[发明专利]一种原位收集根系分泌物装置

说明书

技术领域：

本发明涉及重金属污染土壤植物修复研究装置，具体地说是一种在实验室条件下原位连续收集重金属胁迫条件下植物根系分泌物的装置。

背景技术：

目前随着重金属污染土壤植物修复技术的发展，对植物根系分泌物的研究倍受关注，其组分的特征及变化直接影响植物的生长及土壤中重金属的生物可利用性。

收集重金属污染条件下特定植物根系分泌物在田间试验中可行性不大。土壤中水分，温度、养分、氧气含量、酸碱度等变化不规律，植物的生长因时因地差异较大。此外，土壤中大量微生物的存在势必会影响植物根系的生长与重金属的形态变化，因此，自然条件下原位收集的根系分泌物往往不能准确反映植物本身的根系分泌物的特征，进而影响了研究植物根系分泌物与重金属毒性之间的相应关系。

现今，根系分泌物大多是在实验室内利用液体培养的方法进行收集。首先，实验室内可以有效调控诸如温度，湿度等条件，达到植物生长的最佳条件，其次是液体培养收集方法比较简单，而且收集的时间短，干扰相对较小。但是，液体培养不同于土壤环境，植物根系在液体中不存在土壤环境中的挤压问题，同时，土壤中的氧气含量也大大影响着植物根系分泌过程，因此，液体培养收集根系分泌物并不能真实反映植物在土壤环境中生长时根系分泌物的特征。

发明内容

本发明的目的是提供一种可在实验室内收集真实土壤中植物根系分泌物的原位收集植物根系分泌物装置。

本发明是通过如下技术方案实现：

一种原位收集植物根系分泌物装置包括培养箱、支架、光照培养灯、直形玻璃管、蠕动泵、营养液瓶、树脂柱、缓冲瓶、收集瓶、培养基质、塑料薄膜、密封板、温度计、橡皮塞、玻璃棉、可调支架、多孔环形玻璃管、树脂柱收集玻璃管、玻璃管和收集管。培养箱内装有培养基质，培养箱外覆塑料薄膜，培养箱上端设密封板，培养箱侧面安插一温度计。培养箱下端有一通孔，该通孔用橡皮塞密封，橡皮塞上面放置玻璃棉。培养箱用支架来固定，该支架安装在底座上。支架上部安有可调支架，该可调支架的上端装有光照培养灯。培养箱中培养基质内有一多孔环形玻璃管，该多孔环形玻璃管下连接一直形玻璃管，该直形玻璃管由底部橡皮塞穿出，通过蠕动泵插入到营养液瓶内。有一树脂柱收集玻璃管，其上端穿过橡皮塞伸入到培养箱内的玻璃棉中，其另一端与树脂柱连接。树脂柱下端连接一玻璃管，该玻璃管的另一端插入到缓冲瓶内。收集瓶通过收集管与缓冲瓶连接。

当采用本原位根系分泌物收集装置时，将培养基质(石英砂)经硝酸浸泡1天，用清水洗净，高压灭菌后装入培养箱中。当研究污染情况下根系分泌物的时候，可在培养基质中加入不同浓度重金属。培养箱底部垫一层玻璃棉，并用橡皮塞密封。在开始收集分泌物之前，将植物幼苗移栽到培养箱培养基质中，培养箱上部用密封板密封。培养过程中打开光照培养灯模拟自然光周期(10小时/天)，同时利用蠕动泵将营养液瓶中的营养液经直形玻璃管到达多孔环形玻璃管对植物根系补充营养及水分。培养期间记录土壤温度。当收集根系分泌物的时候，将培养箱中的营养液排干，向培养箱中补充去离子无菌水，冲洗3次，将植株在去离子无菌水中培养1天，之后利用培养箱底部的树脂柱收集玻璃管、树脂柱、缓冲瓶及收集管进行收集。

本原位根系分泌物收集装置在实验室内模拟土壤物理属性，创造植物根际区域无菌条件，尽可能的避免微生物对植物根系生长及微生物生长代谢产物对根系分泌物组分的影响，同时利用植物根系直接补充营养，以及根系直接冲洗根系分泌物的方法，不仅可以最大限度为根部供给营养，还能达到大量收集真实植物根系分泌物的目的。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图中的各部件的标号为：1为收集瓶、2为收集管、3为缓冲瓶、4为树脂柱、5为树脂柱收集玻璃管、6为培养箱、7为支架、8为温度计、9为光照培养灯、10为可调支架、11为密封板、12为多孔环形玻璃管、13为培养基质、14为玻璃棉、15为橡皮塞、16为直形玻璃管、17为蠕动泵、18为营养液瓶。

实施例

见图1，一种原位收集植物根系分泌物装置包括培养箱6、支架7、光照培养灯9、直形玻璃管16、蠕动泵17、营养液瓶18、树脂柱4、缓冲瓶2和收集瓶1。培养箱6内装有培养基质13，本例中的培养基质13为灭菌石英砂，培养箱6外覆塑料薄膜，塑料薄膜可保持植物根部避光状态，培养箱6上端设密封板11，培养箱6侧面安插一温度计8。培养箱6下端有一通孔，该通孔用橡皮塞15密封，橡皮塞15上面放置玻璃棉14。培养箱6用支架7来固定，该支架7安装在底座上。支架7上部安有可调支架10，该可调支架10的上端装有光照培养灯9。培养箱6中培养基质13内有一多孔环形玻璃管12，该多孔环形玻璃管12下连接一直形玻璃管16，该直形玻璃管16由底部橡皮塞15穿出，通过蠕动泵17插入到营养液瓶18内。有一树脂柱收集玻璃管4，其上端穿过橡皮塞15伸入到培养箱6内的玻璃棉14中，其另一端与树脂柱4连接。树脂柱4下端连接一玻璃管，该玻璃管的另一端插入到缓冲瓶2内。收集瓶1通过收集管3与缓冲瓶2连接。