测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，主要包括苗盘、多个根盒、固定口及托盘，所述固定口位于苗盘顶部中心处，所述托盘为中空的且顶端开口，托盘的底部均布设置有与根盒个数对应的插槽，多个根盒对应插接在插槽内，多个插槽相互固连，所述苗盘扣接在托盘上。所述托盘为圆柱体，多个根盒为与托盘直径相匹配的开口扇形体，所述固定口为上下开口且上小下大的圆锥体，固定口与苗盘为一体式结构，固定口下端与苗盘在同一平面。本实用新型一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，能够解决根系在同一个根盒培养时不能测定的离子运输分布情况的问题，结构简单，便于操作。
【专利说明】测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及植物组织中离子的测定领域，具体涉及一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备。
【背景技术】
[0002]除叶面施肥外，植物的无机养分主要通过根从土壤中获得。根系所能吸收的营养元素以离子形式存在于土壤溶液中，根系表面的离子可以通过主动或被动运输进入根表皮细胞，再经过质外体途径或共质体途径到达内皮层细胞，跨过凯氏带进入木质部向上运输到地上部的茎叶中，也可能在到达地上部之前通过木质部与韧皮部之间的薄壁细胞卸载再回到根系中；到达地上部的离子可以运输到茎、叶、花、果实等器官中，也可再经过韧皮部的汁液回流到根系；回到根系的离子可以再循环进入地上部或者通过扩散和主动外排将离子排到环境中。测定离子的回运对于研究植物营养及抗逆性具有重要意义。目前虽然有很多测定离子流速和含量的方法，但怎样测定根系吸收的离子是否经地上部再回到根中一直没有得到解决。首先植物本身由于根、叶、花、果等器官对离子的需求响应不同，离子分配存在组织差异，不能通过简单的比较同一株植物组织间的离子浓度差异来说明离子的运输情况。此外现有的方法虽然也可以通过分别在根系环境添加和叶面喷施待测离子，再测定根系和地上部离子浓度变化，通过根系和叶面两组实验的组合分析离子的运输情况；但是所用植物不是同一株，且叶面喷施和根系吸收机制也有差异，测试结果不能准确反映实际情况，缺乏一种可以直接测量同一株植物地上部离子回运的有效方法。
实用新型内容
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提供一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，该专用设备可以直接在同一株植物上进行测定，测试结果能准确反映须根系植物地上部离子回运的实际情况。
[0004]本实用新型的目的通过以下技术方案来具体实现:
[0005]一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，主要包括苗盘、多个根盒、固定口及托盘，所述固定口位于苗盘顶部中心处，所述托盘为中空的且顶端开口，托盘的底部均设置有与根盒个数对应的插槽，多个根盒对应插接在插槽内，多个插槽相互固连，所述苗盘扣接在托盘上。
[0006]进一步的，所述托盘为圆柱体，多个根盒为与托盘直径相匹配的开口扇形体。
[0007]进一步的，所述固定口为上下开口且上小下大的圆锥体，固定口与苗盘为一体式结构，固定口下端与苗盘在同一平面，所述固定口的上口内径为0.5cm、下口内径为2cm、高度为Icm,苗盘直径为10.4cm、厚度为0.2cm。
[0008]进一步的，所述根盒半径为4.8cm,高度为9cm,厚度为0.1cm,多个根盒的扇形角度相同且为60°、90。、120。、180。的任意一种。
[0009]进一步的，所述托盘底盘面直径为10cm、托盘高度为10cm，所述多个插槽厚度为0.1cm0
[0010]进一步的，专用设备由塑料制成。
[0011]进一步的，多个插槽均由弹性塑料制成。
[0012]本实用新型一种测定须根系植物地上部离子回运的方法，能够有效的解决根系在同一个根盒培养时不能测定的离子运输分布情况的问题。测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，须根植物可从固定口插入苗盘，地上部留在苗盘固定口外，苗盘下的根系等分后放入各个根盒，不同的根系吸收不同的离子处理液，能够达到直接在同一株植物上进行测定须根系植物地上部离子回运情况的目的，测试结果能准确反映须根系植物地上部离子回运的实际情况。且该专用设备结构简单，便于操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0014]图1是本实用新型测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备的结构示意图；
