一种微损伤韧皮部收集棉花伤流液的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种收集棉花伤流液的方法，具体为通过小部分破坏表皮、皮层、韧皮 部和形成层并取出一小段茎杆木质部和髓，微损伤收集棉花伤流液的具体方法。
【背景技术】
[0002] 棉花主茎由外向内主要由表皮、皮层、韧皮部、形成层、木质部和髓组成（见附图 1)。表皮和皮层起保护作用，韧皮部的主要作用是由上而下运输有机物，木质部主要是负责 将根吸收的水分及溶解于水里面的离子向上运输，以供其他器官组织利用。近年来研宄发 现，韧皮部和木质部还有运输信号物质的作用，担负着地上部枝叶和地下部根系间的信息 交流。
[0003] 伤流液是植物伤口的输导组织（木质部）的汁液，受根压作用使其在导管中向地 上部分移动而流出；同时，不可避免的还有植物的细胞液和组织等流出。植物根系伤流量是 根系生理活性强弱的重要指标，能够较好地反映处植物吸收水分、养分状况，以及根系活力 及根系物质代谢情况。同时，近年来的研宄还证明伤流液中含有植物激素（细胞分裂素，脱 落酸等），作为"根-冠"互作信号分子，在生长发育以及多种胁迫应答中起着重要作用。 因此，植物根系伤流的收集和研宄十分重要。
[0004] 收集植物伤流液的方法很多并在不断完善，但迄今采用的都是直接切断植物主茎 基部进行收集。这种方法对于植物伤害大，而且切断主茎后，使地上部和根系失去了联系， 也切断了地上部分对根系的养分运输和调节作用，不能完全反映植物在生长发育或逆境胁 迫下的真实情况，根据伤流液开展研宄的准确性就要大打折扣。因此，建立一种既能收集伤 流液，又能维持地上部对根系养分运输和调节作用的伤流液收集方法十分必要。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是要解决传统收集伤流液方法的不足，提供一种微损伤韧皮部收集 棉花伤流液的方法。该方法采用茎基部直径不小于0. 5cm的棉株，破坏其1/4周长的表皮、 皮层、韧皮部和形成层，切除内部木质部和髓，在保留大部分韧皮部以维持地上部对根系联 系的基础上，收集木质部伤流液。
[0006] 本发明所采用的技术方案是：一种微损伤韧皮部收集棉花伤流液的方法，其特征 是，采用茎基部直径不小于〇. 5cm的棉株，先用支撑物固定拟定的切口处；然后破坏棉株 1/4周长的表皮、皮层、韧皮部和形成层，切除内部木质部和髓，清洗干净切口后，将脱脂棉 放入切口中，收集伤流液。
[0007] 具体包括以下步骤：
[0008] (1)棉株主茎的切割
[0009] 选取7-8片以上真叶，主茎基部直径不小于0. 5cm的棉株；在主茎基部（子叶节下 2cm处）一侧与茎平行绑上一根支撑杆（钢条、铁丝等），以支撑棉株防止切割后折断；在主 茎基部另一侧，用锋利刀片切除1/4周长、高度为0.3cm的表皮、皮层、韧皮部和形成层，露 出木质部；在露出木质部的两端用刀片将木质部切断和髓，用解剖针和刀片小心取出切断 的木质部和髓，注意勿伤及剩余的韧皮部等组织，保持下切面平整（见附图2);
[0010] ⑵伤流液的收集
[0011] 脱脂棉用稀盐酸（〇. lmol/L)、蒸馏水、去离子水清洗，烘干，装入洁净的 Eppendorf管中待用；
[0012] 先用去离子水冲洗切口内部3-5次，以除去破损细胞的溢出物，洗净后用上述处 理好的脱脂棉吸干切口内部和表面水分；然后新取脱脂棉〇. Ig放入切口，然后用封口膜将 脱脂棉球和植株包扎好；到收集时间后，用刀片小心切开封口膜，揭开，用镊子取出脱脂棉， 称重，计算出所收集伤流液的重量，用2-3ml去离子水洗脱，然后用真空浓缩仪将洗脱液浓 缩到0. 5_lml备用。
[0013] 上述伤流液收集时间可根据实验要求予以调整，一般收集2~12小时。
[0014] 上述支撑杆一般长3cm、直径为0? 3cm。
[0015]本发明的伤流液收集方法和传统方法相比，具有以下优点：该方法提高了结果的 准确性。保留了大部分韧皮部，收集的伤流液能够更准确地棉花的生长状况，特别是适合研 宄地上部信号对根系的影响，尤其是对根系影响较大的胁迫处理，如干旱、盐分胁迫等，根 系伤流较弱，伤流液收集相对困难，并且长时间收集伤流液根系失去养分和信号物质输入 后变化较大，不能准确地模拟棉花的生理状况。本方法保留了大部分韧皮部，有利于维持根 系养分供给和信号物质的调控，更准确地模拟棉花的真实状况；本发明不仅适用于棉花，也 适用于其他大部分双子叶植物。
【附图说明】
[0016] 附图1为棉花主茎的截面示意图；
