一种水稻体内乙烯检测的水下取样装置及其使用方法与流程

本发明涉及水稻栽培生理研究器械技术领域，具体为一种水稻体内乙烯检测的水下取样装置及其使用方法。

背景技术：

植物激素影响植物的生长发育与对环境胁迫的应答反应。乙烯是植物重要的激素之一，它不仅参与植物种子的萌发、根的生长、叶片及花的形成与发育、果实的成熟乃至植物衰老与凋亡等发育过程，而且还参与植物对低温、干旱、高盐、水淹的适应以及抵抗病原菌侵染等生物和非生物胁迫应答过程。植物体内乙烯水平的变化是调控植物生发育与逆境胁迫应答反应的前提条件之一，研究乙烯生物合成的调控机理对阐明乙烯的生物学功能及其信号传导与调控机理具有极其重要的意义。

乙烯是气体类激素，植物体内乙烯含量的改变受到体内信号分子和外在环境的调控，当植物受到机械伤害、低氧、冷害和冻害等生物或非生物胁迫因素刺激时，体内的乙烯含量都会发生变化。各种胁迫条件往往会使植物体内的乙烯含量增加。当植物体接收到胁迫信号时，体内乙烯含量发生改变，乙烯信号通过相应的信号转导途径进行传递后，可以对下游相关基因进行调控，进而使植物细胞在生理水平发生变化，以适应变化的环境。乙烯在植物应对水淹、干旱和高盐环境中都发挥了重要作用。

在半涝害条件下，水稻根茎组织会产生较高水平的乙烯，以促进茎秆节间的迅速伸长而避免被完全淹没而存活，而当茎端露出水面后，茎内乙烯含量降低，生长恢复正常，但是含量较大、浓度较高的乙烯会使水稻内纤维素酶的活性增强，进而诱使水稻根系通气组织的高速发展，导致不定根比例的增加，最终导致黄根、黑根的比例增加，甚至出现死根烂根的现象，因此，对于洪涝条件下水稻体内乙烯含量动态的检测可为耐涝水稻品种的选育和抗涝高产栽培技术的构建提供思路和指导。

目前在检测水稻体内乙烯的含量时，都是直接取材整株水稻带回实验室进行粉碎后而提取样本，这种取材方式是破坏性、一次性的，而水稻淹水逆境下水稻乙稀信号的动态响应研究需要实时监测水稻活体内乙稀含量的变化水平，目前的实验室仪器装置都不能满足。因此，迫切需要一种能够有效降低在活体水稻提取检测样本时对水稻生理活动的影响，可以对不同株水稻、同株水稻不同时间段内进行水稻活体检测取样作业，进而动态监测淹水逆境下水稻体内乙烯信号的动态响应的试验器材来开展水稻水淹逆境的栽培生理机制研究。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

本发明提供了一种水稻体内乙烯检测的水下取样装置及其使用方法，具备活体抽取检测样本、可以有效降低在活体水稻提取检测样本时对水稻生理活动的影响，可以对不同株水稻、同株水稻不同时间段内进行水稻活体检测取样作业、降低了其他因素对于检测数据的影响、精准度较高的优点，解决了目前水稻体内乙烯含量检测样本破坏性、一次性的取材方式，可以对不同株水稻、同株水稻不同时间段内进行水稻活体检测取样作业，进而动态监测淹水逆境下水稻体内乙烯信号的动态响应的试验器材来开展水稻水淹逆境的栽培生理机制研究。

（二）技术方案

本发明提供如下技术方案：一种水稻体内乙烯检测的水下取样装置，包括提取套筒，所述提取套筒的底端设有固定把手，所述提取套筒的内腔分为活塞套筒和卡接套筒，所述卡接套筒的内部卡接有存样烧瓶，且活塞套筒的内部活动套接有活塞压杆，所述提取套筒的顶端固定安装有取样针头，所述取样针头内部的左侧设有气路通道，所述气路通道的内部与活塞压杆的内腔相连通，且气路通道一端的内部设有切割块，所述取样针头内部的右侧且位于切割块的正下方设有回路通道，所述回路通道的底端与存样烧瓶的内部相连通。

