CN107036873A - 一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置及方法，它涉及一种提取分泌物的装置及方法。因植物根系自然生长条件与试验条件的差异导致提取丛枝菌根化植物根系分泌物的过程根系的完整性难以保证，从而使试验结果与植物根系正常分泌结果有较大差异。本发明中装置的外部培养容器内部设有基质用容器，外部培养容器与基质用容器之间形成有环腔，环腔内设有营养液，基质用容器的顶端加工有种子放置口，基质用容器中设有基质和菌液；本发明中的方法包括四个步骤，分别为步骤一：放种工作；步骤二：将基质用容器中接种丛枝菌根真菌菌剂；步骤三：菌根化过程；步骤四：在环腔中提取根系分泌物。本发明用于提取丛枝菌根化植物根系分泌物的试验过程中。

Description

一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置及方法
技术领域
本发明具体涉及一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置及方法。
背景技术
1989年,Harley根据参与共生的真菌和植物种类及它们形成共生体系的特点,将菌根分为7种类型,即丛枝菌根、外生菌根、内外菌根、浆果鹃类菌根、水晶兰类菌根、欧石楠类菌根和兰科菌根。早在1900年,人们就知道分布最广、与农业生产关系最为密切的一种内生菌根真菌,它们能在植物根细胞内产生“泡囊”和“丛枝”两大典型结构,名为泡囊-丛枝菌根。由于部分真菌不在根内产生泡囊,但都形成丛枝,故简称丛枝菌根。
菌根是植物在长期的生存过程中,与菌根真菌一起共同进化的结果。它的存在,既有利于提高植物抗御不良环境的能力,促进植物生长,也有利于菌根真菌的生存。这种关系有时会发展到双方难分难舍的程度,植物缺乏菌根无法生存下去,而菌根菌缺乏必需的植物根系共生则无法完成生活史,不能继续繁殖。由于对丛枝菌根的研究越来越广泛，使对其试验的种类也越来越多，在提取丛枝菌根化植物根系分泌物的试验过程中，因植物根系自然生长条件与试验条件的差异导致提取丛枝菌根化植物根系分泌物的过程根系的完整性难以保证，从而使试验结果与植物根系正常分泌结果有较大差异，直接影响试验的准确可靠性。
发明内容
本发明目的是为了解决因植物根系自然生长条件与试验条件的差异导致提取丛枝菌根化植物根系分泌物的过程根系的完整性难以保证，从而使试验结果与植物根系正常分泌结果有较大差异的问题，进而提供一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置及方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本发明涉及一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置，它包括基质用容器和外部培养容器，外部培养容器的顶端为敞口端，外部培养容器的内部设置有基质用容器，外部培养容器与基质用容器之间形成有环腔，环腔内设置有营养液，所述基质用容器为柔性膜片制成的容器，所述外部培养容器为硬质透明材料制成的容器，基质用容器的顶端加工有种子放置口，基质用容器中设置有基质和菌液。
本发明涉及一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置，优选地，基质用容器的底部有设置有根系透过网片。
本发明涉及一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置，优选地，根系透过网片为尼龙网片。
本发明涉及一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置，优选地，菌液为丛枝菌根真菌菌剂。
本发明涉及一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置，优选地，营养液为霍格兰氏营养液。
本发明涉及一种利用具体实施方式六实现的原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：放种工作：将消毒及催芽处理后的种子通过种子放置口放置在基质用容器中；
步骤二：将基质用容器中接种丛枝菌根真菌菌剂20～40克，每克丛枝菌根真菌菌剂的孢子含量为20个；
步骤三：菌根化过程：经过28至32天后，利用醋酸墨水染色法对环腔中的植物根系进行侵染率测定，当检测植物根系的侵染率达到90％至95％时，在环腔中加入稀释后的营养液，稀释后的营养液为霍格兰营养液与纯净水按照重量份数1:1混合形成，稀释后的营养液的添加量为环腔容积的三分之二；
步骤四：根据具体的实验需要，在环腔中提取根系分泌物。
