一种检测菌根在植物之间转移碳元素的设备及方法技术

一种检测植物之间转移碳元素的设备及方法。它涉及检测植物转移碳元素的设备及方法。它解决了现有检测所需13CO2气体，容易释放到空气中，污染环境，危害人体的问题。本发明专利技术由三室根箱和二氧化碳持续供应装置组成，三室根箱一侧的正方形槽与二氧化碳持续供应装置的密闭长方体玻璃罩底板设置的方孔闭合连接。方法是采用上述设备对供试植株进行检测结果测定、计算、分析。本发明专利技术结构简单，体积小，占地少，操作简单。采用二氧化碳发生装置，可持续自动提供二氧化碳，不会导致碳稳定同位素泄露，对人体没有危害和不造成环境污染。

An apparatus and method for detecting mycorrhizal transfer of carbon elements between plants

An apparatus and method for detecting carbon transfer between plants. It involves devices and methods for detecting plant carbon transfer. The utility model solves the problems of the existing 13CO2 gas detected, which is easy to release into the air, pollute the environment, and endanger the human body. The invention is composed of a three chamber root box and a carbon dioxide continuous supply device. The square groove on one side of the three chamber root box is closed and connected with a square hole set by the closed long cube glass cover plate of the carbon dioxide continuous supply device. The above methods were used to measure, calculate and analyze the test results of the tested plants. The invention has the advantages of simple structure, small volume, small land occupation and simple operation. Using carbon dioxide generator, the sustainable automatic supply of carbon dioxide, does not lead to carbon isotope leakage, no harm to the human body and do not cause environmental pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种检测菌根在植物之间转移碳元素的设备及方法
本专利技术涉及检测植物转移碳元素的设备及方法，具体涉及一种检测植物之间转移碳元素的设备及方法。
技术介绍
菌根(MF)在植物之间资源分配过程中起着桥梁作用(Bidartondo,2002；vanderHeijdenetal.,2003；LeighandHodge,2009)，菌丝网络会对不同植物个体之间养分、水分等资源进行再分配。由于MF在侵染植物过程中存在寄主偏好性，这种偏好性会导致宿主植物的营养状况发生改变，从而对植物的种内和种间竞争产生影响，甚至能够改变或逆转群落中植物间的竞争关系(Motosugietal.,2008；Danielletal.,2001)，再将影响扩大到群落结构和群落演替过程，最终将导致生态系统功能发生改变(Beveretal.,1996；vanderHeijdenetal.,1998a；Bever,2002；Rillig,2004)。为了检测MF是否从竞争互作的植物间转移了碳元素资源，研究者采用各种方法提供证据，其中碳稳定同位素标记示踪法被认为是检测元素迁移最为直观和准确的方法。