一種擬南芥無菌水培裝置及其水培方法
【專利摘要】一種擬南芥無菌水培裝置及其水培方法，屬于植物栽培技術領域。裝置包括配合設置的培養盒及盒蓋，培養盒為透明盒體，培養盒內裝有營養液，培養盒內壁設有凹槽，鐵絲網設置在凹槽上并由凹槽支撐，鐵絲網上均勻設置有一組網孔，網孔孔徑小于擬南芥種子直徑，擬南芥種子固定在網孔上。本發明結構簡單、操作方便、成本低、耗材少、使用靈活性高；它通過采用該水培裝置采用營養液與無菌設備相結合的水培系統，用于培養擬南芥種子，其擬南芥種子固定在鐵絲網上，再直接與營養液充分接觸，不僅保留了水培種植的優點，而且克服了實驗設備繁瑣易染菌的缺陷，可保證擬南芥的無菌生長環境，大大減少了菌類和藻類的污染。
【專利說明】
一種擬南芥無菌水培裝置及其水培方法
技術領域
[0001]本發明屬于植物栽培技術領域，具體為一種適用于直播法且無菌培養的擬南芥無菌水培裝置及其水培方法。【背景技術】
[0002]擬南芥具有易培養，成本廉價，繁殖周期短等優點，常作為遺傳學和分子生物學研究中重要的模式生物。由于擬南芥基因組在已知植物中最小，高度純合，且全基因組測序工作完成，在植物基因功能，調控機制以及環境毒理學研究中發揮不可替代的作用。隨著組學技術的發展，植物生物學研究已進入大數據時代，這對擬南芥的快速大量培養優質的幼苗提出了更高的要求。
[0003]擬南芥種子小，苗弱，對生長環境有嚴格要求，給培養方式提出了更高的要求。目前擬南芥幼苗的培養方式主要有水培法、土培法(營養土或介質混合培養)及組織培養法。 土培和組培法植物較瘦弱，植株抽薹不穩定，易出現倒伏現象，且不能嚴格的控制培養介質的營養成分，不利于植物整個生長周期的觀察和根系的研究，給研究工作造成諸多阻礙。 [〇〇〇4]水培法相對操作簡單，可以精準人為控制營養培養條件，快速培養出整齊的幼苗， 植株的各個器官容易獲取。因此，水培法是植物營養脅迫和植物代謝等研究的重要手段。
[0005]目前擬南芥的水培方法在靈活性及條件控制上還有些不足，設備比較復雜，且生長過程中需要移栽，從而造成一定的物理損傷。另外，傳統直播水培法種子難以固定且實驗裝置的敞口設計易受到藻類、真菌等多方面的污染。
【發明內容】
[0006]針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種擬南芥無菌水培裝置及其水培方法。它采用營養液與無菌設備相結合的水培系統，不僅保留了水培種植的優點，而且克服了實驗設備繁瑣易染菌的缺陷。
[0007]所述的一種擬南芥無菌水培裝置，包括配合設置的培養盒及盒蓋，培養盒為透明盒體，培養盒內裝有營養液，其特征在于培養盒內壁設有凹槽，鐵絲網設置在凹槽上并由凹槽支撐，鐵絲網上均勻設置有一組網孔，網孔孔徑小于擬南芥種子直徑，擬南芥種子固定在網孔上。
[0008]所述的一種擬南芥無菌水培裝置，其特征在于盒蓋上設有0.45WI1微孔濾膜，通過微孔濾膜隔絕空氣中微生物的進入水培裝置內。
[0009]所述的一種擬南芥無菌水培裝置，其特征在于所述0.45M1微孔濾膜面積與盒蓋面積比為1:4-6。
[0010]所述的一種擬南芥無菌水培裝置，其特征在于所述培養盒為變徑結構，由上盒體及下盒體連接構成，上盒體及下盒體均為柱錐臺體結構，凹槽設置在上盒體小口徑一端與下盒體大口徑一端的連接處。[〇〇11]所述的一種擬南芥無菌水培裝置，其特征在于所述盒蓋面積與上盒體大口徑一端的面積匹配，盒蓋高度小于或等于上盒體的上口至凹槽的高度。
[0012]所述的擬南芥無菌水培裝置的擬南芥無菌水培方法，其特征在于包括以下步驟:1)組裝水培裝置，往下盒體內倒入滅菌的培養基，添加至液面與鐵絲網充分接觸，以便擬南芥播種后能立刻與營養液接觸，獲得生長所需要的營養；2)用移液槍吸取滅菌后的擬南芥種子，根據需要的種植點在鐵絲網的網孔中，保持種子與營養液充分接觸，固定盒蓋;隨后將水培裝置放進溫度為24-30°C，相對濕度為60-80% 的黑暗培養箱一天待其發芽后，拿到溫度為22-25°C，相對濕度50-80%的培養間培養，直至擬南芥生長到所需大小，以供實驗。
