头花蓼根系分泌物提取方法及装置与流程

本发明属于中药连作障碍克服技术领域，尤其是头花蓼根系分泌物提取方法及装置。

背景技术：

头花蓼(polygonumcapitatumbuch.-ham.exd.don)属蓼科蓼属多年生草本植物，是著名的苗药之一，被收录于《贵州省中药材、民族药材质量标准》，头花蓼还是贵州省中药现代化重点发展的“六大苗药”和贵州重点培育发展的“七大中药产业链”中的品种之一，已有多家制药公司以头花蓼为原料的成方制剂，如“热淋清颗粒”，具有清热利湿、解毒止痛、和血散瘀、利尿通淋之功效，被广泛应用于治疗泌尿系统疾病。除药用之外，头花蓼在园林绿化、重金属富集、生态保护等方面也具有十分重要的作用。

头花蓼在民族民间地区广泛应用，且因不同地域、不同名族有不同名称。据调查统汁，其曾有20多个别名，例如：红酸杆、石头花、石头菜(《全国中草药汇编》)，四季红(《贵州省中药材质量标准》1988年版)，水绣球、省丁草(《贵州中草药名录》)，小红藤(《广两植物名录》)，石莽草、石辣蓼(《广西屮药志》)，太阳草(《云南中草药》)、满地红、火榴草(《文山中草药》)，红花地丁、惊风草、小铜草、小红草(《云南中草药选》)，酸浆草、草石椒、太阳花(《云南种子植物名录》)，铜矿草(《四川中药志》)，岩荞麦、青影子(《湖北植物志》)等。

植物根系不仅能够吸收营养物质，同时能够不断地向周围环境中分泌大量具有生物活性的化学物质(如质子、无机离子以及大量有机物)，这些活性物质被称为根系分泌物，据统计，光合作用固定的碳有5％～21％通过根系分泌物的形式进入土壤。根系分泌物能够改变根际微环境，影响土壤理化性质，影响土壤中养分的有效性，影响土壤微生物种群特征以及土壤酶活性的变化，影响有机质和矿质元素的转化，最终影响到植物的生长，研究根系分泌物的种类、数量以及各组分的作用对于人们揭示植物与环境的关系、评价和调控植物生长状态以及农田生态系统有重要的意义。因此，植物根系分泌物是植物微生态研究领域的重要内容。

植物根系分泌物是导致连作障碍的重要因素之一，研究表明，头花蓼有严重的连作障碍问题，其直接导致了头花蓼产量和品质的下降。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种头花蓼根系分泌物提取方法及装置，它能够连续提取同一植株不同生育期根系分泌物，并且具有不伤植物根系，提取量大，提取根系分泌物不含根系伤流液的特点。

本发明是这样实现的：头花蓼根系分泌物提取方法，包括如下步骤：

1)将头花蓼种子先进行催芽，发芽后用营养钵进行萌发；

2)将萌发后的3～5颗幼苗移栽到预先准备好的提取装置中，提取装置包括植株室及提取室，植株室与提取室相邻，且相互连通，幼苗移栽到植株室中，但是其根系能生长到提取室中；

3)定时定量进行浇水，除去杂草，去除病害植株；

4)去除提取室中的土壤，使处于提取室中的根系裸露；

5)收集，将裸露的头花蓼根系浸入水中，从浸泡后的浸液中进行分泌物的提取收集。

步骤1)的具体方法如下：

a)在培养皿的底部垫3～4层纱布，在纱布上覆盖滤纸，加水浸润纱布和滤纸；

b)在培养皿的滤纸上播撒种子，然后再覆盖一层滤纸用于遮光保湿，在23-28℃下培养至露白；

3)将步骤b)中露白的种子播种于装有营养土的营养钵中，用河沙覆盖3～5mm，再用保鲜膜覆盖营养钵，23-28℃避光萌发；

4)待其完全萌发后，去掉保鲜膜，定期浇水，60天后，进行移栽。

步骤2)中所述的移栽是，选取生长状态一致的头花蓼幼苗，移栽至预先准备好的提取装置的植株室中，每个提取装置的植株室移栽3～5颗幼苗，15天后，进行间苗。

步骤3)中所述的定时定量浇水是从远离植株室的端头浇水，诱导根系从植株室延伸入提取室。

步骤4)所述的去除提取室的土壤具体是，待头花蓼生长至所需要提取根系分泌物的生长期时，用蒸馏水浇灌至基质吸水饱和，然后采用流水淋洗的方式去除提取室中的土壤，淋洗时，将提取装置向淋洗方向倾斜，待提取室土壤完全被冲刷掉之后，将提取室内壁擦拭干净，然后分别用蒸馏水和一级水冲洗根系3～5次，以备分泌物提取。