但是由于现有研究体系中用到的同位素容易释放到空气中，污染环境，危害人体健康，而且也存在着诸多不足，例如不能保证同位素在实验装置中分布的均匀性，实验的准确性低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有检测MF在植物竞争互作过程中转移碳元素资源的试验所存在的缺陷，而提供了一种检测菌根在植物之间转移碳元素的设备及方法，具体解决技术方案：本专利技术的一种检测菌根在植物之间转移碳元素的设备，由三室根箱、气体控制装置组成，三室根箱一侧的根槽A通过上方的密封槽与气体控制装置的二氧化碳同位素环境装置中的密闭长方体玻璃罩底板设置的方孔闭合连接；所述的三室根箱是由两个正方形的根槽A和根槽B及一个长方形的菌丝槽组成，菌丝槽设在根槽A和根槽B的中间，由两块隔板隔开，两块隔板上均匀开有圆孔，两个根槽的上方开口边缘设有密封槽；所述的气体控制装置由二氧化碳同位素环境装置、二氧化碳发生器和二氧化碳回收装置组成；所述的二氧化碳同位素环境装置由密闭长方体玻璃罩、风扇、平台和二氧化碳浓度检测仪组成，平台设在密闭长方体玻璃罩的后侧壁的中部，风扇设在密闭长方体玻璃罩腔体内的上部，二氧化碳浓度检测仪设在密闭长方体玻璃罩腔体内的下部，在密闭长方体玻璃罩底板开有一方孔，方孔边缘设有密封槽，在密闭长方体玻璃罩的左侧壁下部有管孔A，在后侧壁平台的上方开有管孔B，在密闭长方体玻璃罩的右侧壁上部开有管孔C，风扇与电源连接；所述的二氧化碳发生装置由碳酸氢钠广口瓶、第一软管、第二软管、蠕动泵、硫酸供应瓶和定时开关组成，碳酸氢钠广口瓶设在密闭长方体玻璃罩的平台上，第一软管的一端经密闭长方体玻璃罩后侧壁的管孔B通入碳酸氢钠广口瓶内部，第一软管的另一端与蠕动泵的输出端连通，使碳酸氢钠广口瓶与蠕动泵的输出端连通，蠕动泵的输入端与第二软管的一端连通，第二软管的另一端位于硫酸供应瓶内的硫酸溶液底部，蠕动泵与定时开关相连，定时开关与电源连接；所述的二氧化碳回收装置由第一软管、密闭氢氧化钠溶液回收桶、第二软管、气泵和第三软管组成，第一软管的一端通过密闭长方体玻璃罩右侧壁管孔C与密闭长方体玻璃罩的腔体连通，第一软管的另一端位于密闭氢氧化钠溶液回收桶内的氢氧化钠溶液液面底部，第二软管的一端位于密闭氢氧化钠溶液回收桶内的氢氧化钠溶液的液面上方，第二软管的另一端与气泵的输入端连通，气泵的输出端与第三软管的一端连通，第三软管的另一端经密闭长方体玻璃罩左侧壁下部的管孔A与密闭长方体玻璃罩的腔体下部连通，气泵与电源连接。本专利技术的一种检测菌根在植物之间转移碳元素的方法，该方法的步骤如下：一、采用本专利技术的检测设备；二、检测准备2.1采集土壤、过筛，再采用60Co-γ射线辐照灭菌；2.2扩繁培养、收集AMF；三、将经过处理的土壤装填入检测设备的三室根箱内，并在三室根箱的长方形菌丝槽中接种AMF，将标记实验植株和受体实验植株分别种植于两侧的根槽内，四、在碳酸氢钠广口瓶中加入13C标记的碳酸氢钠溶液，然后将二氧化碳同位素环境装置中的密闭长方体玻璃罩与根箱闭合相连；五、打开气泵10min，将二氧化碳同位素环境装置内原有的二氧化碳用NaOH溶液完全吸收；六、启动二氧化碳发生器和风扇，达到并使密闭长方体玻璃罩内二氧化碳浓度保持在400±20ppm；七、待检测结束再次打开气泵将二氧化碳同位素环境装置内的13CO2气体完全吸收，从根室箱上小心取下琉璃罩，打开风扇，吹散标记植物周围呼吸作用产生的13CO2，以免污染受体植物；八、按照实验设计要求，重复四-七操作；九、检测结果测定、计算、分析，得到碳元素转移的数据。本专利技术的一种检测菌根在植物之间转移碳元素的设备的优点：结构简单，体积小，占地少，操作简单，采用二氧化碳发生装置，可持续自动提供二氧化碳，保证碳同位素在密闭长方体玻璃罩中分布的均匀性，能够去除原有的CO2气体，并除去实验结束后残存的13CO2气体，不会导致碳稳定同位素的泄露，对人体没有危害，不污染环境。适用于检测植物之间是否发生了碳转移。本专利技术方法具有实验准确度高，易于操作控制，同位素不污染环境，不危害人体健康，不影响和污染受体实验植株的优点。附图说明图1是本专利技术的结构示意图，图2是图1中密闭长方体玻璃罩的轴测图,图3是图1中密闭长方体玻璃罩的左视图，图4是图1中密闭长方体玻璃罩的正面视图,图5是图2的俯视图,图6是图1中三室根箱的轴测图，图7是图1中三室根箱的正面视图，图8是图7的左视图，图9是图7的俯视图，图10是实施例1中不同接种剂类型，不同竞争模式及不同受体植物的13C转移率测量结果，图11是实施例1中不同接种剂类型，不同竞争模式及不同受体植物的13C转移量测量结果，图12是实施例1中不同接种剂类型，不同竞争模式及不同受体植物的13C及C含量。具体实施方式具体实施方式一：结合图1、图2和图6描述本实施方式。