[发明专利]一种旱生植物根系分泌物收集装置及其收集方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种旱生植物根系分泌物收集装置及其收集方法。

背景技术

目前，根系分泌物的收集主要有水培法、基质培收集法、土培法。水培法不需要特殊的收集装置，但水培植物一般根毛发育较少，没有机械阻力，与真实的土培条件下生长的通气情况、养分分布、根系分支结构有较大的区别。因此水培法无法获取旱生植物的根系分泌物。基质培养法可以保证根系的通气，还有一定的机械阻力，但与自然状态下的根系分泌物存在较大差异。

传统土培法收集根系分泌物主要采用两种方法，一是土培植物生长一段时间后，将其根系取出，用蒸馏水洗下根际土壤，震荡后离心或过滤，所得即为根系分泌物。二是将生长到一定阶段的植物从土壤中取出，将其根系表面土层冲洗干净，再用蒸馏水淋洗根系，淋洗液作为根系分泌物。在整个操作过程中，根系极易受到损伤，收集到的溶液中会包含很多根系本身的内含物和伤流液，且这种方法一般只适用于小型植物或苗期植物。除了以上几种方法，根据研究目的和研究对象的不同，一些研究者自行设计了特殊的装置来收集根系分泌物。如连续根系分泌物收集系统（Tang and Young，1982），该装置利用大孔吸附树脂富集根系分泌物，实现了有机物的富集和分离，但培养液的流量较难控制。最近，Oburger等（2013）设计了一套新颖的根箱来收集土培玉米苗的根系分泌物。该装置可以既不破坏根系与土壤间的自然生长状况，也能较好的选择收集位点，但无法对块根或块茎植物的根系分泌物进行收集。

综上所述，目前所用的根系分泌物收集装置均不适合旱生植物根系分泌物的收集，这大大限制了对旱生植物根系分泌物的研究。本发明提出了一种旱生植物根系分泌物的收集装置和方法，有望成为旱生植物根系分泌物研究的有力工具。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的根系分泌物收集装置均不适合旱生植物根系分泌物的收集，限制了对旱生植物根系分泌物的研究。

本发明的具体实施方案是：一种旱生植物根系分泌物收集装置，包括一培植桶，所述培植桶下部呈漏斗状，所述培植桶底面连通有一橡胶管，所述橡胶管另一端连接有注射器，所述培植桶内由上至下依次铺设有土壤蛭石混合培养基质层和过滤层，所述培植桶内布设有插入土壤蛭石混合培养基质层的灌溉管，所述灌溉管上端露出混合培养基质层上表面。

进一步的，所述灌溉管为PVC管，PVC管进行单侧钻孔，下端用脱脂棉封口，管身包裹有2层纱布，掩埋时钻孔测朝向培植桶中心，四根PVC管程正方形对称，上端露出基质3～4㎝。

进一步的，所述过滤层包括沙质层和位于沙质层下方的无纺布层。

进一步的，所述橡胶管中部具有止液夹。

一种旱生植物根系分泌物收集方法，包括如权利要求4所述的一种旱生植物根系分泌物收集装置，包括以下步骤：

（1）    首先制作根系分泌物收集装置，在培植桶内填充土壤蛭石混合培养基质以及过滤层；

（2）    掩埋灌溉管，并种植植物；

（3）    在植物培养过程中通过灌溉管定期灌溉土壤浸提液，以能确保植物的正常生长；

（4）    收集根系分泌物前，从灌溉管中缓慢灌入与培养基质相同来源土壤的浸提液至橡胶管中有水流出为止，用注射器轻轻抽干流出的溶液，抽出溶液即为根系分泌物；

（5）    将步骤（4）收集到的根系分泌物及经过0.22 μm滤膜过滤，并将过滤后的分泌物转移到4 ℃条件下保存待用。

进一步的，所述浸提液由与培养基质相同来源的土壤按2:1的水土质量比，震荡4小时并过夜静置后制得。

进一步的，所述培养基质为土壤与蛭石的混合物，体积比为1:0.5~1:1.5，过滤层由洗净烘干的无纺布及铺设与无纺布上的沙子组成，沙子为0.5~3kg，粒径0.5~1mm。无纺布填充厚度为3~8cm，保证根系分泌物收集液清澈即可。

进一步的，所述机玻璃桶，有机玻璃桶内壁为磨砂结构，桶身为圆柱状，桶肩和桶茎为倒置漏斗状，桶肩高3~8cm，桶茎3~8cm，直径2~4 cm，桶茎末端收口便于橡胶管的安装。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明适用于土壤栽培条件下植物（尤其是旱生植物）根系分泌物的研究。与水培和单纯的基质培养相比，更能反映自然条件下植物根系分泌物的实际状况。