配置非均匀养分供应固体培养基的装置及应用方法，该装置包括培养皿和分隔板，所述培养皿由上盖和底盖组成，底盖的内腔设有一组卡槽，分隔板与卡槽密封插接，以分隔板为界，将底盖内腔隔成若干独立的空间。本发明专利技术装置使用简便快捷；倒出的培养基各分块内部成分均匀，培养基凝固即可使用，无需扩散；局部添加的养分量精确，易重复；卡槽可在底部阻止上部培养基组分随水分向下层扩散渗透，隔离效果好；该装置不仅适用于对植物根系特异根段区域进行选择性的养分供应培养，更适用于对植物地上部或全根某一特定器官进行原位的养分供应或其他药物处理，使研究更贴近植物生长的实际情况。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物固体培养装置
，涉及一种配置非均勻养分或物质供应的琼脂固体培养平板的装置及应用方法。该装置适用于植物营养学、植物生理学以及环境科学中需要对植物特定器官以及根系特定组织区段原位地进行局部药物或养分处理的研究。 特别适用于探讨主根系植物幼苗对植株不同区域供应或缺失各种养分及水溶性物质的响应特征和调控机理。
技术介绍
植物根系具有养分化学趋向性以实现对环境趋利避害，而各种养分或污染物在土壤中的分布多是不均勻的。为了研究土壤中分布不均的养分对植物生长的影响和调控需要相应的装置来模拟土壤环境，能够在实验室条件下实现原位地对植物根系不同组织部位特异性供应某些物质。另外，近年来，一些养分及其他物质通过大气沉降进入植物体内进而调控植物生长日益引起人们重视，成为新的研究方向。如，植物可以通过叶片吸收大气沉降的氮。这些通过叶片进入植物体内的养分其吸收、代谢过程与植物根系吸收代谢的过程不尽相同，对植物生长产生的影响和其内在调控机制也不同。为了更深入地研究这些内在机制， 必须开发特定的实验室培养装置实现对植物不同器官的养分供应。模式植物拟南芥是深入研究以上机理的理想材料，而现阶段并没有配合拟南芥幼苗进行非均勻养分供应的特定装置。将普通的方形培养皿用于以上研究，需要在配置好的整块基础培养基上割出3-4mm宽的沟，之后将高养分溶液添加到相应的琼脂块表面，静置M小时使添加溶液充分扩散后使 MCZhang and Forde, 1998; Zhang et al.，1999; Remans et al.，2006)。这禾中方法不仅操作繁琐，耗时长，易染菌。而且添加的高浓度养分难以精确定量，不易扩散均勻，重复间误差大。同时，仅用空气沟来隔离不同的琼脂块，无法完全杜绝上层培养块中水溶性养分向下层流失渗透。故十分需要针对拟南芥设计开发对植物不同器官、不同组织部位进行原位非均勻养分供应的培养装置。
技术实现思路
解决的技术问题本专利技术针对以上技术问题，设计提供了一种特别适用于对拟南芥等主根系植物幼苗进行不同器官和不同组织部位局部养分供应的装置和应用方法。该装置使用简单方便，配置过程时间短，各个培养块内部成分均勻，不易扩散。技术方案配置非均勻养分供应固体培养基的装置，包括培养皿和分隔板，所述培养皿由上盖和底盖组成，底盖的内腔设有一组卡槽，分隔板与卡槽密封插接，以分隔板为界，将底盖内腔隔成若干独立的空间。所述培养皿为方形，底盖上设有至少两条低于培养皿底盖高度的卡槽。所述隔离板为底部及两侧抛过光的玻璃条，且隔离板的厚度与卡槽内宽相等，长度与培养皿底盖等长，隔离板可以插入培养皿底盖上任一卡槽中，起隔离培养基的作用。配置非均勻养分供应固体培养基的装置的应用方法，步骤为根据所需培养基的种类数量n，选取η — 1块隔离板插入卡槽内，将各组分培养基混合均勻直接倒入相应部位的培养皿底盖空间内，待培养基完全冷却凝固后，拔出分隔板即可。分隔板可以重复利用。有益效果本专利技术装置使用简便快捷；倒出的培养基各分块内部成分均勻，培养基凝固即可使用，无需扩散；局部添加的养分量精确，易重复；卡槽可在底部阻止上部培养基组分随水分向下层扩散渗透，隔离效果好；该装置不仅适用于对植物根系特异根段区域进行选择性的养分供应培养，更适用于对植物地上部或全根某一特定器官进行原位的养分供应或其他药物处理，使研究更贴近植物生长的实际情况。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1 本装置的组装截面图，图中1培养皿上盖、2培养皿底盖，3卡槽，4分隔板。图2 本装置底盖的俯视图，图中2培养皿底盖，3卡槽。