一种实验室水稻培养装置的制作方法

本实用新型涉及水稻研究技术领域，具体说是一种实验室水稻培养装置。

背景技术：

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，我国一半以上的人口以稻米为主食。然而，随着人口不断增长、自然资源的短缺和生态环境的恶化，我国水稻生产面临严峻的挑战。预计到2030年，我国人口将达到16亿，要保证粮食的安全供给，水稻等作物的增产任务十分艰巨。目前，耕地面积不断下降已成为我国的基本国情。为此，今后将主要依赖于单位面积产量的提高来进一步提高水稻产量。要提高水稻单产，一方面需要栽培技术的改进，另一方面则依赖于水稻品种的遗传改良。上述两个目标的实现均需要在实验室开展大量的水稻生理学和分子遗传学方面的基础研究。

营养液培养是实验室种植水稻实验材料的重要手段。利用营养液培养可以方便的对水稻进行各种物质(如植物激素、生长调节剂、重金属、盐分等)和环境条件(如高低温、光照等)处理，观察植株形态和根系发育以及测定各种生理指标。实验室开展的水稻实验多数集中在苗期。然而，现有的水稻营养液培养装置存在如下不足，一定程度上影响了营养液培养技术的应用：

1)市售的培养盒通常偏小，种植的水稻材料有限。很多水稻实验如金属离子含量测定等需要使用大量的组织样品，因而培养盒过小不能满足一个生物学重复的取样量；另一方面，一些培养装置偏大，不利于在人工气候箱中培养以及设置多个重复。

2)现有培养盒或培养装置通常不透明。虽然培养装置不透明可以在一定程度上减轻光照导致的营养液成分改变，但不利于对水稻根系的直接观察。近来研究表明，对营养液和根系照光有利于水稻等植物生长(李佳,陈金星,李止正.营养液照光引起的化学变化及其对植物生长的影响.植物学报,2016,51(1):58-67)。

3)已有培养装置通常大小固定，不能根据培养材料的量灵活调整，会造成培养液的浪费。

上述现有技术存在的缺点均会影响实验室水稻培养的研究，因此现在亟待需要一种更加适用于实验室水稻培养研究的培养装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种实验室水稻培养装置。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种实验室水稻培养装置，包括培养盒、培养板以及放置在培养盒上方的培养支架；所述的培养盒为透明结构，盒内设置有营养液，所述的培养支架设置为长条铁丝，可横向或竖向分离式的放置在培养盒的上端；所述的培养板上设置有培养孔；每一培养孔还均向下延伸设置有培养杯；所述的培养杯设置为上宽下窄的锥形杯体结构，并且培养杯的下端为开口结构；所述的培养板的板侧壁还设置有搭板；通过将搭板搭放在培养支架和培养盒的侧壁上使得培养板放置在培养盒上，控制盒体内营养液的高度使营养液从培养杯的下端开口进入到培养杯内。

作为优选，所述的培养盒设置为透明状的pp塑料材质制成，并相应设置有13cm×9cm×10cm、23cm×16cm×12cm、23cm×24cm×12cm三种规格，可分别容纳1l、4l和6l营养液。

作为优选，所述的培养板设置为pp塑料材质制成，每一培养板上均设置有呈阵列形式排布的96个小孔和培养杯。

作为优选，所述的培养板的长度设置为长11cm、宽8cm、高1.5cm。

作为优选，所述的培养杯的高度设置为1.5cm；其上端最宽处孔径为5mm，下端最窄处孔径为2.5mm。

作为优选，所述的培养支架的长度根据培养盒的大小设置，并且培养支架的两端向内侧竖直倾斜，可卡装在培养盒侧壁上。

有益效果：本实用新型具有以下有益效果：

(1)本装置中的培养盒设置成pp材质制作的透明盒体，方便直接观察水稻根系的生长情况，并且通过该透明材质可以实现对根系的光照，研究光照对根系的影响；

(2)本装置中的培养盒和培养板以及培养支架结构简单，所用材料容易获得，培养板上设置有96个培养孔以及培养杯，水稻的培养数量较多，可满足不同的培养要求，水稻在不同培养孔中生长，彼此隔开，可避免根系生长到一定时期后缠绕在一起以及人为分离造成的根系断裂。

(3)本装置培养板由塑料制成，并在培养盒上方固定，避免了传统的泡沫材质容易损坏、易被培养液污染以及随意漂浮等问题；本装置的培养支架以及培养板均是分离式安装在培养盒上的，能根据需要的水稻样品量多少调节装置大小，方便在人工气候箱中使用以及设置生物学重复等，非常有利于实验室水稻研究；本装置在水稻萌发后至分蘖前均可使用，可满足绝大多数实验室水稻培养的需求。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中培养板结构图；

图3为利用本实用新型的培养装置进行水稻镉处理后的植株对照图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1和图2所示，一种实验室水稻培养装置，包括培养盒1、培养板2以及放置在培养盒1上方的培养支架3；所述的培养盒1为透明结构，盒内设置有营养液，所述的培养支架3设置为长条铁丝，可横向或竖向分离式的放置在培养盒1的上端；所述的培养板2上设置有培养孔4；每一培养孔4还均向下延伸设置有培养杯5；所述的培养杯5设置为上宽下窄的锥形杯体结构，并且培养杯5的下端为开口结构；所述的培养板2的板侧壁还设置有搭板6；通过将搭板6搭放在培养支架3和培养盒1的侧壁上使得培养板2放置在培养盒1上，控制盒体内营养液的高度使营养液从培养杯5的下端开口进入到培养杯5内。

其中，培养盒为pp塑料材质，无毒，对水稻无害；盒体透明，便于观察根系变化，以及对根部照光。培养盒有13cm×9cm×10cm、23cm×16cm×12cm、23cm×24cm×12cm三种规格，可根据需要选择不同规格。培养盒体积总体较小，移动方便，在一个人工气候箱中可以放置多个。三种培养盒可分别容纳1l、4l和6l营养液。盒体总容积分别为1.17l、4.42l和6.62l，略大于营养液体积。培养盒上部保留一定的空间，可以方便培养板的放置以及盒体的移动等。培养板放置于培养盒上后，培养杯底部正好浸没于营养液中。

培养板为pp塑料材质，结实耐用，不易被营养液污染，容易清洗。培养板长宽高分别为11cm、8cm和1.5cm，表面有96个培养孔，能放置较多的种子。小孔高度1.5cm，上宽下窄，其上端最宽处孔径为5mm，下端最窄处孔径为2.5mm，放入种子后种子不会脱落，培养板放置于培养盒上可以自由移动。根据实验需要，每次可以取一块培养板的幼苗进行分析。

培养支架设置为长条铁丝，根据培养盒的大小，长度可以有9cm、16cm和24cm三种。两端的弯曲部分各长1cm，略向内倾斜。培养支架与培养盒结合紧密，有助于对培养板进行固定，但也易于移动和取下。培养板一端放置于培养支架上，另一端则直接放置于培养盒壁上。

如图3所示，本装置在培养过程中可对水稻进行各种研究处理，其中可进行镉处理研究，镉处理是在营养液中加入50μmoll^-1的cdcl2，在原培养条件下继续生长2周，营养液每3天更换1次。处理结束后，发现对照植株生长正常，而镉处理后的植株黄化，枝条长和根长均短于正常的对照植株。进一步对对照植株和镉处理植株取样，进行鲜重和干重分析、叶片色素含量测定、抗氧化酶活性测定及金属离子含量分析等；因此通过本装置的培养设备可以在水稻生长中进行各种处理研究。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。