本实用新型属于微生物培养器具技术领域，具体涉及一种根瘤菌富集培养装置。
背景技术：
多环芳烃(PAHs)是环境中广泛存在的一类难降解有机污染物。利用豆科植物—根瘤菌共生固氮体系修复氮素缺乏的有机污染土壤时，优势明显。然而在根瘤组织内部和表面除根瘤菌外，还定殖着许多未知非共生细菌，这些根际菌群在响应PAHs污染和生物修复过程中的作用和机制尚不清楚。因此，我们有必要对土壤中的根瘤菌进行定向功能的筛选、分离和鉴定，研究不同降解PAHs根瘤菌的生理生化特性。
土壤属于自然环境体系，单纯的土壤样品中特征根瘤菌的数量较少，加之微生物分离操作过程中会有很大的损失，很容易导致含量较低的微生物难以被分离出，所以土壤中根瘤菌筛选之前，需要进行一定的富集培养步骤。
然而，现有技术中并没有专用的根瘤菌富集培养装置，常规操作仍是采用普通的玻璃容器，富集培养过程与原始土壤环境相差较大，难以保留原始土壤中根瘤菌的多样性。由于根瘤菌与豆科植物根系的共生关系可以促进和保留根瘤菌的多样性，所以有必要开发一种基于豆科植物生长的根瘤菌富集培养装置。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种根瘤菌富集培养装置，将根瘤菌的生长与豆科植物的生长相结合，最大限度的保留根瘤菌富集培养过程中的多样性，减少损失，为分离出特定功能的根瘤菌奠定了基础。
本实用新型提供的一种根瘤菌富集培养装置，包括外培盒，所述外培盒内置有内植盒和富集盒，所述富集盒上端开口处设置有环形搁置台，所述内植盒搁置于所述环形搁置台上，并且所述内植盒的底部与所述富集盒上端开口连通，所述内植盒内从上到下依次设置有定植板、第一颗粒层、第二颗粒层和滤网，所述滤网设置于所述内植盒的底部开口处，所述第一颗粒层的颗粒粒径小于第二颗粒层的颗粒粒径，所述定植板上开设有定植孔；所述富集盒的侧面开设有流液孔，所述富集盒内侧面上覆有滤膜，所述外培盒与所述内植盒上端开口之间安装有回流管，所述外培盒上还安装有用于提升回流管内液体的提升泵，所述回流管的上端管口、位于所述定植板上方处安装有喷头。
优选的，所述富集盒上连通有出液管，所述出液管上盖合有密封盖。
优选的，所述第一颗粒层为石英砂颗粒层或者硅藻土颗粒层；所述第二颗粒层为活性炭颗粒层或者珍珠岩颗粒层。
优选的，所述第一颗粒层的颗粒粒径为0.01-0.1mm，所述第二颗粒层的颗粒粒径为0.2-2mm。
优选的，所述滤膜上的滤孔孔直径为0.22-0.45μm。
与现有技术相比，本实用新型提供的一种根瘤菌富集培养装置，具有以下有益效果：
(1)由于整个培养过程中都有原始土壤和豆科植物的存在，基于豆科植物与根瘤菌共生的原理和体系，最大限度的保护土壤自然环境条件，先对根瘤菌进行富集培养，然后用于分离鉴定，保留原始土壤中根瘤菌的多样性不受损失。
(2)由于土壤颗粒大小不均一，所以我们采用第一颗粒层、第二颗粒层和滤网三级阻隔的方法，阻隔性好。
(3)实现内植盒-富集盒-外培盒的营养液循环，保证营养液的流通。
(4)富集盒侧面上的下端连通有出液管，出液管上盖合有密封盖，从出液管放出富集的液体，可避免拆卸整个装置，方便分批次收集。
附图说明
图1为本实用新型根瘤菌富集培养装置的结构示意图。
图中，1.外培盒，2.内植盒，21.定植板，211.定植孔，22.第一颗粒层，23.第二颗粒层，24.滤网，3.富集盒，31.环形搁置台，32.滤膜，33.出液管，4.回流管，41.喷头，5.提升泵。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
