其对外界生长介质的响应过程中显微观察的滞后性、破坏性和局限性，提供一种操作简便、原位不伤根、同时多处理、准确高效观察和分析根系生长动态的装置和方法。利用该试验装置可以在最接近自然的状态下，研宄植物生长介质发生变化后(如养分消耗殆尽，酸碱盐胁迫，重金属胁迫以及外源生长调节剂加入)，根系第一时间做出的变化情况和其内部激素或者信号调节物质的响应状况，这对于全面深入探明根系行为有重要意义。
[0028]进样孔7、生长孔8以及出样孔9
[0029]本实用新型的装置可以进行的植物种子简易育苗法，依次包括以下步骤:
[0030]I)、配置培养基和准备工作:
[0031]培养基用I %的琼脂，营养液的配方需根据不同植物需求调整，灭好菌后倒入无菌皿，平板的厚度需要在8mm左右，待培养基凝固备用。将10 μ L或者20 μ L规格的无菌枪头底部2mm部分剪掉，然后再继续剪6mm长的枪头中段部分，将剪下的枪头部分垂直插入在平板培养基上，并让培养基进入枪头约3/4的位置。
[0032]2)、播种和种子催芽生根:
[0033]利用质量浓度为70?80%的酒精分别对经春化处理的植物种子以及观察装置进行消毒3-5分钟，再用无菌水洗涤3次以上；将上述消毒处理后的种子一颗一颗分别放在上述装有培养基的6mm垂直枪头顶部，同时加入I y L无菌水，然后盖好平板并封好，置于4°C黑暗环境下纯化24-48h。然后将该培养皿放置在培养室环境下生长直至种子发芽5-6天后，在显微镜下观察挑选根系成功在枪头培养基中长出并且未超过枪头长度的幼苗用于后续观察。
[0034]3)、转移幼苗到根系观察装置
[0035]取灭过菌的本实用新型根系观察装置放置在无菌培养皿上，倒入全营养液直至根系观察装置完全被浸没，然后用移液枪吸取盖板3的第进样孔7，保证营养液充满中间流动槽，将上述发芽生根的幼苗连同枪头从平板培养基中取出并快速垂直插入本实用新型设计的根系装置盖板3的生长孔8，并保证枪头竖直立且枪头底部与底板I不完全接触(以及吸打液体是否通畅可以判断)，同时在营养中放入磁力搅拌棒，盖好培养皿，将其放置在磁力搅拌器上，然后将磁力搅拌器倾斜30-45度(方向是进样孔高，出样孔低)，目的是使根系在重力作用下沿着生长槽生长)，然后将整个装置放置在植物培养室继续生长。
[0036]4)、生长介质液的吸收和根系实时处理开始
[0037]待根系生长几天(根据实验目的而定)，将上述根系观察装置以及幼苗拿出，然后用吸水纸将其表明擦干净，用合适的移液枪将从盖板3的出样孔9将根系生长液吸收，同时用移液枪从盖板3的进样孔7将处理液打入，打入后从出样孔9轻吸一下，保证流动槽中充满处理液。
[0038]5)、转移根系观察装置至显微镜下
[0039]将根系观察系统放置在正置且带有拍照记录功能的显微镜，对准焦距，选择所需的放大倍数，在电脑上实时观察根系生长动态。若需要观察不同处理液下根系生长状况，只需更换营养液为处理液或者在营养液中添加处理物质。若观察植物体内信号物质水平和分布部位只需在玻璃瓶中放置响应的染色液或者发光反应物质。如常见的检测根系活死细胞的FDA-PI双色荧光染色，只需在玻璃瓶处理液中先后加入FDA和PI染色剂，然后便可实时观察该处理下细胞存活和死亡率以及这些细胞的位置，不需要破坏根系生长。
[0040]6)、使步骤5)所见的观察均可在显微镜下放大，可以观察到细胞层面比如根表皮细胞分化膨胀伸长，根毛和侧根的形成和发育过程细胞骨架，微观微丝和细胞核移动过程，以及细胞中信号分子如激素，一氧化氮，活性氧和Ca2+信号响应过程。
[0041]7)、排出液体，清理装置
[0042]根系观察记录完毕以后，用移液枪从出样孔9将流动槽液体吸出赶紧，然后解开盖板3，将根系取出，用无菌水洗干净根系观察装置后包装灭菌，待下次继续使用。
[0043]采用本实用新型的装置和方法，可以直接观察到种子发芽和出根状况，并且适用于大批量育苗多处理根系观察试验。除此之外，省去了传统方法移栽幼苗时对植物造成的伤害，本实用新型的育苗方法方便换取营养液和及时进行不同处理，适用于分子生物学中筛选突变体或者不同基因型植株。
[0044]最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于实时原位显微观察的根系生长装置，其特征是:包括透明盒体，所述盒体内设置有依次相互连接的进样槽(4)、生长槽(5)以及出样槽(6); 相对应于进样槽(4)、生长槽(5)以及出样槽(6)，分别设置有进样孔(7)、生长孔(8)以及出样孔(9)贯穿盒体上表面。
2.根据权利要求1所述的基于实时原位显微观察的根系生长装置，其特征是:所述盒体包括由透明材质制成的底板(1)、中间板⑵和盖板⑶； 所述底板(I)、中间板⑵和盖板⑶由下至上依次排列； 所述中间板⑵设置进样槽(4)、生长槽(5)以及出样槽(6); 所述盖板(3)上相对于进样槽(4)、生长槽(5)以及出样槽(6)的位置分别设置相应的进样孔(7)、生长孔⑶以及出样孔(9)。
3.根据权利要求2所述的基于实时原位显微观察的根系生长装置，其特征是:所述底板(1)、中间板(2)和盖板(3)均为适应显微镜观察的7cm长方形。
4.根据权利要求3所述的基于实时原位显微观察的根系生长装置，其特征是:所述进样孔⑵和出样孔(9)的内径为Imm ; 所述生长孔(8)为底部直径0.5mm，顶部直径Imm的倒圆锥形孔。
5.根据权利要求4所述的基于实时原位显微观察的根系生长装置，其特征是:所述进样槽⑷和出样槽(6)内径为Imm ； 所述生长槽(5)内径不大于植物根系初生根直径的I倍。
6.根据权利要求5所述的基于实时原位显微观察的根系生长装置，其特征是:所述进样槽⑷顶端与进样孔⑵起始点相切，出样槽(6)末端与出样孔(9)末尾点相切。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于实时原位显微观察的根系生长装置，包括透明盒体，所述盒体内设置有依次相互连接的进样槽(4)、生长槽(5)以及出样槽(6)；相对应于进样槽(4)、生长槽(5)以及出样槽(6)，分别设置有进样孔(7)、生长孔(8)以及出样孔(9)贯穿盒体上表面。本实用新型建立了一种能快速探明根系行为生理过程对外界生长环境变化的快速响应过程中所需的方法和装置，为进一步实现和探明根系行为发育学打下基础。
【IPC分类】A01G31-02
【公开号】CN204443486
【申请号】CN201520046425
【发明人】金谷雷, 宋伟杰
【申请人】杭州谷禾信息技术有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月23日