本发明涉及一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的方法，优选地，提取根系分泌物的过程为将环腔中的液体经0.4～0.5μm微孔滤膜慢速过滤，获得根系分泌物粗提液，将根系分泌物粗提液在38～45℃下于旋转蒸发仪减压浓缩至10mL，待下一步检测。
本发明与现有技术相比的有益效果：
1、本发明中的装置结构简单且使用方便，通过基质用容器、外部培养容器以及基质用容器和外部培养容器之间形成的环腔相配合，有效为丛枝菌根化植物根系的完整性提供场所，最大限度地模拟自然条件，从而能够有效提取丛枝菌根化植物根系分泌物提供有利条件。
2、本发明中的方法采用水培和基质培方法相结合，一方面尽力减小根系培养条件与自然环境的差别，另一方面保护根系的完整性以免造成伤害，从而有效避免试验结果与植物根系正常分泌结果有较大差异。由于菌根化不能在水培中实现，利用本方法在基质用容器中菌根化后，无需移植继续培养，大大的保护了植物根系的完整性。简化了提取根系分泌物的操作步骤，降低操作难度。
3、由于环腔的营养液量相对水培要少很多，相应的提高了根系分泌物的浓度，便于后续的检测。
4、本发明应用范围广泛，能够应用于多种研究试验中，在环腔的营养液中添加胁迫因子，能够进行菌根化植物在胁迫因子下的根系分泌物研究。
附图说明
图1是本发明中的装置的立体结构示意图；
图2是当本发明中的装置与根系侵染检测组件之间连接关系的主视结构示意图；
图3是本发明中方法的步骤三的试验状态示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括基质用容器1和外部培养容器2，外部培养容器2的顶端为敞口端，外部培养容器2的内部设置有基质用容器1，外部培养容器2与基质用容器1之间形成有环腔5，环腔5内设置有营养液，所述基质用容器1为柔性膜片制成的容器，所述外部培养容器2为硬质透明材料制成的容器，基质用容器1的顶端加工有种子放置口3，基质用容器1中设置有基质和菌液。
本实施方式中在环腔5中加入盐碱胁迫、金属胁迫、有机污染物胁迫或其他胁迫因子，以便进行菌根化植物在胁迫因子下的根系分泌物研究。
本实施方式中基质用容器1和外部培养容器2的形状相同且一大一小，当基质用容器1和外部培养容器2均为筒形时，基质用容器1的外径小于外部培养容器2的外径。基质用容器1的高度小于或等于外部培养容器2的高度。
本实施方式中外部培养容器2的外部设置有根系侵染检测组件，所述根系侵染检测组件包括取样剪切器3-1、载物台3-2、支撑架3-3和试剂盒3-4，所述载物台3-2通过支撑架3-3设置在外部培养容器2的外壁上，载物台3-2上设置有剪切器3-1和试剂盒3-4。本实施方式中有根系侵染检测组件的设置能够有效辅助基质用容器1和外部培养容器2进行植物根系侵染率的检测以及根系发育程度的检测工作。利用试剂盒3-4内的试剂的检测原理与现有技术的检测原理相同，通过剪切器3-1、载物台3-2、支撑架3-3和试剂盒3-4之间的配合逐步进行取样和检验工作。剪切器3-1为剪刀或切割刀片。其他能够实现剪切或切割作用的工具均可。
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中基质用容器1的底部有设置有根系透过网片4。根系透过网片4为植物根系提供有效定位的效果。其他未提及的内容与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中根系透过网片4为尼龙网片。尼龙网片的设置更加便于植物根系穿透。尼龙网片的还能够覆盖基质用容器1底部至一定高度的范围内。高度取值范围为基质用容器1高度的四分之一至三分之一。其他未提及的内容与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中菌液为丛枝菌根真菌菌剂。根据样品试验可知，菌液的最佳选择为丛枝菌根真菌菌剂。其他能够起到相同作用的菌液均可。其他未提及的内容与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式为具体实施方式四的进一步限定，本实施方式中营养液为霍格兰氏营养液。根据样品试验可知，营养液的最佳选择为霍格兰氏营养液。其他能够起到相同作用的营养液均可。
具体实施方式六：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式包括以下步骤：
步骤一：放种工作：将消毒及催芽处理后的种子通过种子放置口3放置在基质用容器1中；
步骤二：将基质用容器1中接种丛枝菌根真菌菌剂20～40克，每克丛枝菌根真菌菌剂的孢子含量为20个；
步骤三：菌根化过程：经过28至32天后，利用醋酸墨水染色法对环腔5中的植物根系进行侵染率测定，当检测植物根系的侵染率达到90％至95％时，在环腔5中加入稀释后的营养液，稀释后的营养液为霍格兰营养液与纯净水按照重量份数1:1混合形成，稀释后的营养液的添加量为环腔5容积的三分之二；
