[发明专利]一种植物根部毒理学研究的装置及毒理学研究方法

说明书

本发明提供了一种植物根部毒理学研究的装置及毒理学研究方法，所述的装置包括可拆卸连接的毒理测试室与培养室，将所述的培养室置于所述毒理测试室的上方进行毒理学测试，所述的毒理测试室包括本体，所述的本体内设置至少两个对接的第一隔板，所述的第一隔板将所述本体分为至少两个腔室，相互对接的第一隔板的对接处留有试样腔，所述的试样腔用于容纳植物根部。本发明具有简单、快速、方便且安全的特点，不仅适用于单因素影响的研究，还能够用于多元素组合效果的研究，减少了实验耗材，降低了实验风险，提高了实验效率。

技术领域

本发明属于毒理学研究技术领域，涉及一种植物根部毒理学研究的装置及毒理学研究方法。

背景技术

重金属(汞、镉、铅、砷等)已经成为农田土壤环境中最为常见的污染物。土壤中的重金属离子可以被植物根系吸收，并通过共质体和质外体转运到茎和叶片。重金属元素进入植物后，由于其与某些营养物质的化学相似性以及在抗氧化酶活性部位的错配，即使在低浓度下，也会引起植物细胞的氧化应激反应，产生强烈的毒害作用，导致植物生长抑制甚至死亡，进而降低各类农产品的产量和质量。尤其是重金属在植物根部的大量积累，影响了根部细胞分裂，诱发染色体畸变，严重抑制根系生长。此外，由于重金属的不可降解性，它通过作物转运到可食用部分并进入人体，从而引起潜在的健康风险。

不同的策略已经被用来缓解重金属污染对植物的有害影响，例如适当施肥、液泡隔离和添加外源离子。其中，微量元素硒(Se)由于其显著的抗氧化特性而受到广泛的研究。硒作为维持氧化还原稳态的酶的重要组成部分，是人类和动物所必需的微量营养素，不充分摄入这种营养素会导致与营养不良相关的健康问题。尽管硒没有被认为是植物的营养物质，但低浓度硒的供应已被证实可以刺激细胞防御系统，延缓衰老过程，并增强光合作用。更重要的是，国内外关于硒和重金属元素在植物体内的互作关系试验已经出现较多报道。不同的研究也表明，低浓度的硒可以降低土壤中各种金属的毒性并缓解植物中重金属引起的氧化应激反应，从而保护植物免受损害。大多数研究均采用盆栽或水培的试验方法，在生理、生化和营养层面分析和评价植物个体所受到的影响。然而，此类型实验周期长，且需要耗费大量的资源。

植物的根系是从土壤溶液中吸收水分和离子的器官，因此其结构的差异反映了这些吸收过程的特征的差异。研究表明，在重金属污染的土壤中，植物为了防止重金属在茎部组织中积累，其根部已经进化出各种机制来限制重金属进入木质部，而显现出与正常根部结构的不同。

CN104007252A公开了一种油脂类化学品水生态毒理学测试装置，包括支架、固定在所述支架下方的动力混合器、溶液制备室和毒性测试室，动力混合器下端位于溶液制备室内，毒性测试室底部与溶液制备室底部连通，溶液制备室处于毒性测试室之内；动力混合器包括顺次连接的动力源、传动单元和搅拌叶片，动力源的输出端连接传动单元的输入端。

CN113156071A公开了一种毒理实验装置及其用于农药毒性评价的方法，包括实验仓、控制器、进水管和出水管；实验仓内设置有多个烧杯，在每一条将进水管分别与一个烧杯连通的分管路上均设有自动电子阀门；在每一个烧杯的开口端下缘侧壁均设有带有滤网的排水孔；每一个烧杯的排水孔均通过分管路水管连通；在实验仓的底部设有自动电加热装置；在实验仓内还设有温度传感器。所述农药毒性评价方法以所述毒理实验装置为主要实验设备，以摇蚊幼虫为实验对象，以不同浓度的Bt蛋白对摇蚊幼虫的致死率为主要指标，评价农药毒性。

现有的毒理实验装置存在结构复杂，操作难度大，效率低等缺点，因此，如何简化实验装置结构，提高实验效率成为了重点关注的方向。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于一种植物根部毒理学研究的装置及毒理学研究方法，具有简单、快速、方便且安全的特点，适用于多元素组合效果的研究，减少了实验耗材，降低了实验风险，提高了实验效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：