一種利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置制造方法
【專利摘要】一種利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置，本發(fā)明涉及一種培養(yǎng)裝置，它為了解決現(xiàn)有土壤腐解同位素標(biāo)記植物殘?bào)w時(shí)，微生物利用植物殘?bào)w不足，造成微生物體內(nèi)同位素含量過(guò)低的問(wèn)題。該微域裝置由4個(gè)PVC板和夾持裝置組成，每個(gè)PVC板的中心開(kāi)有空心圓，每個(gè)PVC板中的空心圓均用呢絨網(wǎng)封底，4個(gè)PVC板逐層疊放，第二層PVC板的空心圓處填充有土壤，第三層填充有植物殘?bào)w，第四層填充有土壤，4個(gè)PVC板通過(guò)夾持裝置夾緊固定。采用本發(fā)明的微域裝置只需用少量同位素標(biāo)記后的植物殘?bào)w，就能夠在該微域裝置的微域中富集較高同位素含量的微生物，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本。
【專利說(shuō)明】一種利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種培養(yǎng)裝置，具體涉及一種適于土壤腐解少量同位素植物殘?bào)w的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]全球每年產(chǎn)生估計(jì)37.5億噸的作物秸桿，這些植物殘?bào)w大部分都進(jìn)入土壤，轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤物理和化學(xué)特性，并增加養(yǎng)分有效性。在植物死亡進(jìn)入腐解期后，易分解的成分首先降解，難分解的成分不斷在土壤中積累，微生物的群落因作用殘?bào)w不同組織成分而發(fā)生變化，不同有機(jī)質(zhì)含量土壤利用植物殘?bào)w的微生物也有所不同。
[0003]近期發(fā)展起來(lái)的穩(wěn)定性同位素探針技術(shù)(SIP)是連接某種特定微生物和它們功能的一種新方法，這種方法也被用來(lái)追蹤環(huán)境腐解植物殘?bào)w的微生物。如利用同位素13C標(biāo)記的底物來(lái)培養(yǎng)微生物時(shí)，通過(guò)微生物的代謝合成使得13C進(jìn)入微生物體內(nèi)，提取微生物DNA/RNA，鑒定功能微生物類群。但該方法對(duì)核酸中同位素比例要求較高，只有當(dāng)微生物DNA/RNA中同位素達(dá)到一定含量時(shí)，13C-DNA/RNA和12C_DNA/RNA才能分離開(kāi)來(lái)，以確保SIP實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。但是，僅僅將土壤和同位素標(biāo)記的植物殘?bào)w簡(jiǎn)單混合，這不僅需要大量的同位素植物殘?bào)w，而且提取到的土壤微生物DNA/RNA同位素豐度太低，很有可能達(dá)不到SIP技術(shù)的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有土壤腐解同位素標(biāo)記植物殘?bào)w時(shí)，微生物利用植物殘?bào)w不足，造成微生物體內(nèi)同位素含量過(guò)低的問(wèn)題，而提供一種利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置。
[0005]本發(fā)明利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置由4個(gè)PVC板和夾持裝置組成，每個(gè)PVC板的中心開(kāi)有空心圓，每個(gè)PVC板中的空心圓均用呢絨網(wǎng)封底，4個(gè)PVC板逐層疊放，在第二層PVC板的空心圓處填充有土壤，在第三層PVC板的空心圓處填充有同位素標(biāo)記的植物殘?bào)w，在第四層PVC板的空心圓處填充有土壤，4個(gè)PVC板通過(guò)夾持裝置夾緊固定。
[0006]采用本發(fā)明利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置只需用少量同位素標(biāo)記后的植物殘?bào)w，就能夠在該微域裝置的微域中富集較高同位素含量的微生物，大大節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本。另外，此微域裝置的夾層結(jié)構(gòu)還能方便實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的取樣工作。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明單個(gè)PVC板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是本發(fā)明利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置四層PVC板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3是實(shí)施例一利用本發(fā)明的微域裝置得到的樣品分層后的PCR膠圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置由4個(gè)PVC板I和夾持裝置組成，每個(gè)PVC板I的中心開(kāi)有空心圓，每個(gè)PVC板中的空心圓均用呢絨網(wǎng)1-1封底，4個(gè)PVC板I逐層疊放，在第二層PVC板b的空心圓處填充有土壤，在第三層PVC板C的空心圓處填充有同位素標(biāo)記的植物殘?bào)w，在第四層PVC板d的空心圓處填充有土壤，4個(gè)PVC板通過(guò)夾持裝置夾緊固定。
