一种同位素C-N标记内生真菌与宿主植物互惠共生的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种同位素

【技术实现步骤摘要】
一种同位素C-N标记内生真菌与宿主植物互惠共生的方法和装置
本专利技术属于植物-微生物共生关系的科学研究
，具体涉及一种研究内生真菌与宿主植物互惠共生的方法，同时涉及一种同位素标记内生真菌与宿主植物互惠共生的装置，该装置同样适用于同位素标记植物光合产物和根系吸收矿质元素的运输与分配。
技术介绍
矿质养分是植物生长发育的基础，然而，在传统农业中种植者过分追求产量，不合理的大量施用化学肥料改变了土壤微生物群落结构，破坏了自然环境中有益微生物群落对宿主植物的积极作用，限制了研究根系微生物群落与宿主植物的互惠共生关系。因此，设计同位素13C-15N标记内生真菌与宿主植物互惠共生的一体化装置对于开发利用植物有益微生物群落和农林业的健康栽培具有重要的生态学意义。CO2作为植物光合作用的主要原料，植物通过光合作用吸收CO2并将其同化为有机物运输至植物体各器官，为植物的生长发育提供能量。同时，根系微生物侵染宿主植物根系后，宿主植物为根系微生物的生长提供能量物质(如碳源)和繁衍场所，而有益根系微生物促进宿主植物吸收养分、水分及提高宿主植物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同位素

【技术特征摘要】
1.一种同位素13C-15N标记内生真菌与宿主植物互惠共生的装置，包括：
箱体，所述箱体内部从左到右依次设置N标记室、中间部分、N标记室；所述中间部分从前到后依次设置具有标记的真菌室I、植物生长室、具有标记的真菌室II；所述两个N标记室分别均匀分为4个N标记室，即NⅠ,NⅡ,NⅢ,NⅣ，NⅠ′,NⅡ′,NⅢ′,NⅣ′；
隔离层，设于植物生长室与N标记室和具有标记的真菌室I、II及N标记室与具有标记的真菌室I、II的接触面，用于分隔N标记室、具有标记的真菌室和植物生长室；
所述隔离层包括：有机玻璃板、2mm尼龙网或20μm尼龙网；所述有机玻璃板设于所述箱体底部至高15cm以上的隔离层，所述2mm尼龙网和20μm尼龙网，设于所述箱体底部至高15cm以下的隔离层；

13C气体反应发生装置，设于所述植物生长室，用于生成13C-CO2气体进行13C标记；所述13C气体反应发生装置包括：带胶塞废液排放管，用于排放反应废液；13C-CO2反应杯，用于盛放13C-Na2CO3溶液；带刻度三通阀滴定管，设于13C-CO2反应杯16的上方，所述带刻度三通阀滴定管中的三通阀设于箱体顶部，通过三通阀向所述13C-CO2反应杯中注入HCl溶液与13C-Na2CO3溶液反应生成13C-CO2气体进行13C标记；
气体传感器，设于所述植物生长室，用于监测13C标记前后及标记过程中的CO2和O2浓度；
日光灯，设于植物生长室；
带胶塞广口瓶组件，设于植物生长室，用于吸收13C标记前后的CO2气体；所述带胶塞广口瓶组件包括：带胶塞广口瓶，用于盛放碱性溶液充分吸收植物生长室中的CO2气体；挂钩，设于植物生长室的顶部，用于固定带胶塞广口瓶中的胶塞；
温湿度计，设于植物生长室，用于监测植物生长室中的温度和湿度；
温控组件，连通箱体内部，用于调节植物生长室中的温湿度；所述温控组件包括：冷却管，设于植物生长室，用于调节植物生长室温湿度；冷水发生器，设于箱体外侧，用于制冷控温水；气泵，设于箱体外侧，用橡胶软管连接冷却管和冷水发生器，用于将冷水发生器中的控温水泵入冷却管。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述箱体由有机玻璃制成，所述箱体顶部的有机玻璃板只密封所述植物生长室，所述N标记室、具有标记的真菌室I、具有标记的真菌室II敞口或透气不密封；
所述植物生长室顶部右侧设置带把手箱门；所述带把手箱门使用橡胶垫片密封，关闭时不会漏气。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述13C气体反应发生装置中，所述13C-CO2反应杯放置在所述植物生长室左侧，所述13C-CO2反应杯的底部安装一根带胶塞废液排放管，通过NⅡ穿过箱体壁至箱体外；
所述箱体的箱壁与所有导管穿过处均使用防水胶进行密封，以保证箱体严格密封。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于：所述箱体的长×宽×高为40×40×50cm；所述N标记室的尺寸为10×40cm，所述NⅠ、NⅡ、NⅢ、NⅣ，NⅠ′、NⅡ′、NⅢ′、NⅣ′标记室的尺寸均为10×10cm；所述具有标记的真菌室Ⅰ和具有标记的真菌室Ⅱ的尺寸均为20×10×50cm，植物生长室的尺寸为20×20×50cm。


5.利用权利要求1-4中任一所述装置研究同位素13C-15N标记内生真菌与宿主植物互惠共生的方法，包括下述步骤：
(1)基质准备：称取经高温连续灭菌3次的基质装入洁净的植物生长室、N标记室和具有标记的真菌室；每个室基质厚度均为20-25cm，基质厚度超出尼龙网隔离层高度5-10cm，使得上述各分隔室相对密封不透气；
(2)待标记幼苗移栽：选取苗龄20d-30d的实生幼苗，截断主根后移栽至植物生长室中，每个植物生长室一棵幼苗，将权利要求1-4中任一所述装置所述装置放置于日光能温室或自然环境中，移栽后在所述植物生长室、N标记室和具有标记的真菌室中浇灌无菌水，使基质含水量在60±5％，幼苗成活后每隔7d在N标记室浇灌1/2Long-Ashtonmedium营养液，在21d时将1/2Long-Ashtonmedium营养液替换为缺N的1/2Long-Ashtonmedium营养液，其它元素不变，浇灌时间仍为7d一次，营养液浇灌直到同位素标记试验结束；植物生长室和具有标记的真菌室不浇灌营养液，以促进根系或...

【专利技术属性】
技术研发人员：白永超，裴冬，张俊佩，马庆国，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林业研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11