[0013]所述的擬南芥無菌水培方法，其特征在于所述培養基為每升培養液中含有10mL大量元素A1母液，10mL大量元素A2母液，0.lmL微量元素B1母液，0.lmL微量元素B2母液及鐵鹽 5mL母液，余量為去離子水，其pH值為5.60。[〇〇14]所述的擬南芥無菌水培方法，其特征在于所述大量元素A1母液含有KN03 60.66 g/ L，(NH4)H2P〇4 1.1503 g/L，MgS〇4.7H20 24.647 g/L;所述的大量元素A2母液含有Ca (N〇3)2.4 H20 94.46 g/L;所述的微量元素B1母液含有KC1 18.6375 g/L;所述的微量元素 B2母液含有H3BO3 1.9323 g/L，MnS〇4 *1120 0.4226 g/L，ZnS〇4.7 H20 0.7189 g/L，CuS〇4.5 H20 0.3121 g/L，H2Mo〇4 0.0405 g/L，NiS〇4.6 H20 0.0657 g/L;所述的鐵鹽母液含有 EDTA ? 2Na ? 2 H20 3.7224 g/L，FeCl3 ? 6 H20 2.703 g/L。
[0015]所述的擬南芥無菌水培方法，其特征在于擬南芥種子要在4-6°C下先春化3天后再播種。
[0016]所述的擬南芥無菌水培方法，其特征在于所述培養間的光照周期為16-18h光照/ 6_8h黑暗，其光照強度3000-50001ux〇[〇〇17]通過采用上述技術，與現有技術相比，本發明具有如下優點及效果:1)本發明的水培裝置采用帶有多網孔的鐵絲網用于固定擬南芥種子，其培養非常高效，可滿足不同密度種植，在短時間內獲得大量長勢一致的擬南芥幼苗，未采用空心管或海綿等輔助固定材料，其結構簡單、操作方便、成本低、耗材少、使用靈活性高，它通過用鐵絲網固定擬南芥種子，充分與營養液接觸，且鐵絲網可重復利用，耐高溫可滅菌，質地堅硬不易變形，可滿足擬南芥幼苗培養，適合大規模的水培種植，特別滿足科學研究中要求獲得無菌的擬南芥幼苗培養，同樣適用于其他種子細小的植物；2)本發明通過采用該水培裝置采用營養液與無菌設備相結合的水培系統，用于培養擬南芥種子，其擬南芥種子固定在鐵絲網上，再直接與營養液充分接觸，不僅保留了水培種植的優點，而且克服了實驗設備繁瑣易染菌的缺陷，可保證擬南芥的無菌生長環境，大大減少了菌類和藻類的污染；3)本發明限定了在盒蓋上設置0.45mi微孔濾膜，并進一步限定了 0.45mi微孔濾膜面積與盒蓋面積比為1:4-6,有效隔絕空氣中微生物的進入。【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的結構示意圖；圖2為本發明的培養盒結構示意圖；圖3為本發明的鐵絲網結構示意圖。[0〇19] 圖中:卜培養盒，101-凹槽，102-上盒體，103-下盒體，2-鐵絲網，20卜網孔，3-盒蓋。【具體實施方式】
[0020]以下結合說明書附圖對本發明作進一步說明，但本發明的保護范圍并不僅限于此。
[0021]如圖1-3所示，本發明的一種擬南芥無菌水培裝置，用于培育擬南芥幼苗用，它包括配合設置的培養盒1及盒蓋3,培養盒1為透明盒體，該培養盒1為變徑結構，由均為柱錐臺體結構的上盒體102及下盒體103連接構成，其中上盒體102小口徑一端與下盒體103大口徑一端連接，凹槽101設置在連接處，下盒體103用于盛裝營養液;盒蓋3面積與上盒體102大口徑一端的面積匹配，盒蓋3高度小于或等于培養盒1的上盒體102的上口至凹槽101的高度以保證密封，鐵絲網2設置在凹槽101上并由凹槽101支撐，鐵絲網2上均勻設置有一組網孔 201，網孔201孔徑小于或等于擬南芥種子直徑，將擬南芥種子固定在網孔201上，網孔201無需全部利用，可根據實驗需求設計直播密度。[〇〇22] 本發明的盒蓋3上開有通孔，通孔上設有0.45M1微孔濾膜，通過微孔濾膜隔絕空氣中微生物的進入水培裝置內，所述〇.45wii微孔濾膜面積與盒蓋3面積比為1:4-6,優選為1:5〇
[0023]本發明通過可回收利用的鐵絲網2作為擬南芥種子的支撐物，節約了成本和耗材， 并且可靈活操作，利用無菌的盒蓋3,可快速培養大量的無菌擬南芥幼苗，解決了現有水培裝置易受藻類以及微生物的干擾的缺點，且培養盒1由透明材料制成，方便觀察植株根系的變化，其結構簡單、靈活性高、操作方便、成本低耗材少，可快速且大量的為科學研究提供無菌的植物材料。[〇〇24] 實施例1如圖所示，本發明的一種基于本發明限定的擬南芥無菌水培裝置的擬南芥水培方法， 具體包括如下步驟:1)組裝水培裝置，并在下盒體103內添加滅菌好的培養基，培養基液面與鐵絲網2充分接觸；2)擬南芥種子，在4-6 °C (實施例中用4°C )下先春化3天，用10mL移液槍吸取擬南芥種子 (擬南芥種子先加入少量培養基中，便于其被吸取)，點播在鐵絲網2的網孔201中，使其與步驟1)中下盒體103內的營養液充分接觸，隨后將水培裝置放進溫度為24-30°C(實施例中用 25°C )，相對濕度為60-80%的黑暗培養箱一天待其發芽后，然后將該水培裝置放進培養間培養;所述培養間的培養條件是:光照周期16 — 18h光照/6-8h黑暗，溫度為22-25 °C左右(實施例中的光照周期16h光照/8h黑暗，溫度為22-25左右，相對濕度為50-80%)，通過采用本實驗裝置培養擬南芥，其發芽率可達到90%以上，成苗率80 %以上，污染率可控制在5%以內。
