一種利用同位素探針研究植物殘體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體腐解的微域裝置，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)記植物殘體時，微生物利用植物殘體不足，造成微生物體內(nèi)同位素含量過低的問題。該微域裝置由4個PVC板和夾持裝置組成，每個PVC板的中心開有空心圓，每個PVC板中的空心圓均用呢絨網(wǎng)封底，4個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體，第四層填充有土壤，4個PVC板通過夾持裝置夾緊固定。采用本發(fā)明的微域裝置只需用少量同位素標(biāo)記后的植物殘體，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)省了實驗成本。
【專利說明】一種利用同位素探針研究植物殘體腐解的微域裝置

【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體的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]全球每年產(chǎn)生估計37.5億噸的作物秸桿，這些植物殘體大部分都進(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體不同組織成分而發(fā)生變化，不同有機(jī)質(zhì)含量土壤利用植物殘體的微生物也有所不同。
[0003]近期發(fā)展起來的穩(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，這種方法也被用來追蹤環(huán)境腐解植物殘體的微生物。如利用同位素13C標(biāo)記的底物來培養(yǎng)微生物時，通過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，13C-DNA/RNA和12C_DNA/RNA才能分離開來，以確保SIP實驗的順利進(jìn)行。但是，僅僅將土壤和同位素標(biāo)記的植物殘體簡單混合，這不僅需要大量的同位素植物殘體，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)記植物殘體時，微生物利用植物殘體不足，造成微生物體內(nèi)同位素含量過低的問題，而提供一種利用同位素探針研究植物殘體腐解的微域裝置。
[0005]本發(fā)明利用同位素探針研究植物殘體腐解的微域裝置由4個PVC板和夾持裝置組成，每個PVC板的中心開有空心圓，每個PVC板中的空心圓均用呢絨網(wǎng)封底，4個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)記的植物殘體，在第四層PVC板的空心圓處填充有土壤，4個PVC板通過夾持裝置夾緊固定。
[0006]采用本發(fā)明利用同位素探針研究植物殘體腐解的微域裝置只需用少量同位素標(biāo)記后的植物殘體，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)省了實驗成本。另外，此微域裝置的夾層結(jié)構(gòu)還能方便實驗結(jié)束后的取樣工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明單個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體腐解的微域裝置四層PVC板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3是實施例一利用本發(fā)明的微域裝置得到的樣品分層后的PCR膠圖。

【具體實施方式】
[0010]【具體實施方式】一:本實施方式利用同位素探針研究植物殘體腐解的微域裝置由4個PVC板I和夾持裝置組成，每個PVC板I的中心開有空心圓，每個PVC板中的空心圓均用呢絨網(wǎng)1-1封底，4個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)記的植物殘體，在第四層PVC板d的空心圓處填充有土壤，4個PVC板通過夾持裝置夾緊固定。
[0011]本實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。
[0012]本實施方式的微域裝置能夠保證土壤和植物殘體之間微生物、水分、養(yǎng)分上自由運(yùn)移。在同位素植物殘體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體活躍，體內(nèi)同位素含量大大提高，能夠滿足SIP實驗要求。
[0013]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是所述的夾持裝置為長尾夾。
[0014]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是PVC板I為正方形。
[0015]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是PVC板I的厚度為1mm。
[0016]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是呢絨網(wǎng)1-1的孔徑為48 μ m。
[0017]實施例一:本實施例利用同位素探針研究植物殘體腐解的微域裝置由4個Imm厚的PVC板I和4個長尾夾組成，每個PVC板I的中心開有空心圓，每個PVC板中的空心圓均用48 μ m呢絨網(wǎng)1-1封底，4個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)記的植物殘體，在第四層PVC板d的空心圓處填充有Ig 土壤，4個長尾夾夾持在疊層放置的PVC板的四邊上。
[0018]本實施例中PVC板為正方形，正方形的邊長為5cm，其中心空心圓的直徑為3cm。本實施例PVC板的尺寸在滿足提取土壤和植物殘體表面核酸的前提下，最大限度的減少了植物殘體的使用。
[0019]將本實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%,然后將整個裝置放在25°C下進(jìn)行黑暗培養(yǎng)，一段時間后將裝置拆開，分別收集PVC板上的2g 土壤和0.5g植物殘體，液氮處理后保存在_80°C環(huán)境中。提取土壤DNA/RNA，也可以提取植物殘體表面微生物的DNA/RNA，將得到的DNA/RNA進(jìn)行SIP實驗。從圖3的樣品分層后PCR膠圖可知植物殘體表面微生物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體腐解的微域裝置，其特征在于該利用同位素探針研究植物殘體腐解的微域裝置由4個PVC板(I)和夾持裝置組成，在每個PVC板(I)的中心開有空心圓，每個PVC板中的空心圓均用呢絨網(wǎng)(1-1)封底，4個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)記的植物殘體，在第四層PVC板(d)的空心圓處填充有土壤，4個PVC板通過夾持裝置夾緊固定。
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體腐解的微域裝置，其特征在于所述的夾持裝置為長尾夾。
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體腐解的微域裝置，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體腐解的微域裝置，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體腐解的微域裝置，其特征在于呢絨網(wǎng)(1-1)的孔 徑為48 μ m。
【文檔編號】C12M1/00GK104073424SQ201410270245
【公開日】2014年10月1日 申請日期: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 申請人:中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所