步骤四：根据具体的实验需要，在环腔5中提取根系分泌物。
本实施方式中步骤二中将基质用容器1中接种丛枝菌根真菌菌剂的最佳值为30克，丛枝菌根真菌菌剂接种量与基质用容器1的尺寸相关。
本实施方式中在接种丛枝菌根真菌菌剂后30天再进行植物根系取样为最佳时期。
本实施方式中的稀释后的营养液为半倍霍格兰营养液，其为霍格兰营养液与纯净水按照重量份数1:1混合形成。
本实施方式中的步骤三的检测过程中的醋酸墨水染色法为现有技术，其工作过程与现有技术的工作原理相同。该步骤中对检测植物根系的侵染率的检测不仅能够利用醋酸墨水染色法，还能够通过根系侵染检测组件实现检测工作，根系侵染检测组件包括取样剪切器3-1、载物台3-2、支撑架3-3和试剂盒3-4，所述载物台3-2通过支撑架3-3铰接在外部培养容器2的外壁上，载物台3-2上设置有剪切器3-1和试剂盒3-4。利用试剂盒3-4内的试剂的检测原理与现有技术的检测原理相同，通过剪切器3-1、载物台3-2、支撑架3-3和试剂盒3-4之间的配合逐步进行取样和检验工作。剪切器3-1为剪刀或切割刀片。其他能够实现剪切或切割作用的工具均可。本实施方式中的根系侵染检测组件结构设计合理且简单，能够折叠，占用空间小。本实施方式中有根系侵染检测组件的设置能够有效辅助基质用容器1和外部培养容器2进行植物根系侵染率的检测以及根系发育程度的检测工作。本实施方式中的步骤四的提取过程与本领域常规提取操作同理。
具体实施方式八：本实施方式为具体实施方式七的进一步限定，本实施方式中提取根系分泌物的过程为将环腔5中的液体经0.4～0.5μm微孔滤膜慢速过滤，获得根系分泌物粗提液，将根系分泌物粗提液在38～45℃下于旋转蒸发仪减压浓缩至10mL，待下一步检测即可。
本实施方式中环腔5中的微孔滤膜的最佳孔径值0.45μm，根系分泌物粗提液的加工最佳温度值为40℃。慢速过滤指的是缓慢匀速进行过滤，确保环腔5中的液体在过滤过程中不发生飞溅。

Claims (7)

1.一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置，其特征在于：它包括基质用容器(1)和外部培养容器(2)，外部培养容器(2)的顶端为敞口端，外部培养容器(2)的内部设置有基质用容器(1)，外部培养容器(2)与基质用容器(1)之间形成有环腔(5)，环腔(5)内设置有营养液，所述基质用容器(1)为柔性膜片制成的容器，所述外部培养容器(2)为硬质透明材料制成的容器，基质用容器(1)的顶端加工有种子放置口(3)，基质用容器(1)中设置有基质和菌液。
2.根据权利要求1所述的一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置，其特征在于：基质用容器(1)的底部有设置有根系透过网片(4)。
3.根据权利要求1或2所述的一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置，其特征在于：根系透过网片(4)为尼龙网片。
4.根据权利要求3所述的一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置，其特征在于：菌液为丛枝菌根真菌菌剂。
5.根据权利要求1或4所述的一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的装置，其特征在于：营养液为霍格兰氏营养液。
6.一种利用权利要求1实现的原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一：放种工作：将消毒及催芽处理后的种子通过种子放置口(3)放置在基质用容器(1)中；
步骤二：将基质用容器(1)中接种丛枝菌根真菌菌剂20～40克，每克丛枝菌根真菌菌剂的孢子含量为20个；
步骤三：菌根化过程：经过28至32天后，利用醋酸墨水染色法对环腔(5)中的植物根系进行侵染率测定，当检测植物根系的侵染率达到90％至95％时，在环腔(5)中加入稀释后的营养液，稀释后的营养液为霍格兰营养液与纯净水按照重量份数1:1混合形成，稀释后的营养液的添加量为环腔(5)容积的三分之二；
步骤四：根据具体的实验需要，在环腔(5)中提取根系分泌物。
7.根据权利要求6所述的一种原位提取丛枝菌根化植物根系分泌物的方法，其特征在于：提取根系分泌物的过程为将环腔(5)中的液体经0.4～0.5μm微孔滤膜慢速过滤，获得根系分泌物粗提液，将根系分泌物粗提液在38～45℃下于旋转蒸发仪减压浓缩至10mL，待下一步检测。
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