图3 用专利技术装置配置地上部养分供应培养基(Α)、地下部养分供应培养基(B)、成熟区养分供应培养基(C)和侧根分根培养基(D)；图4 本专利技术装置配置的非均勻养分供应培养基各培养块内部成分均勻。其中，A用本装置配置好的培养基；B以往方法配制的非均勻养分供应培养基；C以往方法配制的非均勻培养基静置扩散2 d； D C图中白色箭头所指不均勻区域的放大图像。图5 本专利技术装置配置局部养分供应培养板的扩散渗透性检测。其中，A、B为开始竖直放入温室培养前；C、D为放入温室竖直培养1 d;E、F为竖直放入温室培养5 d;A、C、E 为新装置配置的非均勻养分培养基；B、D、F分别是A、C、E图中红色箭头所指区域的放大图像。图6 应用本装置研究拟南芥幼苗对地上部供铵和根部供铵的响应。其中，A为地上部供铵对拟南芥幼苗的影响；B为地下部供铵对拟南芥幼苗的影响。图7 应用本装置研究拟南芥幼苗对根部根尖和成熟供铵的响应。图8 应用本装置研究拟南芥幼苗对侧根分根供铵的响应。其中，A单侧侧根供铵对拟南芥侧根长度的影响；B单侧侧根供铵对拟南芥二级侧根长度的影响。具体实施例方式实施例1 本专利技术装置如图1所示，使用时根据所需培养基的种类数量n，选取η — 1块隔离板插入卡槽内，将各组分培养基混合均勻直接倒入相应部位的培养皿底盖空间内，待各个部分的培养基冷却凝固后拔出分隔板。如图3所示，选取其中一个卡槽插入分隔板将培养皿分隔为上下两部分，在上部倒入高铵培养基，下部倒入正常培养基可配成地上部供铵培养基。反之，可制成用于全根供铵和根尖供铵的培养基。取两个分隔板插入相距约2 cm的两个卡槽内，将培养皿隔成上中下三部分，在中部倒入高铵培养基，上下两部倒入正常培养基，可制成根部成熟区供铵培养基。取两个分隔板反别插入距离较远的两个卡槽内将培养皿隔成左中右三部分，在左右两部倒入高铵培养基，中部倒入正常培养基可以制成侧根分根培养板(详见例2，3)。实施例2 以配置地上部供应高浓度铵养分的局部养分供应培养基为例，并在含高浓度铵离子的高养分培养基内添加百里酚蓝使其呈现蓝色以区别于正常组分的培养块。从图4中可以看出，用该专利技术装置配置的培养基其高养分培养块内部成分非常均勻，并且不需要静置扩散， 冷凝后即可使用，节省大量时间。同时，由于培养基各个培养块的组分是在倒板之前就按液体比例加入并混勻，因此，其高养分或物质含量添加精确，重现性好。将配置好的培养板模拟植物培养条件竖直放入温室培养，从图5中可以看出，用该装置配置的培养板，由于其内部各个培养块之间有较低的卡槽在底部隔开培养基，上部的培养块组分不会随水分等向下部得培养块扩散渗透。即使放置20 d，依然没有发现裸眼可见的扩散。很好地解决了研究局部养分供应时存在的扩散渗透问题，保持了各个培养块组分的稳定，从而，得到的实验结果更加客观真实。实施例3 多数养分离子及其他物质既可以通过根部吸收进入植物体内也可以通过地上部叶片进入植物体内，特别是铵态氮。植物不同器官吸收的外源铵到达植物体内的不同部位，参与不同的代谢过程，那么他们对植物生长发育的影响是否一样，植物体是否是通过相同的分子生理途径响应不同器官吸收的外源铵呢？为了解决类似疑问需要在实验室模拟植物不同器官接触吸收外源养分的方法。用本专利技术装置可以方便地实现这一模拟。以铵为例说明。 1)地上部供铵，即对拟南芥幼苗地上部包括叶子和茎供铵，而根部并不接触到高铵。2)根部供铵，是指对拟南芥苗根部整体供铵，而地上部并不接触高铵。按照例1所述配好相应的培养基。挑选已经在正常培养基上良好生长5 d左右长势一致的幼苗按照要求移植于培养板上即可。移好苗本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．配置非均匀养分供应固体培养基的装置，其特征在于包括培养皿和分隔板（４），所述培养皿由上盖（１）和底盖（２）组成，底盖（２）的内腔设有一组卡槽（３），分隔板与卡槽密封插接，以分隔板为界，可将底盖内腔隔成若干独立的空间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：施卫明，李保海，李青，董刚强，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：发明
国别省市：84
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。