优选的，所述存样烧瓶内部设有水稻培养液，且水稻培养液的体积是存样烧瓶内腔总体积的三分之二。

优选的，所述取样针头的顶端设有锥形结构，且在取样针头右侧的顶部设有一个2毫米的豁口，且豁口的长度小于切割块的高度。

优选的，所述切割块底端的内部设为空心的锥形结构，且切割块底端的壁厚设为0.5毫米。

一种水稻体内乙烯检测的水下取样装置使用方法，包括，以下操作步骤：

s1、首先向外侧抽拉活塞压杆，使得活塞套筒的内腔中存储有足够的空气，然后将准备好的切割块，从位于卡接套筒中回路通道开口的一端投入，使其一直下落并卡接在位于回路通道正下方的气路通道一端的内壁上，之后将填充有水稻培养液的存样烧瓶卡接在卡接套筒中，同时确保存样烧瓶的开口与回路通道的内腔相连通；

s2、之后手持该提取装置在下入到水中，找准淹没在水下的水稻根茎需要检测的位置，将取样针头刺入到水稻根茎的内部，并且深入到取样针头右侧顶部的豁口处，保持不动的状态通过挤压活塞压杆来压缩活塞套筒内腔中的空气，使得活塞套筒中的空气以较高的速度通过气路通道来冲压切割块，带动切割块快速的向前移动并切割卡接在取样针头豁口上的水稻根茎，同时带动切割有少量水稻根茎样本的切割块进入到存样烧瓶中保存起来；

s3、更换新的存样烧瓶和切割块，并重复上述步骤s1和s2，就可以完成对不同水稻根茎及其不同淹没深度的水稻进行活体取样工作，以获取多组检测样本。

（三）有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、该水稻体内乙烯检测的水下取样装置及其使用方法，通过取样针头和切割块的设置，利用活塞压杆和活塞套筒对切割块施加冲击压力，进而带动切割块切割位于取样针头上豁口处的水稻并取得少量的样本，与现有的水稻样本提取技术相比，在对活体水稻提取检测样本时不会对其正常生长造成影响，可以有效降低在活体水稻提取检测样本时对水稻生理活动的影响，可以对不同株水稻、同株水稻不同时间段内进行水稻活体检测取样作业，进而动态监测淹水逆境下水稻体内乙烯信号的动态响应。

2、该水稻体内乙烯检测的水下取样装置及其使用方法，通过对取样针头豁口以及切割块外部结构的设置，可以将取样针头刺入到淹没在水下的水稻根茎的内部，并利用切割块来切割处少量的检测样本，在切割块割取检测样本之后在其凹陷的结构下可以有效保护水稻样本，而且为确保取样时不会对水稻造成损伤切割块的体积较小，进而致使回路通道的内径较小，且在水表面张力的作用下，使其不会进入到回路通道中，进而确保取样后的切割块可以及时进入到存样烧瓶中，使得该装置可以在水下完成对水的检测取样作业。

3、该水稻体内乙烯检测的水下取样装置及其使用方法，通过存样烧瓶及其内部水稻培养液的设置，可以为提取后的水稻检测样本提供正常的稳定的环境，减小了取样误差，提高了检测精度，而且采用水封的方式，可以有效的将水稻检测样本与空气隔绝，以防止空气中的其它杂质对样本造成污染的问题，进一步的提高了对于水稻体内乙烯含量的检测精度。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构a处的放大示意图；

