一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置及方法与流程

本发明涉及浮游动物生理生态学，特别是一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置及方法。

背景技术：

1、浮游动物作为海洋食物链的关键环节，在食物网能量传递、生物泵和碳循环以及调控渔业资源产出和海洋碳汇过程中起着关键作用。浮游动物的碳代谢分配相关参数可应用于海洋生物地球化学模型，有助于阐释浮游动物在海洋生物泵和碳汇过程中的作用。为了获取浮游动物外源食物碳和内源身体碳代谢分配的参数，需要结合浮游动物碳代谢分配模型和放射性14c示踪技术，分别设计短期和长期标记净化实验，而且需要设计合理的浮游动物培养装置开展实验，而目前尚未发现针对放射性标记实验的浮游动物培养装置。因此，本发明提供了一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，可用于浮游动物放射性标记短期和长期实验，获取其外源食物碳和内源身体碳的代谢分配参数。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供了一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置及方法。

2、为达到上述目的本发明采用的技术方案为：

3、本发明第一方面提供了一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，包括培养容器与培养管，所述培养容器的顶部可拆卸连接有盖板，所述盖板上开设有若干个培养口，所述培养口用于放置所述培养管；

4、所述培养容器的侧壁开设有进水口，所述进水口上配合连接有进水管，所述培养容器的侧壁开设有进气口，所述进气口上配合连接有进气管，且所述进气管的一端伸出至所述培养容器的外部，所述进气管的另一端伸入至所述培养容器的内部，伸出至培养容器外部的进气管一端配合连接有氧气泵，伸入至培养容器内部的进气管一端配合连接有第一软管；

5、所述培养容器底部设置有防水电机，所述防水电机的输出端与旋转轴的一端配合连接，所述旋转轴的另一端配合连接有螺旋桨。

6、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述培养容器的底部开设有出水口，所述出水口上配合连接有出水管，所述出水管上套装有开关阀，所述出水管的一端连接有第二软管。

7、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述培养容器的外侧壁设置有刻度线，所述刻度线的单位为cm。

8、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述培养管为聚丙烯材质，所述培养管包括第一筒体与第二筒体，所述第一筒体的直径大于所述第二筒体的直径；当所述培养管置于所述培养口上时，所述第一筒体伸出至培养容器的外部，所述第二筒体伸入至培养容器的内部。

9、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述第二筒体的底部设置有筛绢。

10、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述培养装置还包括透气遮光罩。

11、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述氧气泵上设置有分流调节阀，所述分流调节阀上设置有若干个调节开关，若干个所述调节开关能够联动调节，以调节氧气泵的开度，进而调节气流的大小。

12、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述培养容器的直径为30cm，高为25cm；所述培养口的直径为2cm；所述第一筒体的直径为2.2cm，高为5cm；所述第二筒体的直径为1.8cm，高为20cm。

13、本发明第二方面提供了一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置的使用方法，应用于任一项所述的一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，包括以下步骤：

14、将浮游动物禁食24h，并且利用培养管收集禁食后的浮游动物，设置25个培养管进行实验，在每个培养管收集50只禁食后的浮游动物；

15、收集完毕后，将培养管插入至培养口中，同时通过进水管向培养容器内注入14c标记的浮游植物液体，以作为浮游动物的饵料；并且当培养容器内的水体定容至7cm后，停止添加浮游植物液体，此时培养容器内的水体没过培养管底部2cm；

16、控制防水电机启动，以带动螺旋桨旋转，防止浮游植物和浮游动物粪便沉底；并且控制氧气泵启动，以往培养容器内泵入氧气；接着套上透气遮光罩，以防止浮游动物呼吸代谢产生的14co2被浮游植物重新吸收利用；

17、15min后，取出任意5只培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物摄入的总14c强度；

18、将第二软管接到废水桶中，然后打开开关阀，以将培养容器中14c标记的浮游植物液体排到废水桶中；

19、排放完毕后，从进水管中注入过滤的海水清洗培养容器与剩余的培养管；冲洗完毕后，关闭出水管，然后从进水管中注入未标记14c的浮游植物液体，同样定容至7cm，未标记14c的浮游植物液体的密度与标记14c的浮游植物密度需一致；