[0015]图2是图1沿A-A方向的剖视图；
[0016]图3是图1沿B-B方向的剖视图。
[0017]图中:1_苗盘；2_固定口 ；3-托盘；4-插槽；5_根盒。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
[0019]如图1-图3所示，本实用新型实施例所述的一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，主要包括苗盘1、多个根盒5、固定口 2及托盘3，固定口 2位于苗盘I顶部中心处，托盘3为中空的且顶端开口，托盘3的底部均布设置有与根盒5个数对应的插槽4，多个根盒5对应插接在插槽4内，多个插槽4相互固连，苗盘I扣接在托盘3上。托盘3为圆柱体，多个根盒5为与托盘3直径相匹配的开口扇形体。
[0020]一种优选的实施方式，固定口 2为上下开口且上小下大的圆锥体，固定口 2与苗盘I为一体式结构，固定口 2下端与苗盘I在同一平面，固定口 2的上口内径为0.5cm、下口内径为2cm、高度为Icm,苗盘I直径为10.4cm、厚度为0.2cm。
[0021]优选的,根盒5半径为4.8cm,高度为9cm,厚度为0.1cm,多个根盒5的扇形角度相同且为60°、90°、120°、180°的任意一种，即当根盒5的个数为2个时，根盒5对应的扇形角度为180°，当根盒5的个数为6个时，对应的扇形角度为60°，根据设计的四个规格的根盒，托盘3内可分别容纳6个、4个、3个、2个根盒，在使用时，也可根据需要将根盒个数灵活选择，例如当需要5个根盒时，可在容纳6个根盒的托盘3内放置5个根盒，可根据具体情况而定。
[0022]优选的，托盘3底盘面直径为10cm、高度为10cm，多个插槽4厚度为0.1cm，专用设备的各个部分均由塑料制成，其中多个插槽4由弹性塑料制成，可插接固定根盒5，在托盘3内设置了插槽4可以使得任意根盒5的单独取放操作，不影响其他根盒5的正常使用。
[0023]一种测定须根系植物地上部离子回运的方法，以I种离子和3个根盒为例，测定耐盐植物大麦在NaCl胁迫下根系吸收的Na+经地上部回运到根系和外排的情况；主要包括以下步骤:
[0024](I)挑选籽粒饱满的大麦种子用75%酒精消毒30秒，10%NaC10消毒8分钟，蒸馏水清洗3遍，在萌发盒中以Hoagland营养液进行萌发，萌发后挑选整齐一致的幼苗单株在培养盒中以Hoagland营养液进行培养，待单株苗须根长出10根以上时即可进行专用设备的离子的处理。
[0025](2)取一专用设备，将单株大麦根系穿过固定口，在根茎结合部与固定口之间滴上几滴琼脂进行苗子的固定，将单株的根系均分为A、B、C三份，A放入含有lOOmmol/LNaCl的Hoagland营养液的根盒①中，B、C放入只含有Hoagland营养液的根盒②、③中，设置6个重复。C和③在处理前直接取样测定组织和处理液Na+浓度参比值。同时，另取一专用设备，以三个根盒①’、?’、#’都为Hoagland营养液的另一单株根A’、B’、C’为空白对照。
[0026](3)处理48小时后，将各处理的根、地上部分开取样，收集根盒中的处理液，把根放入20mmol/L的冷CaCl2中浸泡8min以交换根自由空间中的离子，之后用蒸馏水冲洗3次，吸干表面水分，测定鲜、干重，组织和处理液的Na+浓度,根据组织Na+浓度(mmol/g Dff)=待测液浓度(mmol/L) X浸提液体积(L)/组织干重(g)计算得到各处理根系和地上部Na+含量。
[0027](4)分析离子经由根系吸收向地上部转运后再回运到根以及向环境外排的情况:
[0028]根系Na+浓度(B-C) =0说明大麦根系A吸收的Na+保留在地上部没有再回运到根系B中；根系Na+浓度(B-C) > O说明大麦根系A吸收的Na+经过地上部再回运到根系B中。
[0029]根系Na+浓度(B-C) > O时，若处理液Na+浓度(②-③)=0说明大麦根系没有将回运到根B中的Na+外排到溶液中，若Na+浓度(②-③)> O说明大麦根系将回运到根B中的Na+外排到溶液中。
[0030]实施例2
[0031]本实施例与实施例1的实施方式基本相同，不同之处在于:以2种离子和4个根盒为例，测定小麦根系对Na+、K+分别吸收经地上部回运到根系和外排的情况；主要包括以下步骤:
[0032](I)挑选籽粒饱满的小麦种子，用75%酒精消毒30秒，10%NaC10消毒8分钟，蒸馏水清洗3遍，在萌发盒中以Hoagland营养液进行萌发，萌发后挑选整齐一致的幼苗单株在培养盒中以Hoagland营养液中进行培养，待单株苗须根长出10根以上时即可进行专用设备的离子的处理；
