一种禾本科植物根系分泌物收集装置及收集方法与流程

本发明涉及一种禾本科植物根系分泌物收集装置及收集方法，属于土壤及植物科学技术领域。

背景技术：

根系分泌物是植物在生长过程中，根系以主动或被动方式向培养介质分泌的所有物质的总称，包括有机/无机离子、植物激素、根细胞脱落物及其分解产物等，根系分泌物的合成和分泌过程是实现植物与根际环境互作的重要途径，不仅可以改善根际土壤性质，调控根际微生物的群落组成，而且植物可以通过感受根系分泌物及其根际微生态的变化，反馈调节植物的生长。

对于根系分泌物收集方法还没有统一的标准，大多数的研究是利用溶液培收集法或者基质培收集法收集根系分泌物。但是上述两种方法都改变了植物的正常生长环境，不能够还原反映植物在土壤中的实际分泌情况。有研究报道过土培收集根系分泌物的方法，相对于比溶液培收集麻烦，是将植物种植于土壤中，生长一段时间后直接获取根系土壤，将其与无菌水按一定比例混合、振荡、离心或过滤，所得滤液即为根系分泌物。但这种方法的所获得的物质包含了土壤中原本就有的复杂的化合物，此外，根系淋洗法是将根系挖出后淋洗过程中根系会受到损伤，导致收集的根系分泌物的含有根系体内的物质以及伤流液，可能对实验结果造成较大影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种禾本科植物根系分泌物收集装置及收集方法，为有效采集根际分泌物并反应其在土壤中的真实情况提供了有效的方法。

本发明所提供的植物根系分泌物收集装置，包括根箱；所述根箱内设有2个相对设置的根系分泌物收集槽；

所述根系分泌物收集槽的顶部为开口设置；

2个所述根系分泌物收集槽的平行设置的4个竖侧壁上均设有通孔，所述通孔由网格物封口。

使用时，所述根系分泌物收集槽内用于填充土壤，利用所述网格物阻挡外部土壤进入所述根系分泌物收集槽中，而植物根系可以生长于其中并释放根系分泌物。

上述的植物根系分泌物收集装置中，所述根系分泌物收集槽呈六方体形，可以使植物根系更好地生长于所述根系分泌物收集槽中，从而可以更大量地收集根系分泌物。

上述的植物根系分泌物收集装置中，所述根系分泌物收集槽的设置所述通孔的竖侧壁的宽度大于其余2个竖侧壁的宽度，即在较宽的竖侧壁上设置所述网格物，以使根系尽可能多地进入所述根系分泌物收集槽中。

上述的植物根系分泌物收集装置中，所述通孔设于所述竖侧壁的中部。

上述的植物根系分泌物收集装置中，所述根系分泌物收集槽由pvc板围成，具有防水、不易腐烂且成本低；

所述网格物可为尼龙网，可以使水和根系分泌物以及微生物穿过，而能有效隔离土壤进入所述根系分泌物收集槽中，保证了根系分泌物的纯度。

所述网格物的平均孔径为48μm，以使根系进入而土壤不能进入。

基于植物根系分泌物收集装置，本发明进一步提供了一种植物根系分泌物收集方法，包括如下步骤：

在所述植物根系分泌物收集装置中的所述根箱和所述根系分泌物收集槽内填充土壤；

在2个所述根系分泌物收集槽之间种植植物，植物根系生长，部分根系通过所述网格物和所述根系分泌物收集槽的顶部开口进入所述根系分泌物收集槽中，即能从所述根系分泌物收集槽中的土壤中收集植物根系分泌物。

可按照下述步骤收集植物根系分泌物：将水或pbs缓冲液加入至所述根系分泌物收集槽中，待植物根系分泌物释放到所述根系分泌物收集槽后(分泌物会向水或pb缓冲液中释放(迁移))，收集液体即能收集植物根系分泌物。

具体可采用注射器登收集所述液体。

本发明方法可收集禾本科植物的根系分泌物。

在2个所述根系分泌物收集槽的中部种植所述植物。

本发明利用根系分泌物收集槽收集根系分泌物，具体是植物根系在其中生长并释放根系分泌物，收集时，向根系分泌物收集槽中加入水或pbs缓冲液溶解其中的根系分泌物，然后采用注射器等收集液体即可。本发明方法在收集根系分泌物时不需要破坏植物的根部，就能够在收集装置的微域中收集较多的根系分泌物，增加了实验的可信度；另外，本发明收集装置还方便实验结束后的取样工作，如可直接采用注射器将槽底部的根系分泌物和pbs缓冲液的混合液抽出后，冷藏待测。

附图说明

图1是本发明植物根系分泌物收集装置的结构示意图(使用状态)。

图2是本发明植物根系分泌物收集装置中根系分泌物收集槽的结果意图。

图3是利用本发明植物根系分泌物收集装置得到的样品检测后的分泌物代谢组分。

图中各标记如下：

1根箱、2根系分泌物收集槽、3尼龙网。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，为本发明植物根系分泌物收集装置的结构示意图，包括一个根箱1，根箱1内设有2个相对设置的根系分泌物收集槽2。，如图2所示，根系分泌物收集槽2呈六方体形，其顶部为开口设置，根系分泌物收集槽2由pvc板)围成。根系分泌物收集槽2的较宽的竖侧壁的中部均设有通孔，通孔由尼龙网3封口，尼龙网3的平均孔径为48μm。

采用本发明装置收集根系分泌物时，可按照下述步骤进行：

在植物根系分泌物收集装置中的根箱1和根系分泌物收集槽2内填充土壤。然后在2个根系分泌物收集槽2之间种植植物，植物根系生长，部分根系会通过尼龙网3和根系分泌物收集槽2的顶部开口进入根系分泌物收集槽2中，则向根系分泌物收集槽2中释放根系分泌物。当植物的盛花期(根系分泌物最旺盛时期)，收集根系分泌物收集槽2中的根系分泌物，液氮处理后保存在-80℃环境中，检测代谢物组学。

下面通过一个具体的实施例来说明本发明装置的收集效果：

控制2个根系分泌物收集槽2的间距为2～20cm，在其中间种植大豆，植物根系生长，部分根系则会通过尼龙网3和根系分泌物收集槽2的顶部开口进入根系分泌物收集槽2中，从而将根系分泌物释放到根系分泌物收集槽2中，生长于根系分泌物收集槽2外的根系分泌物也会通过尼龙网3释放到根系分泌物收集槽2中。在根系分泌物最旺盛的时期，进行收集：向根系分泌物收集槽2中加入水，待植物根系分泌物释放到根系分泌物收集槽2后，利用注射器收集液体即收集得到根系分泌物，检测分泌物代谢组分，结果如图3所示，可以看出，该方法可以得到较为完整且足够种类数量的代谢物，其结果可以正常进行后续分析。

利用本发明植物根系分泌物收集装置收集植物根系分泌物时，植物生长在土壤中，这在一定程度上还原了植物在土壤中生长的环境，因此可以在不收集土壤的情况下收集植物根系分泌物，避免了土壤对其的影响。