[0017] 附图2是微损伤韧皮部收集棉花伤流液方法的示意图；其中左图为对棉株主茎进 行切割的示意图；右图为切口处的截面示意图；从左图可以看出：在主茎一侧与茎平行绑 上一根支撑杆；在主茎基部另一侧进行1/4周长的切割；从右图可以看出：本发明的方法切 除了切口处全部的木质部和髓，切除了 1/4的表皮、皮层、韧皮部和形成层；
[0018] 图中，1、表皮；2、皮层；3、韧皮部；4、形成层；5、木质部；6、髓。
【具体实施方式】
[0019] 实施例1 :
[0020] 取温室内基质培养8片真叶棉花6株，莖基部直径为0. 6cm的棉株。用50mmol/L 氯化钠溶液处理1周，然后在叶片喷施1 %的尿素，每株l〇ml，每天早晚各喷一次。处理3天 后，其中3株用常规方法取出伤流液，在子叶节处切断茎杆，去掉头部，用去离子水冲洗切 口 3次，洗净后用准备好的脱脂棉（稀盐酸、蒸馏水、去离子水清洗，烘干，装入洁净的50ml Eppendorf管中待用）吸干切口内部和表面水分，取上述脱脂棉0.1 g放在切口上，最后用 5cmX 5cm取样塑料袋套好，使脱脂棉与切口充分接触但不要太紧，用皮筋或线绳将塑料袋 绑在下部棉杆上。其余3株棉花用微损伤韧皮部的方法收集棉花伤流液，具体操作如下：在 茎基部一侧与茎平行用封口膜绑上一个长3cm，直径0. 3cm的铁丝，固定点选择在铁丝的两 端，以固定棉株防止切割后折断。在茎基部另一侧Icm处，用锋利刀片切除1/4周长，高度 0. 3cm的表皮、皮层、韧皮部和形成层，露出木质部。在露出木质部的两端用刀片将木质部和 髓切断，切口不能过深，以免破坏保留的韧皮部，用解剖针和刀片小心取出切断的木质部和 髓，进一步破坏剩余的木质部并取出，注意保持下切面平整。先用去离子水冲洗切口内部3 次，以除去破损细胞的溢出物，洗净后用准备好的脱脂棉吸干切口内部和表面水分，取上述 脱脂棉〇. Ig放入切口，最后用封口膜将脱脂棉球和植株包扎好，不要包扎太紧，以便于棉 球吸收伤流液。12小时后收集伤流液，用刀片小心切开封口膜，揭开，用镊子取出脱脂棉，称 重，计算出所收集伤流液的重量，用3ml去离子水洗脱，定容到25ml。常规方法取出的伤流 液同样定容到25ml，用原子吸收分光度计测定其中钠、钾离子含量，结果如下（表1): [0021] 表1不同方法取得的伤流液量和伤流液中Na+、K+含量
【主权项】
1. 一种微损伤韧皮部收集棉花伤流液的方法，其特征是，采用茎基部直径不小于 0. 5cm的棉株，先用支撑物固定拟定的切口处；然后破坏棉株1/4周长的表皮、皮层、韧皮部 和形成层，切除内部木质部和髓，清洗干净切口后，将脱脂棉放入切口中，收集伤流液。
2. -种微损伤韧皮部收集棉花伤流液的方法，其特征是， (1) 棉株主茎的切割 选取7-8片以上真叶，主茎基部直径不小于0. 5cm的棉株；在主茎基部一侧与茎平行绑 上一根支撑杆；在主茎基部另一侧，用锋利刀片切除1/4周长、高度为0.3cm的表皮、皮层、 韧皮部和形成层，露出木质部；在露出木质部的两端将全部木质部和髓切断，取出切断的木 质部和髓； (2) 伤流液的收集 先用去离子水冲洗切口内部3-5次，洗净后脱脂棉吸干切口内部和表面水分；然后新 取脱脂棉放入切口，然后用封口膜将脱脂棉和棉株包扎好；到收集时间后，切开封口膜，揭 开，取出脱脂棉，称重，计算出所收集伤流液的重量，用去离子水洗脱，然后用真空浓缩仪将 洗脱液浓缩备用。
3. 如权利要求1或2所述的一种微损伤韧皮部收集棉花伤流液的方法，其特征是，所述 步骤（2)使用的脱脂棉先后用0. lmol/L的稀盐酸、蒸馏水、去离子水清洗，烘干，装入洁净 的Eppendorf管中待用。
4. 如权利要求1或2所述的一种微损伤韧皮部收集棉花伤流液的方法，其特征是，所述 伤流液收集时间为2~12小时。
5. 如权利要求1或2所述的一种微损伤韧皮部收集棉花伤流液的方法，其特征是，所述 支撑杆长3cm、直径为0. 3cm。
【专利摘要】本发明公开了一种微损伤韧皮部收集棉花伤流液的方法。它采用主茎基部直径不小于0.5cm的棉株，先用支撑物固定拟定的切口处，刮除1/4周长的表皮、皮层、韧皮部和形成层，切除木质部和髓，清洗干净切口后用脱脂棉吸收伤流液，用去离子水洗脱后浓缩洗脱液备用。本发明的伤流液收集方法，通过保留大部分韧皮部，维持了地上部对根系的联络，收集到的伤流液更能真实地反映植物生长发育和代谢情况，具有重要应用价值，可用于棉花等双子叶作物开展地上部和根系互作关系的研究，如干旱胁迫、盐胁迫下地上部和根系互作关系的研究。
【IPC分类】A01D91-00
【公开号】CN104718900
【申请号】CN201510053386
【发明人】罗振, 董合忠, 孔祥强, 代建龙, 李维江, 唐薇, 张冬梅, 辛承松
【申请人】山东棉花研究中心
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月2日