本实施方式由三室根箱1、气体控制装置2组成，三室根箱1一侧的根槽A1-1通过上方的密封槽1-5与气体控制装置2的二氧化碳同位素环境装置2-1中的密闭长方体玻璃罩底板设置的方孔闭合连接；所述的三室根箱1是由两个正方形的根槽A1-1和根槽B1-2及一个长方形的菌丝槽1-3组成，菌丝槽1-3设在根槽A1-1和根槽B1-2的中间，由两块隔板1-4隔开，两块隔板1-4上均匀开有圆孔，根槽的上方开口边缘设有密封槽1-5，两个根室槽的上方两侧均设有两个平台1-6；所述的气体控制装置2由二氧化碳同位素环境装置2-1、二氧化碳发生装置2-2和二氧化碳回收装置2-3组成，所述的二氧化碳同位素环境装置2-1由密闭长方体玻璃罩2-1-1、风扇2-1-2、平台2-1-3和二氧化碳浓度检测仪2-1-4组成，平台2-1-3设在密闭长方体玻璃罩2-1-1的后侧壁的中部，风扇2-1-2设在密闭长方体玻璃罩2-1-1腔体内的上部，二氧化碳浓度检测仪2-1-4设在密闭长方体玻璃罩2-1-1腔体内的下部，在密闭长方体玻璃罩2-1-1底板开有一方孔，方孔边缘设有密封槽2-1-8，在密闭长方体玻璃罩2-1-1的左侧壁下部开有管孔A2-1-5，在后侧壁平台2-1-3的上部开有管孔B2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测菌根在植物之间转移碳元素的设备，它由三室根箱(1)、气体控制装置(2)组成，三室根箱(1)一侧的根槽A(1‑1)通过上方的密封槽(1‑5)与气体控制装置(2)的二氧化碳同位素环境装置(2‑1)中的密闭长方体玻璃罩底板设置的方孔闭合连接；所述的三室根箱(1)是由两个正方形的根槽A(1‑1)和根槽B(1‑2)及一个长方形的菌丝槽(1‑3)组成，菌丝槽(1‑3)设在根槽A(1‑1)和根槽B(1‑2)的中间，由两块隔板(1‑4)隔开，两块隔板(1‑4)上均匀开有圆孔，根槽的上方开口边缘设有密封槽(1‑5)，两个根室槽的上方两侧均设有两个平台(1‑6)；所述的气体控制装置(2)由二氧化碳同位素环境装置(2‑1)、二氧化碳发生装置(2‑2)和二氧化碳回收装置(2‑3)组成，所述的二氧化碳同位素环境装置(2‑1)由密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)、风扇(2‑1‑2)、平台(2‑1‑3)和二氧化碳浓度检测仪(2‑1‑4)组成，平台(2‑1‑3)设在密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)的后侧壁的中部，风扇(2‑1‑2)设在密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)腔体内的上部，二氧化碳浓度检测仪(2‑1‑4)设在密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)腔体内的下部，在密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)底板开有一方孔，方孔边缘设有密封槽(2‑1‑8)，在密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)的左侧壁下部开有管孔A(2‑1‑5)，在后侧壁平台(2‑1‑3)的上部开有管孔B(2‑1‑6)，在密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)的右侧壁上部开有管孔C(2‑1‑7)，风扇(2‑1‑2)与电源(3)连接；所述的二氧化碳发生装置(2‑2)由碳酸氢钠广口瓶(2‑2‑1)、第一软管(2‑2‑2)、第二软管(2‑2‑3)、蠕动泵(2‑2‑4)、硫酸供应瓶(2‑2‑5)和定时开关(2‑2‑6)组成，碳酸氢钠广口瓶(2‑2‑1)设在密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)的平台(2‑1‑3)上，第一软管(2‑2‑2)的一端经密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)后侧壁的管孔B(2‑1‑6)与碳酸氢钠广口瓶(2‑2‑1)内部连通，第一软管(2‑2‑2)的另一端与蠕动泵(2‑2‑4)的输出端连通，使碳酸氢钠广口瓶(2‑2‑1)与蠕动泵输出端(2‑2‑4)连通。