[发明专利]一种快速检测与鉴定植物根细胞结构的方法

说明书

本发明公开了一种快速检测与鉴定植物根细胞结构的方法，包括如下步骤：1)将萌发好后种子在水培装置中培养，得到植物根系；2)采集步骤1)中的植物根系样品；3)将步骤2)中的植物根系样品进行细胞结构的观测、拍照；4)统计步骤3)中的根系样品的细胞结构形状。本发明的检测与鉴定方法中植株长势旺盛、结构完整。利用该方法培养的玉米早期苗地上部茎秆粗壮、叶色浓绿，地下部根系发达且结构完整，比土培法、雾培法和卷纸水培法更能保持根系原始样貌，便于根系表型的获取和研究。

技术领域

本发明涉及植物检测领域，具体说，涉及一种快速检测与鉴定植物根细胞结构的方法。

背景技术

玉米是重要的粮食、经济、饲料兼用作物，也是现代工业和生物质能源的重要原料，同时它还是生物学基础研究的重要材料。玉米生产对保证全球粮食安全、饲料供给和能源利用具有极其重要的作用。根系形成了植物地下部分的主体，主要生理功能是固定植物、吸收土壤中的水分和溶解在水中的无机营养物，此外根还有生物合成的功能，许多氨基酸、植物碱和有机氮等有机物都在根中合成。玉米通过根系从土壤中获取氮(N)和磷(P)等营养元素。植物，比如玉米，一般有两个途径增加营养物质的获取，一是扩大根系面积使得根能与更多土壤接触、二是增加跨膜营养物质的吸收率。有研究发现根系结构与发育是氮利用效率和耐旱的主要影响因素。理解根系发育和它的分子机制对根系结构的影响，对于不同环境和土壤条件下增加产量潜能和产量稳定性是至关重要的。

20世纪90年代以来，国内外在植物根系生理生态、遗传、分子生物学、栽培、根系研究方法方面取得了丰硕成果，积累了丰富的知识，但由于根系生长环境的复杂性及根系研究方法和手段的局限性给根系研究带来了极大的不便，使得对于地下部分的研究远远落后于地上部分。自18世纪20年代Hales开展根系研究以来，根系研究方法不断发展，由最初的挖掘法发展到根箱法、容量法等，再到现在的溶液培养法、雾培法、塑料管土柱法、三维坐标容器法、同位素示踪法等，以上方法各有优缺点，如雾培法操作简单、能够观察到完整的株系，但是它的生长环境与自然环境相差较大、营养液的更换与保障需要相应的辅助设施，影响实验结果；塑料管土柱法具有取样简单、工作量小、根系完整、与大田一致的优点，但是该方法取样会对根系造成损伤，大大影响试验结果的准确性；网袋法可以直接在大田进行试验操作、所取样品具有普遍性和代表性，但是费时费力；三维坐标容器法能保持完整根系的自然状态、全方位立体的分析根系的各项指标、绘制三维图谱并能根据图谱计算根系的多项参数，但是其设备昂贵、制作复杂；同位素示踪法具有灵敏度高、样品制备简单、测定方便、可靠性高、简单易行和费用低的有点，但是该方法利用放射性粒子，所以存在污染环境的潜在危险。在根系研究方法方面，已有的研究方法还不能完全满足对根系快速、高通量的检测和测定，需要一种快速高通量、简单易行、省时省力、可靠性高、无污染且能够尽量保持根系生长原始状貌的根系研究方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，如何快速高通量、简单易行、省时省力、可靠性高、无污染且能够尽量保持根系生长原始状貌的根系检测和/或鉴定方法。

本发明提供一种检测和/或鉴定植物根系的方法，包括如下步骤：

1)将萌发的植物种子在装有营养液的水培装置中培养，得到植物根系；

2)采集步骤1)中的植物根系样品进行根系结构的观测和拍照，得到根系性状；所述步骤1)中的水培装置包括底箱和培养板，所述底箱为上端开口的容纳盆，所述培养板可拆卸的连接在容纳盆的开口处，所述培养板上设有多个用于培养植物的培养孔，所述培养孔中设有定值棉；

3)将步骤2)中的植物根系样品进行观测、拍照；

4)统计步骤3)中的根系样品的性状。

所述步骤4)在对根系样品的性状的统计的基础上，还可以根据性状的情况对其进行分类鉴定(鉴别)。