一种新型根系分泌物收集装置与收集方法的介绍

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1、第47卷第4期土壤学报Vo1．47．No．42010年7月ACTAPEDOLOGICASINICAJuly，2010一种新型根系分泌物收集装置与收集方法的介绍半王占义，2潘宁罗茜沈宏”(1华南农业大学资源环境学院根层调控实验室，广州510642)(2中国科学院生态环境研究中心，北京100058)摘要根系分泌物在养分活化、改善环境胁迫方面具有重要作用，很多科技工作者对根系分泌物的研究表现出极大兴趣，取得了一系列进展。但土壤栽培条件下，根系分泌物收集是一个难点。本文介绍了一种新型根系分泌物的收集装置与收集方法。该装置由根系生长箱和分泌物收集箱组成，植物在生长箱土壤中生长，通过定向引导作用，根系从

2、生长箱穿过琼脂层进入收集箱中生长，待收集箱内积累一定根系后，通过淋洗收集箱内的介质，实现根系分泌物收集。研究发现，利用该装置收集分泌物，植物总根尖数的90％分布在收集箱。外源有机酸加样回收率可达70％以上。土壤栽培条件下，随生长时期延长，大豆有机酸分泌量逐渐增加，苹果酸分泌量高于柠檬酸。而且土壤栽培条件下大豆柠檬酸和苹果酸分泌量是溶液栽培时的11．4倍和6．7倍。上述研究表明，该装置可以用于土壤栽培条件下根系有机酸的分泌研究。关键词根系分泌物；收集装置；收集方法中图分类号Q945．1文献标识码A根系分泌物是指植物正常生长过程中向外界有一定的实用性。然而，根系分泌物在收集过程环境中释放的一系列

3、化学物质，如质子、低分子量中，植物根系处于淹水条件下，根系生长阻力小，这有机酸、氨基酸、酚酸、可溶性蛋白质、可溶性糖、黏与土壤栽培条件下根系分泌真实情况相差较大。胶质、细胞脱落物等。根系分泌物对于植物缓Dessureault．Rompre等设计了一种带有真空微吸管解外界胁迫、促进养分有效性以及土壤与植物之间的根管，用于原位抽提根际土壤溶液，与吴龙华的物质交流等具有重要作用。然而，要了解根系分等介绍的一种新型原位土壤溶液采集装置相似，可泌物的功能，必须先得到根系分泌物。关于根系分以收集根际土壤溶液，该方法取样方便，采样空间泌物的溶液收集法，已有大量研究工作进行了报小；但存在取样易损伤根系、重复

4、性不好等缺点。道，即将根系浸在水溶液或营养液中培养一段时申建波探讨了土培条件下根系分泌物的滤纸收间，收集根系培养液，即为根系分泌物。Tang和集法，将根系生长的一个侧面用活动有机玻璃板遮Young设计了一种循环水根系分泌物收集系统，让住，根系可紧靠有机玻璃板壁生长。定期打开有机植物根系生长在营养液中，定期循环营养液，洗脱玻璃板，可观察到根系生长。根据根系生长部位，根系，分泌物随水流动，在XAD树脂中连续富集，然盖上层析吸附滤纸，根系分泌物被滤纸吸附，定期后收集树脂，洗脱树脂，即得根系分泌物。以此收获，并洗脱滤纸，即可得到根系分泌物。该方法装置为基础，廖继佩等和贾黎明等设计了一种可以提取到根系

5、分泌物，取样部位灵活、且不损伤新型连续根系分泌物收集装置，其原理与Tang和根系。但该操作过程要频繁地打开根箱，对根系生Young设计的装置相同。不同之处，后者是植物根长存在扰动。张玉凤等和田中民等。。尝试了琼系生长在河砂、石英砂和鹅卵石混合基质中，定期脂膜法和层析法收集根系分泌物的方法。通过研用水循环洗脱根系，根系淋洗液循环，并在树脂管究发现：琼脂膜对根系分泌物吸附能力大；与溶液中富集，洗脱树脂，得到根系分泌物。这些方法能收集方法相比，该方法更能反映植物根系的自然分对根系分泌物进行快速连续收集，且简单方便，具泌状况，但存在琼脂膜或层析滤纸在根系表面容易国家自然科学基金项目(30771294

6、)和国际科学基金(C／3042—3)资助f通讯作者，E—mail：hshen@scau．edu．en作者简介：王占义(1982一)，男，博士研究生，主要从事根际营养与环境胁迫方面的工作。E-mail：zywangst@rcees．ac．cn—收稿日期：2009—0l一09；收到修改稿13期：2009—08—22748土壤学报47卷失水、琼脂膜或滤纸吸附容量小等缺点。总体而过吹气系统推动液体循环流动，不断洗脱收集箱内的言，植物根系分泌物的收集方法还不成熟，很多方根系分泌物，使根系分泌物在树脂中富集。面值得进一步研究。在前人工作的基础上，我们设计了一套土壤栽培条件下植物根系分泌物的收集装置及其收

7、集方法。该装置已经申请国家发明专利，专利授权号为ZL200610123460．9，下面加以详细介绍。1材料与方法1．1根系分泌物收集装置下面以收集大豆有机酸分泌为例，说明根系分泌物收集装置的操作方法。一种新型根系分泌物收集装置由植物根系生长箱、分泌物收集箱、树脂1．供试植物Testplants；2．供试土壤Soil；3．琼脂Agar；4．斜面富集管及导管吹气系统四部分组成，如图1。其原有机玻璃板Lucitep