蠕动泵(2‑2‑4)的输入端与第二软管(2‑2‑3)的一端连通，第二软管(2‑2‑3)的另一端位于硫酸供应瓶(2‑2‑5)内的硫酸溶液液面底部，蠕动泵(2‑2‑4)与定时开关(2‑2‑6)相连，定时开关(2‑2‑6)与电源(3)连接；所述的二氧化碳回收装置(2‑3)由第一软管(2‑3‑1)、密闭氢氧化钠溶液回收桶(2‑3‑2)、第二软管(2‑3‑3)、气泵(2‑3‑4)和第三软管(2‑3‑5)组成，第一软管(2‑3‑1)的一端通过密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)右侧壁管孔C(2‑1‑7)与密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)的腔体连通，第一软管(2‑3‑1)的另一端位于密闭氢氧化钠溶液回收桶(2‑3‑2)内的氢氧化钠溶液液面底部，第二软管(2‑3‑3)的一端位于密闭氢氧化钠溶液回收桶(2‑3‑2)内的氢氧化钠溶液的液面上方，第二软管(2‑3‑3)的另一端与气泵(2‑3‑4)的输入端连通，气泵(2‑3‑4)的输出端与第三软管(2‑3‑5)的一端连通，第三软管(2‑3‑5)的另一端经密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)左侧壁下部的管孔A(2‑1‑5)与密闭长方体玻璃罩(2‑1‑1)的腔体连通，气泵(2‑3‑4)与电源(3)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种检测菌根在植物之间转移碳元素的设备，它由三室根箱(1)、气体控制装置(2)组成，三室根箱(1)一侧的根槽A(1-1)通过上方的密封槽(1-5)与气体控制装置(2)的二氧化碳同位素环境装置(2-1)中的密闭长方体玻璃罩底板设置的方孔闭合连接；所述的三室根箱(1)是由两个正方形的根槽A(1-1)和根槽B(1-2)及一个长方形的菌丝槽(1-3)组成，菌丝槽(1-3)设在根槽A(1-1)和根槽B(1-2)的中间，由两块隔板(1-4)隔开，两块隔板(1-4)上均匀开有圆孔，根槽的上方开口边缘设有密封槽(1-5)，两个根室槽的上方两侧均设有两个平台(1-6)；所述的气体控制装置(2)由二氧化碳同位素环境装置(2-1)、二氧化碳发生装置(2-2)和二氧化碳回收装置(2-3)组成，所述的二氧化碳同位素环境装置(2-1)由密闭长方体玻璃罩(2-1-1)、风扇(2-1-2)、平台(2-1-3)和二氧化碳浓度检测仪(2-1-4)组成，平台(2-1-3)设在密闭长方体玻璃罩(2-1-1)的后侧壁的中部，风扇(2-1-2)设在密闭长方体玻璃罩(2-1-1)腔体内的上部，二氧化碳浓度检测仪(2-1-4)设在密闭长方体玻璃罩(2-1-1)腔体内的下部，在密闭长方体玻璃罩(2-1-1)底板开有一方孔，方孔边缘设有密封槽(2-1-8)，在密闭长方体玻璃罩(2-1-1)的左侧壁下部开有管孔A(2-1-5)，在后侧壁平台(2-1-3)的上部开有管孔B(2-1-6)，在密闭长方体玻璃罩(2-1-1)的右侧壁上部开有管孔C(2-1-7)，风扇(2-1-2)与电源(3)连接；所述的二氧化碳发生装置(2-2)由碳酸氢钠广口瓶(2-2-1)、第一软管(2-2-2)、第二软管(2-2-3)、蠕动泵(2-2-4)、硫酸供应瓶(2-2-5)和定时开关(2-2-6)组成，碳酸氢钠广口瓶(2-2-1)设在密闭长方体玻璃罩(2-1-1)的平台(2-1-3)上，第一软管(2-2-2)的一端经密闭长方体玻璃罩(2-1-1)后侧壁的管孔B(2-1-6)与碳酸氢钠广口瓶(2-2-1)内部连通，第一软管(2-2-2)的另一端与蠕动泵(2-2-4)的输出端连通，使碳酸氢钠广口瓶(2-2-1)与蠕动泵输出端(2-2-4)连通。蠕动泵(2-2-4)的输入端与第二软管(2-2-3)的一端连通，第二软管(2-2-3)的另一端位于硫酸供应瓶(2-2-5)内的硫酸溶液液面底部，蠕动泵(2-2-4)与定时开关(2-2-6)相连，定时开关(2-2-6)与电源(3)连接；所述的二氧化碳回收装置(2-3)由第一软管(2-3-1)、密闭氢氧化钠溶液回收桶(2-3-2)、第二软管(2-3-3)、气泵(2-3-4)和第三软管(2-3-5)组成，第一软管(2-3-1)的一端通过密闭长方体玻璃罩(2-1-1)右侧壁管孔C(2-1-7)与密闭长方体玻璃罩(2-1-1)的腔体连通，第一软管(2-3-1)的另一端位于密闭氢氧化钠溶液回收桶(2-3-2)内的氢氧化钠溶液液面底部，第二软管(2-3-3)的一端位于密...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘万学，于文清，李立青，染作盼，万方浩，
申请(专利权)人：中国农业科学院植物保护研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11