[0033](2)取一专用设备，将单株小麦根系穿过固定口，在根茎结合部与固定口之间滴上几滴琼脂进行苗子的固定，将单株的根系均分为A、B、C、D四份，A放入含有50mmol/LNaCl的Hoagland营养液的根盆Ui中，B放入含有50mmol/LKCl的Hoagland营养液的根盒②，C、D放入只含有Hoagland营养液的根盒③、④中，设置6个重复；D和?在处理前直接取样测定组织和处理液Na+、K+浓度参比值。同时，另取一专用设备，以四个根盒①’、②’、③’、④’都为Hoagland营养液的另一单株根A’、B’、C’、D’为空白对照。
[0034](3)处理48小时后，将各处理的根、地上部分开取样，收集根盒中的处理液，把根放入20mmol/L的冷CaCl2中浸泡8min以交换根自由空间中的离子，之后用蒸馏水冲洗3次，吸干表面水分，测定鲜、干重，组织和处理液的Na+、K+浓度，根据组织Na+、K+浓度(mmol/g DW) =待测液浓度(mmol/L) X浸提液体积(L)/组织干重(g)计算得到各处理根和地上部Na+、K+含量。
[0035](4)分析离子经由根系吸收向地上部转运后再回运到根以及向环境外排的情况:
[0036]根系Na+、K+浓度(C_D) =0说明小麦根系A的Na+、根系B吸收的K+保留在地上部没有再回运到根系C中；Na+、K+浓度(C-D) > O说明小麦根系A的Na+、根系B吸收的K+经过地上部再回运到根系C中；
[0037]根系Na+、K+浓度(C_D) > O时若处理液Na+、K+浓度(③-④)=0说明小麦根系没有将回运到根C中的Na+、K+外排到溶液中，若Na+、K+浓度-?) > O说明小麦根系将回运到根C中的Na+、K+外排到溶液中。
[0038]根系Na+浓度(B-C) =0说明K+的存在没有影响Na+的回运，若Na+浓度(B-C)〈O说明K+的存在使Na+的回运减少，若Na+浓度(B-C) > O说明K+的存在使Na+的回运增加。K+浓度(A-C) =0说明Na+的存在没有影响K+的回运，若K+浓度(A-C)〈O说明Na+的存在使K+的回运减少，若K+浓度(A-C) > O说明Na+的存在使K+的回运增加。
[0039]处理液Na+浓度(②' )=0说明K+的存在没有影响Na+的外排，若Na+浓度(@-1 )〈O说明K+的存在使Na+的外排减少，若Na+浓度(③-③)> O说明K+的存在使Na+的外排增加。K+浓度(①-<D) =0说明Na+的存在没有影响K+的外排，若K+浓度(①-③)〈O说明Na+的存在使K+的外排减少，若K+浓度OiI _@) > O说明Na+的存在使K+的外排增加。
[0040]实施例3
[0041]本实施例与实施例1的实施方式基本相同，不同之处在于:以3种离子和5个根盒为例，测定水稻根系对Na+、K+、Ca2+分别吸收经地上部回运到根系和外排的情况；主要包括以下步骤:
[0042](I)挑选籽粒饱满的水稻种子用75%酒精消毒30秒，10%NaC10消毒8分钟，蒸馏水清洗3遍，在萌发盒中以Hoagland营养液进行萌发，萌发后挑选整齐一致的幼苗单株在培养盒中以Hoagland营养液中进行培养，待单株苗须根长出10根以上时即可进行专用设备的离子的处理；
[0043](2)取一专用设备，将单株水稻根系穿过固定口，在根茎结合部与固定口之间滴上几滴琼脂进行苗子的固定，将单株的根系均分为A、B、C、D、E五份，A放入含有50mmol/LNaCl的Hoagland营养液的根盒①中，B放入含有50mmol/LKCl的Hoagland营养液的根盒②，C放入含有20mmol/LCaCl2的Hoagland营养液的根盒(D, D、E放入只含有Hoagland营养液的根盒€)、⑤中，设置6个重复；E和⑤在处理前直接取样测定组织和处理液Na+、K+、Ca2+浓度参比值。同时，另取一专用设备，以五个盒①’、②’、③’、④’、⑤’都为Hoagland营养液的另一单株根A’、B’、C’、D’、E’为对照。
[0044](3)处理48小时后，将各处理的根、地上部分开取样，收集根盒中的处理液，以20mmol/L的冷CaCl2交换根自由空间中的Na+、K+离子，以LiCl交换根自由空间中的Ca2+，之后用蒸馏水冲洗3次，吸干表面水分，测定鲜、干重，组织和处理液的Na+、K+、Ca2+浓度，根据组织Na+、K+、Ca2+浓度(mmol/g DW) =待测液浓度(mmol/L) X浸提液体积(L)/组织干重(g)计算得到各处理根和地上部Na+、K+、Ca2+含量。
[0045](4)分析离子经由根系吸收向地上部转运后再回运到根以及向环境外排的情况:
[0046]根系Na+、K+、Ca2+浓度(D_E) =0说明小麦根系A、B、C吸收的Na+、K+、Ca2+保留在地上部没有经过地上部再回运到根系D中；Na+、K+、Ca2+浓度(D-E) > O说明小麦根系A、B、C吸收的Na+、K+、Ca2+经过地上部再回运到根系D中。