[0011]本實(shí)施方式微域裝置中的第一層PVC板a為空板，用以將上層土壤和培養(yǎng)環(huán)境土壤隔尚開(kāi)。
[0012]本實(shí)施方式的微域裝置能夠保證土壤和植物殘?bào)w之間微生物、水分、養(yǎng)分上自由運(yùn)移。在同位素植物殘?bào)w附近富集了大量微生物，因而此微域里微生物體內(nèi)同位素將會(huì)有顯著提高。收集提取植物表面的微生物，此部分微生物腐解植物殘?bào)w活躍，體內(nèi)同位素含量大大提高，能夠滿足SIP實(shí)驗(yàn)要求。
[0013]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是所述的夾持裝置為長(zhǎng)尾夾。
[0014]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二不同的是PVC板I為正方形。
[0015]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一不同的是PVC板I的厚度為1mm。
[0016]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至四之一不同的是呢絨網(wǎng)1-1的孔徑為48 μ m。
[0017]實(shí)施例一:本實(shí)施例利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置由4個(gè)Imm厚的PVC板I和4個(gè)長(zhǎng)尾夾組成，每個(gè)PVC板I的中心開(kāi)有空心圓，每個(gè)PVC板中的空心圓均用48 μ m呢絨網(wǎng)1-1封底，4個(gè)PVC板I逐層疊放，在第二層PVC板b的空心圓處填充有Ig土壤，在第三層PVC板c的空心圓處填充有0.5g同位素標(biāo)記的植物殘?bào)w，在第四層PVC板d的空心圓處填充有Ig 土壤，4個(gè)長(zhǎng)尾夾夾持在疊層放置的PVC板的四邊上。
[0018]本實(shí)施例中PVC板為正方形，正方形的邊長(zhǎng)為5cm，其中心空心圓的直徑為3cm。本實(shí)施例PVC板的尺寸在滿足提取土壤和植物殘?bào)w表面核酸的前提下，最大限度的減少了植物殘?bào)w的使用。
[0019]將本實(shí)施例的微域裝置埋入土壤環(huán)境中，土壤水分控制在土壤最高持水量的70%,然后將整個(gè)裝置放在25°C下進(jìn)行黑暗培養(yǎng)，一段時(shí)間后將裝置拆開(kāi)，分別收集PVC板上的2g 土壤和0.5g植物殘?bào)w，液氮處理后保存在_80°C環(huán)境中。提取土壤DNA/RNA，也可以提取植物殘?bào)w表面微生物的DNA/RNA，將得到的DNA/RNA進(jìn)行SIP實(shí)驗(yàn)。從圖3的樣品分層后PCR膠圖可知植物殘?bào)w表面微生物RNA中同位素含量大大提高。
【權(quán)利要求】
1.一種利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置，其特征在于該利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置由4個(gè)PVC板(I)和夾持裝置組成，在每個(gè)PVC板(I)的中心開(kāi)有空心圓，每個(gè)PVC板中的空心圓均用呢絨網(wǎng)(1-1)封底，4個(gè)PVC板(I)逐層疊放，在第二層PVC板(b)的空心圓處填充有土壤，在第三層PVC板(C)的空心圓處填充有同位素標(biāo)記的植物殘?bào)w，在第四層PVC板(d)的空心圓處填充有土壤，4個(gè)PVC板通過(guò)夾持裝置夾緊固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置，其特征在于所述的夾持裝置為長(zhǎng)尾夾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置，其特征在于PVC板⑴為正方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置，其特征在于PVC板⑴的厚度為1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用同位素探針研究植物殘?bào)w腐解的微域裝置，其特征在于呢絨網(wǎng)(1-1)的孔 徑為48 μ m。
【文檔編號(hào)】C12M1/00GK104073424SQ201410270245
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】連騰祥, 金劍, 王光華, 劉曉冰, 劉居?xùn)|, 于鎮(zhèn)華, 李彥生 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所