一种根瘤菌富集培养装置，具体如图1所示，包括外培盒1，外培盒1内置有内植盒2和富集盒3，内植盒2顶部和底部均设有开口，富集盒3上端设有开口，富集盒3置于外培盒1内底部，富集盒3上端开口处设置有环形搁置台31，内植盒2搁置于富集盒3上设置的环形搁置台31上，并且内植盒2的底部与富集盒3上端开口连通，内植盒2内从上到下依次设置有定植板21、第一颗粒层22、第二颗粒层23和滤网24，滤网24横向设置于内植盒2的底部开口处，第一颗粒层22的颗粒平均粒径小于第二颗粒层23的颗粒平均粒径，定植板21上开设有定植孔211；富集盒3的侧面开设有流液孔，富集盒3的底面为封闭面，富集盒3的所有内侧面上覆有滤膜32，外培盒1与内植盒2上端开口之间安装有回流管4，并且回流管4的下端管口位于外培盒1底部和富集盒3侧面之间，外培盒1上还安装有用于提升回流管4内液体的提升泵5，提升泵5上自带有控制启闭的开关，回流管4的上端管口、位于定植板21上方处安装有喷头41，喷头41的喷洒面向下。
本实用新型的根瘤菌富集培养装置的工作原理如下：培养之前先按照图1所示组装好培养装置，其中内植盒2用于种植豆科植物，外培盒1用于盛放培养液，富集盒3主要用于收集富集培养后的根瘤菌。一般情况下，我们分离培养根瘤菌的自然样本来自于豆科植物根系及其根系附近的土壤，如图1所示的装置中，由于内植盒2与富集盒3之间是连通的，且内植盒2内置有定植板21、第一颗粒层22、第二颗粒层23和滤网24，我们将从自然界获取的豆科植物连通豆科植物根系附近的土壤一同移植入内植盒2，通过定植板21上的定植孔211固定，然后向内植盒2内通入富集培养液，这样，培养液依次流经内植盒2、富集盒3，最终进入外培盒1，在外培盒1内设置的提升泵5、回流管4和喷洒头41的作用下，实现内植盒2-富集盒3-外培盒1的营养液循环，保证营养液的流通。根据实际需要开启和关闭提升泵5的开关，控制营养液的循环时间和循环次数，保证根瘤菌的收集和生长均不受影响。
该过程中，土壤颗粒及粘粒在第一颗粒层22、第二颗粒层23和滤网24的逐级阻挡下，无法进入富集盒3内，而根瘤菌由于细胞体积较小，可以随着营养液进入富集盒3内，另一方面，由于滤膜32孔径较小，富集盒3内体积较大的根瘤菌无法流出富集盒3，而其他小分子营养物质可以流出富集盒3，从而，富集盒3内根瘤菌的密度越来越大。当然外培盒1和内植盒2内留有的根瘤菌同样可以作为下一步分离筛选的样本。由于整个培养过程中都有原始土壤和豆科植物的存在，基于豆科植物与根瘤菌共生的原理和体系，最大限度的保护土壤自然环境条件，先对根瘤菌进行富集培养，然后用于分离鉴定，保留原始土壤中根瘤菌的多样性不受损失。整个装置可以在普通室内条件进行，也可以在无菌或少菌的环境中进行以保证根瘤菌来源的原始性。
由于土壤颗粒大小不均一，所以我们采用第一颗粒层22、第二颗粒层23和滤网24三级阻隔的方法，阻隔性好，根据实际需求，选取第一颗粒层22为石英砂颗粒层或者硅藻土颗粒层；第二颗粒层23为活性炭颗粒层或者珍珠岩颗粒层；第一颗粒层22的颗粒粒径为0.01-0.1mm，第二颗粒层23的颗粒粒径为0.2-2mm，滤网24的网孔直径≤0.2mm。这样不同层级之间分界明显，且植物根系可以从缝隙向下生长延伸直至富集盒3内，更加有利于根系上根瘤菌的富集和收集。
需要说明的是，富集盒3侧面上的下端连通有出液管33，出液管33上盖合有密封盖，从出液管33放出富集的液体，可避免拆卸整个装置，方便分批次收集。
需要说明的是，滤膜31上的滤孔孔直径为0.22-0.45μm，用于阻挡根瘤菌通过，使其保留在富集盒3内。
以上公开的仅为本实用新型的具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。