20、分别在2、4、8、12h后取样，每次取样5个培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物体内的14c强度；

21、收集完浮游动物后，在出水管取预设体积的水体，用0.22μm聚醚砜膜过滤所取水体，收集滤膜至闪烁瓶中用于测定浮游动物粪便中的po14c；

22、取3ml滤液至闪烁瓶中用于测定浮游动物分泌、排泄和排便产生的do14c；另取15ml滤液用于收集测定浮游动物呼吸代谢产生的14co2；

23、在每个时间点收集完浮游动物、粪便、水样等样品后，按照与前一步骤相同的方法冲洗培养容器和培养管，然后注入相同密度和体积的未标记14c的浮游植物液体。

24、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，还包括以下步骤：

25、用培养管收集浮游动物，且每只培养管收集50只浮游动物，共设置35个培养管进行实验；

26、收集完毕后，将培养管插入到培养口中，同时通过进水管向培养容器内注入14c标记的浮游植物液体；并且当培养容器内的水体定容至7cm后，停止添加浮游植物液体，此时培养容器内的水体没过培养管底部2cm；

27、控制防水电机启动，以带动螺旋桨旋转，防止浮游植物和浮游动物粪便沉底；并且控制氧气泵启动，以往培养容器内泵入氧气；并且套上透气遮光罩，防止浮游动物呼吸代谢产生的14co2被浮游植物重新吸收利用；

28、连续喂食浮游动物6d标记有14c的浮游植物，将其身体碳均匀地标记上14c；在这6d的标记实验期间，每天均定时更换14c标记的藻液，更换步骤为：将第二软管接到废水桶中，打开开关阀，将培养装置中14c标记的浮游植物液体排到废水桶中，排放完毕后，从进水口重新注入相同密度和体积的14c标记的浮游植物液体；

29、6d的标记实验结束后，取出5只培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物身体碳的总14c强度；

30、然后将14c标记的浮游植物液体排到废水桶中，排放完毕后，从进水管重新注入相同密度和体积的未标记14c的浮游植物液体，开始为期6d的长期净化实验；

31、净化期间，每天取样一次，每次取样5个培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物体内的14c强度；

32、收集完浮游动物后，在出水管取预设体积的水体，用0.22μm聚醚砜膜过滤所取水体，收集滤膜至闪烁瓶中用于测定浮游动物粪便中的po14c；

33、取3ml滤液至闪烁瓶中用于测定浮游动物分泌、排泄和排便产生的do14c；另取15ml滤液用于收集测定浮游动物呼吸代谢产生的14co2；

34、每天收集完浮游动物、粪便、水样等样品后，冲洗培养容器和培养管，然后注入相同密度和体积的未标记14c的浮游植物液体；

35、浮游动物和粪便样品分别加入1ml浓度为2mol/l的naoh，然后放置于水浴锅中，在80℃温度下消解24h；

36、14co2收集方法为：在收集的15ml滤液样品中，加入100μl浓度为6n的稀盐酸，充入氮气，将14co2驱赶至装有5ml naoh溶液(1m)的闪烁瓶中，充气时间为15min；所有的14c样品均加入9ml闪烁液，摇匀后在暗环境中静置12h，然后用液体闪烁计数仪测定放射性强度，即可获取浮游动物外源食物碳和内源身体碳代谢分配的参数。

37、本发明解决了背景技术中存在的技术缺陷，本发明具备以下有益效果：传统的培养容器，一般是使用小型烧杯，比如容量为30ml的烧杯。一个烧杯相当于一个培养管，每一个烧杯均需配置一个氧气充气口，每一个培养容器均需单独进行浮游动物的投饵及更换水等工作，工作量非常大，操作繁杂，容易出错。本培养容器相当于一个集成装置，大大减轻了工作量和操作难度，重量轻，可拆卸，便于清洗，可重复利用。培养管的设计巧妙，同一个培养容器可同时放入多个培养管，不仅可同时开展多个实验，也可保障同一实验中多平行样的要求。而且培养管为pp材质，底部为筛绢为尼龙材质，均可泡酸清洗，重复利用。底部的筛绢如有损坏，还可随时更换，也可根据浮游动物的大小更换不同规格的筛绢。