[0047]根系Na+、K+、Ca2+浓度(D-E) > O时若处理液Na+、K+、Ca2+浓度(④-⑤)=0说明小麦根系没有将回运到根D中的Na+、K+、Ca2+外排到溶液中，若Na+、K+、Ca2+浓度(④-⑤)>O说明小麦根系将回运到根D中的Na+、K+、Ca2+外排到溶液中。
[0048]根系Na+浓度(B-D)或(C-D)=O说明K+、Ca2+的存在没有影响Na+的回运，若Na+浓度(B-D)或(C-D)〈O说明K+、Ca2+的存在使Na+的回运减少，若Na+浓度(B-D)或(C-D) >O说明K+、Ca2+的存在使Na+的回运增加。K+浓度(A-D)或(C-D) =0说明Na+、Ca2+的存在没有影响K+的回运，若K+浓度(A-D)或(C-D)〈O说明Na+、Ca2+的存在使K+的回运减少，若K+浓度(A-D)或(C-D) > O说明Na+、Ca2+的存在使K+的回运增加。Ca2+浓度(A-D)或(B-D)=0说明Na+、K.的存在没有影响Ca2+的回运，若Ca2+浓度(A-D)或(B-D)〈O说明Na+、K.的存在使Ca2+的回运减少，若Ca2+浓度(A-D)或(B-D) > O说明Na+、K+的存在使Ca2+的回运增加。
[0049]处理液Na+浓度(②-? )或(f - =0说明K+、Ca2+的存在没有影响Na+的外排，若Na+浓度(②-Φ)或(③-④)〈O说明K+、Ca2+的存在使Na+的外排减少，若Na+浓度(②-④)或(③-④)> O说明K+、Ca2+的存在使Na+的外排增加。K+浓度(①-④)或(③-?) =0说明Na+、Ca2+的存在没有影响K+的外排，若K+浓度(①-④)或(③-④)〈O说明Na+、Ca2+的存在使K+的外排减少，若K+浓度(①_ ? )或(③_ €>) > O说明Na+、Ca2+的存在使K+的外排增加。Ca2+浓度(①-④)或(②-④)=0说明Na+、K+的存在没有影响Ca2+的外排，若Ca2+浓度(①-④)或(③-?)〈0说明Na+、K+的存在使Ca2+的外排减少，若Ca2+浓度(①_?)或(③-1P) > O说明Na+、K+的存在使Ca2+的外排增加。结合实例2还能得到更多的分析结果。
[0050]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行调节，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，其特征在于:主要包括苗盘、多个根盒、固定口及托盘，所述固定口位于苗盘顶部中心处，所述托盘为中空的且顶端开口，托盘的底部均布设置有与根盒个数对应的插槽，多个根盒对应插接在插槽内，多个插槽相互固连，所述苗盘扣接在托盘上。
2.根据权利要求1所述的一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，其特征在于:所述托盘为圆柱体，多个根盒为与托盘直径相匹配的开口扇形体。
3.根据权利要求1或2所述的一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，其特征在于:所述固定口为上下开口且上小下大的圆锥体，固定口与苗盘为一体式结构，固定口下端与苗盘在同一平面，所述固定口的上口内径为0.5cm、下口内径为2cm、高度为Icm,苗盘直径为10.4cm、厚度为0.2cm。
4.根据权利要求2所述的一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，其特征在于:所述根盒半径为4.8cm,高度为9cm,厚度为0.1cm,多个根盒的扇形角度相同且为 60°、90°、120°、180° 的任意一种。
5.根据权利要求2所述的一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，其特征在于:所述托盘底盘面直径为10cm、托盘高度为10cm，所述多个插槽厚度为0.1cm。
6.根据权利要求1、2、4或5所述的一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，其特征在于:专用设备由塑料制成。
7.根据权利要求6所述的一种测定须根系植物地上部离子回运的方法的专用设备，其特征在于:多个插槽均由弹性塑料制成。
【文档编号】G01N33/48GK203748377SQ201420083518
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】王春梅, 王晓力, 张怀山, 王旭荣, 张茜, 朱新强 申请人:中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所