[0025]上述實施例為本發明最佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離發明的精神實質與原則下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種擬南芥無菌水培裝置，包括配合設置的培養盒(1)及盒蓋(3)，培養盒(1)為透明 盒體，培養盒(1)內裝有營養液，其特征在于培養盒(1)內壁設有凹槽(1 〇 1 )，鐵絲網(2 )設置 在凹槽(101)上并由凹槽(101)支撐，鐵絲網(2)上均勻設置有一組網孔(201)，網孔(201)孔 徑小于擬南芥種子直徑，擬南芥種子固定在網孔(201)上。2.根據權利要求1所述的一種擬南芥無菌水培裝置，其特征在于盒蓋(3)上設有0.45M1 微孔濾膜，通過微孔濾膜隔絕空氣中微生物的進入水培裝置內。3.根據權利要求2所述的一種擬南芥無菌水培裝置，其特征在于所述0.45wii微孔濾膜 面積與盒蓋(3)面積比為1:4-6。4.根據權利要求1所述的一種擬南芥無菌水培裝置，其特征在于所述培養盒(1)為變徑 結構，由上盒體(102)及下盒體(103)連接構成，上盒體(102)及下盒體(103)均為柱錐臺體 結構，凹槽(101)設置在上盒體(102)小口徑一端與下盒體(103)大口徑一端的連接處。5.根據權利要求4所述的一種擬南芥無菌水培裝置，其特征在于所述盒蓋(3)面積與上 盒體(102)大口徑一端的面積匹配，盒蓋(3)高度小于或等于上盒體(102)的上口至凹槽 (101)的高度。6.—種基于權利要求1所述的擬南芥無菌水培裝置的擬南芥無菌水培方法，其特征在 于包括以下步驟:1)組裝水培裝置，往下盒體(103)內倒入滅菌的培養基，添加至液面與鐵絲網(2)充分 接觸，以便擬南芥播種后能立刻與營養液接觸，獲得生長所需要的營養；2)用移液槍吸取滅菌后的擬南芥種子，根據需要的種植點在鐵絲網(2)的網孔(201) 中，保持種子與營養液充分接觸，固定盒蓋(3);隨后將水培裝置放進溫度為24-30°C，相對 濕度為60-80%的黑暗培養箱一天待其發芽后，拿到溫度為22-25°C，相對濕度50-80%的培養 間培養，直至擬南芥生長到所需大小，以供實驗。7.根據權利要求6所述的擬南芥無菌水培方法，其特征在于所述培養基為每升培養液 中含有l〇mL大量元素A1母液，10mL大量元素A2母液，0.lmL微量元素B1母液，0.lmL微量元素 B2母液及鐵鹽5mL母液，余量為去離子水，其pH值為5.60。8.根據權利要求7所述的擬南芥無菌水培方法，其特征在于所述大量元素A1母液含有 KN〇3 60.66 g/L，(NH4)H2P〇4 1.1503 g/L，MgS〇4.7H20 24.647 g/L;所述的大量元素A2母液 含有Ca(N03)2.4 H20 94.46 g/L;所述的微量元素B1母液含有KC1 18.6375 g/L;所述的微 量元素B2母液含有H3BO3 1.9323 g/L，MnS〇4.1feO 0.4226 g/L，ZnS〇4.7 H20 0.7189 g/L， CuS〇4.5 H20 0.3121 g/L，H2Mo〇4 0.0405 g/L，NiS〇4.6 H20 0.0657 g/L;所述的鐵鹽母液 含有EDTA ? 2Na ? 2 H20 3.7224 g/L，FeCl3 ? 6 H20 2.703 g/L。9.根據權利要求6所述的擬南芥無菌水培方法，其特征在于擬南芥種子要在4-6 °C下先 春化3天后再播種。10.根據權利要求6所述的擬南芥無菌水培方法，其特征在于所述培養間的光照周期為 16-18h光照/6-8h黑暗，其光照強度3000-50001UX。
【文檔編號】A01G31/02GK105961175SQ201610516251
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月4日
【發明人】錢海豐, 陳思, 李星星
【申請人】浙江工業大學