图3为本发明结构切割块的剖视图。

图中：1、提取套筒；2、固定把手；3、活塞套筒；4、卡接套筒；5、存样烧瓶；6、活塞压杆；7、取样针头；8、气路通道；9、切割块；10、回路通道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种水稻体内乙烯检测的水下取样装置，包括提取套筒1，提取套筒1的底端设有固定把手2，提取套筒1的内腔分为活塞套筒3和卡接套筒4，卡接套筒4的内部卡接有存样烧瓶5，且活塞套筒3的内部活动套接有活塞压杆6，提取套筒1的顶端固定安装有取样针头7，取样针头7内部的左侧设有气路通道8，气路通道8的内部与活塞压杆6的内腔相连通，且气路通道8一端的内部设有切割块9，取样针头7内部的右侧且位于切割块9的正下方设有回路通道10，回路通道10的底端与存样烧瓶5的内部相连通。

其中，对于取样针头7和切割块9的设置，可以完成在水稻的内部提取少量的检测样本，可以有效降低在活体水稻提取检测样本时对水稻生理活动的影响，可以对不同株水稻、同株水稻不同时间段内进行水稻活体检测取样作业。

本技术方案中，存样烧瓶5内部设有水稻培养液，且水稻培养液的体积是存样烧瓶5内腔总体积的三分之二。

其中，对于存样烧瓶5及其内部水稻培养液的设置，可以为提取后的水稻检测样本提供正常的生存环境，以避免提取后的水稻样本细胞发生死亡，从而导致样本体内的乙烯含量随之发生变化，进而导致其对于乙烯含量的检测精度较差的问题，同时采用水封的方式，可以有效的将水稻检测样本与空气隔绝，以防止空气中的其它杂质对样本造成污染的问题。

本技术方案中，取样针头7的顶端设有锥形结构，且在取样针头7右侧的顶部设有一个2毫米的豁口，且豁口的长度小于切割块9的高度。

其中，对于取样针头7外部结构的设置，便于工作人员将该取样装置刺入到活体水稻的内部，同时对于其豁口以及切割块9的设置，利用水稻自身的韧性可以在水稻的体内切割出少量的样本，而不会对水稻的正常生长造成较大的影响，使得工作人员可以在不同的时间段对同一株水稻进行取样工作。

其中，对于取样针头7上2毫米豁口的设置，在确保该装置可以采取到水稻样本的同时，利用水表面的张力可以保证水不会进入到回路通道10，进而确保回路通道10内部的整洁性，同时不会对采样后的切割块9进入到存样烧瓶5中造成阻力。

本技术方案中，切割块9底端的内部设为空心的锥形结构，且切割块9底端的壁厚设为0.5毫米。

其中，对于切割块9结构的设置，有效的提高了切割块9的锋利度，能够及时有效的切断水稻内部的纤维结构，同时可以有效的保护取得的水稻样本，不会发生在水下被冲走的现象，进而有效的提高了对水稻检测取样时的成功率。

一种水稻体内乙烯检测的水下取样装置使用方法，包括，以下操作步骤：

s1、首先向外侧抽拉活塞压杆6，使得活塞套筒3的内腔中存储有足够的空气，然后将准备好的切割块9，从位于卡接套筒4中回路通道10开口的一端投入，使其一直下落并卡接在位于回路通道10正下方的气路通道8一端的内壁上，之后将填充有水稻培养液的存样烧瓶5卡接在卡接套筒4中，同时确保存样烧瓶5的开口与回路通道10的内腔相连通；

s2、之后手持该提取装置在下入到水中，找准淹没在水下的水稻根茎需要检测的位置，将取样针头7刺入到水稻根茎的内部，并且深入到取样针头7右侧顶部的豁口处，保持不动的状态通过挤压活塞压杆6来压缩活塞套筒3内腔中的空气，使得活塞套筒3中的空气以较高的速度通过气路通道8来冲压切割块9，带动切割块9快速的向前移动并切割卡接在取样针头7豁口上的水稻根茎，同时带动切割有少量水稻根茎样本的切割块9进入到存样烧瓶5中保存起来；

s3、更换新的存样烧瓶5和切割块9，并重复上述步骤s1和s2，就可以完成对不同水稻根茎及其不同淹没深度的水稻进行活体取样工作，以获取多组检测样本。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。