[发明专利]一种根系分泌物的收集装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种根系分泌物的收集装置，本发明还涉及一种根系分泌物的收集装置的使用方法。 

背景技术

根系分泌物是指植物正常生长过程中向外界环境中释放的一系列化学物质，如质子，低分子量有机酸、氨基酸、酚酸、可溶性蛋白质、可溶性糖、黏胶质、细胞脱落物等。根系分泌物在养分活化、改善环境胁迫方面具有重要作用。很多科技工作者对根系分泌物的研究表现出了极大的兴趣，但在土壤环境条件下，根系分泌物收集是一个难点。 

目前，关于根系分泌物的收集方法还没有系统的划分。根据植物根系所在的培养系统，可将根系分泌物的收集方法分为：溶液收集法、土培收集法、基质(蛭石、沙培、琼脂培)收集法。溶液收集法是将植物种植在水培液中，进行胁迫处理，收集分泌物，再进行过滤、浓缩，最后进行分离鉴定。土培收集法是将植物种植在土壤中，生长一段时间之后直接获取根际土壤，将其与无菌水按一定的比例混合，震荡或离心，过滤，所得滤液，即为根系分泌物。或将生长一段时间后的植株根系用蒸馏水淋洗，所得根系淋洗物为植物的根系分泌物。基质收集法与土培收集法具有相似性，不同之处在于根系生长的介质不 同。 

另外，还有其它的研究者根据实验目的，自行设计的一些系统或装置来收集根系分泌物的方法。例如：Tang和Young设计了一种循环水的根系分泌物收集系统，让植物根系生长在营养液中，定期循环营养液，洗脱根系，分泌物随水流动，在XAD树脂中连续富集，然后收集树脂，洗脱树脂，即得根系分泌物(Tang C S，Young C C.Collection and identification of allelopathic compounds from the undisturbed root system of bigalta limpograss(Hemarthria altissima).Plant Physiology，1982，69:155—160.)。而后，在此原理的基础上，廖继佩等和贾黎明等设计了一种新型的连续根系分泌物收集装置，其不同之处为后者是将植物根系生长在河砂、石英砂和鹅卵石的混合基质中，定期用水循环洗脱根系，根系淋洗液循环，并在树脂管中富集，洗脱树脂，得到根系分泌物(廖继佩，林先贵，曹志洪，等,一种新型连续根分泌物收集装置,土壤，2003，35(4):311—313.；贾黎明，冯菊芬，文学军.循环水根系分泌物收集技术的研究及应用.北京林业大学学报，2003，25(6):5—10.)。Dessureault-Rompre等设计了一种带有真空微吸管的根管，用于原位抽提根际土壤溶液(Dessureault-Rompré J，Nowack B，SchulinD，et al.Modified microsuction cup rhizobox approach for the in-situ detection of organic acids in rhizosphere soil solution.Plant and Soil，2006，286:99—107.)。申建波在土培条件下采用根系分泌物的滤纸收集法，将根系生长的一个侧面用活 动有机玻璃板遮住，根系可紧靠有机玻璃板壁生长。定期打开有机玻璃板，可观察到根系生长，然后根据根系生长部位，盖上层析吸附滤纸，根系分泌物被滤纸吸附，定期收获，并洗脱滤纸，即可得到根系分泌物(根分泌物中低分子量有机酸和酚酸的分离与测定.北京:中国农业大学资源与环境学院，1998)。2010年王占义等(潘宁，罗茜，沈宏.一种新型根系分泌物收集装置与收集方法的介绍.土壤学报，2010年7月，第47卷第4期.)，设计了一种新型的根系分泌物收集装置，植物先在根系生长箱的土壤中生长，通过定向引导作用，根系从生长箱穿过琼脂层，进入根系分泌物收集箱。当根系在收集箱中累积到一定生物量后，通过淋洗收集箱中的收集介质，从而实现根系分泌物的收集。 

目前，根系分泌物的收集方法还存在很多不足的地方。如无论水培法或是一种循环水的根系分泌物收集方法，由于植物根系长期处于淹水状态下，易造成根系缺氧，出现烂根，且与土壤栽培条件下根系分泌真实情况相差较大。琼脂收集法容易受到微生物的污染。而原位抽提根际土壤溶液的方法其采样空间小、取样易损伤根系且重复性不好。采用土培条件下根系分泌物的滤纸收集法由于需要频繁的打开根箱，容易对根系生长存在干扰。 

发明内容

本发明的目的是提供一种根系分泌物的收集装置，解决了现有技术中存在的根系烂根、易受到微生物的污染、采样空间小、取样易损伤根系且重复性不好的问题。