步骤5)中所述的收集是，将提取室中裸露的根系放入装有一级水的提取容器中，使根系被部分浸入水中，然后保持该状态，将提取装置与提取容器一同移至暗室进行分泌物提取，每次收集时间为2-3h，连续收集3次；合并收集液后，进行冷冻干燥浓缩，直至水分完全蒸干，收集粉末，即得头花蓼根系分泌物，将头花蓼根系分泌物在-70℃保存备用。

提取装置，包括框架，在框架中设有植株室及提取室，植株室与提取室相邻，且植株室与提取室之间设置网格；另设有提取容器，在提取容器上设有挂钩，挂钩能钩住植株室顶部的边框，使提取容器被悬挂在植株室的外侧，并处于提取室内。

所述的提取室为一个以上。

本发明有益效果是：本发明对头花蓼根系分泌物进行活体动态提取的方法，这样的方法具有不伤植物根系，避免根系分泌物中含有伤流液，能够连续提取同一植株不同生育期根系分泌物的特点，能够满足同一植株不同生育期头花蓼根系分泌物的动态提取。动态提取头花蓼根系分泌物，用于对其成分进行分析，对于揭示头花蓼不同生育期根系分泌物对头花蓼的影响机制及其克服其连作障碍具有重要的指导意义。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明通过下面的实施例予以进一步说明，但实施例并不限定本发明的范围。

实施例：头花蓼根系分泌物提取方法，包括如下步骤：

1)将头花蓼种子先进行催芽，发芽后用营养钵进行萌发；具体方法是如下：

a)在培养皿的底部垫3～4层纱布，在纱布上覆盖滤纸，加水浸润纱布和滤纸；

b)在培养皿的滤纸上播撒种子，然后再覆盖一层滤纸用于遮光保湿，在23-28℃下培养至露白；

3)将步骤b)中露白的种子播种于装有营养土的营养钵中，用河沙覆盖3～5mm，再用保鲜膜覆盖营养钵，23-28℃避光萌发；

4)待其完全萌发后，去掉保鲜膜，定期浇水，60天后，进行移栽。

2)选取生长状态一致的头花蓼幼苗移栽到预先准备好的提取装置中，提取装置包括植株室及提取室，植株室与提取室相邻，且相互连通，幼苗移栽到植株室中，但是其根系能生长到提取室中，15天后，进行间苗。

3)定时定量进行浇水，除去杂草，去除病害植株；为了促使根系迅速的穿过网格4进入提取室3，从远离植株室2的提取室3远端浇水，诱导根系生长从植株室2进入提取室3。

4)去除提取室3中的土壤，使处于提取室3中的根系裸露；具体是，待头花蓼生长至所需要提取根系分泌物的生长期时，用蒸馏水浇灌至基质吸水饱和，然后采用流水淋洗的方式去除提取室中的土壤，淋洗时，将提取装置向淋洗方向倾斜，待提取室土壤完全被冲刷掉之后，将提取室内壁擦拭干净，然后分别用蒸馏水和一级水冲洗根系3～5次，以备分泌物提取。

5)收集，将提取室中裸露的根系放入装有一级水的提取容器5中，使根系被部分浸入水中，然后保持该状态，将提取装置与提取容器一同移至暗室进行分泌物提取，每次收集时间为2-3h，连续收集3次；合并收集液后，进行冷冻干燥浓缩，直至水分完全蒸干，收集粉末，即得头花蓼根系分泌物，将头花蓼根系分泌物在-70℃保存备用。

提取装置如图1所示，包括框架1，在框架1中设有植株室2，在植株室2的两侧分别设有一个提取室3，植株室2直接与提取室3相邻，且植株室2与提取室3之间设置网格4；另设有提取容器5，在提取容器5上设有挂钩6，挂钩6能钩住植株室2顶部的边框，使提取容器5被悬挂在植株室2的外侧，并处于提取室3内。

本实施例中，框架1采用有机玻璃板制成，网格4采用尼龙网，网孔直径为2mm。提取容器5选用5～50ml离心管，在离心管上用铁丝绕圈，使铁丝固定在离心管上，并延伸出来一段弯折呈钩状，成为挂钩6。附图1中仅在植株室2的一侧画出了网格4，实际上是两边都有，但是这样的表达方式，能表达得比较清楚，故省略了一侧的网格4。