;張開艷;吳沿勝;方蕾;鄧智先;王世杰;劉叢強
• 申請（專利權）人: 中國科學院地球化學研究所
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 日照市聚信創騰知識產權代理事務所(普通合伙) 37319
• 代理人: 楊帆

本發明公開一種定量測定組培苗不同氮源的自養和異養效率的方法。將組培苗分別培養在銨鹽與兩種穩定氮同位素值不同的硝酸鹽組成的混合氮源的蔗糖培養基上；測定組培苗葉片穩定碳氮同位素值；計算組培苗自養和異養、銨鹽和硝酸鹽的利用份額，根據組培苗葉片的C/N比以及自養和異養、銨鹽和硝酸鹽的利用份額，獲取組培苗不同氮源的自養和異養效率。本發明可以定量出在混合氮源的情況下，不同濃度和不同配比下的不同氮源的自養和異養效率，為培養基的選擇提供了依據。

技術領域

本發明涉及一種定量測定組培苗不同氮源的自養和異養效率的方法，屬于生物技術領域。

技術背景

植物的組織培養是當前生物技術中的最基本的技術和手段，現已廣泛應用到園藝、農業和林業生產中。它是一種在人為提供一定的溫度、光照、濕度、營養、激素等條件下，快速繁育植物的技術。

在植物組織培養過程中，組培苗的生長方式有三種：一是小植株靠光合作用進行的自養生長；二是小植株靠培養基中的有機碳源進行異養生長；三是小植株既靠培養基中的有機碳源又靠人工光照，同時進行異養和自養的兼養生長。現在常規的植物組織培養快繁技術大多數是以第三種方式進行。通常，組培苗的自養能力決定了組培苗生長的情況，且自養能力強的組培苗有助于提高后期馴化過程中組培苗的存活率。

氮是植物生長發育過程中的必需元素，是構成蛋白質、核酸、酶、葉綠素等的重要組成成分。大多數植物吸收利用的無機氮主要是硝酸鹽和銨鹽。在硝酸鹽和銨鹽共存下，不同的氮源在不同的濃度和配比下，其硝態氮和銨態氮的利用份額是不同的。由于不同的氮源的代謝途徑和代謝機制不同，對植物的形態建成和其他代謝的影響也不同，尤其是對組培苗的自養和異養代謝效率的影響也不同。了解不同氮源對自養和異養的效率的影響差異，可以清晰了解碳氮同化的耦合過程，更加清晰碳氮耦合機制，為節能(減少蔗糖的利用)增(加)(碳)匯的氮素管理(減少污染)提供決策。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種定量測定組培苗不同氮源的自養和異養效率的方法，可以同時獲取混合氮源下組培苗的自養和異養份額以及不同無機氮源的利用份額，填補了混合氮源下不同氮源的自養效率和異養效率不能獲取的空白，為節能(減少蔗糖的利用)增(加)(碳)匯的氮素管理(減少污染)提供決策。

它包含以下步驟：

第一，將所有培養選定在同一培養室中培養，所使用的蔗糖選定為同一生產廠家、同一批次的穩定碳同位素組成相同的甘蔗蔗糖；

第二，將在甘蔗蔗糖培養基上培養的待測組培苗通過調節培養基的激素比例使其處于增殖階段，形成無根的組培苗；同時測定組培培養基中甘蔗蔗糖的δ¹³C值δ_CS以及待測植物在該組培室中僅利用二氧化碳生長的葉片的δ¹³C值δ_C；獲取待測植物在該組培室中僅利用二氧化碳生長的葉片的δ¹³C值δ_C的方法為：在實驗期間，將組培苗對應的種子播種在相應的培養基中，然后在該組培室中培養5周，最后測定新生葉片的δ¹³C值δ_C；

第三，通過測定用于配置植物組織培養的培養基中的硝酸鹽的穩定氮同位素比值，篩選出穩定氮同位素值差值大于10‰的兩種硝酸鹽，其穩定氮同位素值分別為δ¹⁵N₀₁和δ¹⁵N₀₂；分別將這兩種硝酸鹽作為唯一氮源配置為待考察的硝酸鹽濃度的培養基；

第四，取帶有1個單芽的待測組培苗分別培養在上述穩定氮同位素值不同的兩種硝酸鹽作為唯一氮源的培養基中；

第五，組培苗經過5周培養后，分別測定上述兩種硝酸鹽作為唯一氮源的培養基培養下的組培苗葉片的穩定氮同位素值，其葉片穩定氮同位素值分別記為δ¹⁵N_N1和δ¹⁵N_N2；