多樣本土壤呼吸測定貼膜的製作方法

2023-06-06 06:50:36 2

多樣本土壤呼吸測定貼膜的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種多樣本土壤呼吸強度測定貼膜，它涉及多樣本土壤呼吸強度測定及土壤微生物活性檢測領域。它包括土壤呼吸強度測定貼膜的上層保護膜、核心部分的二氧化碳濃度檢測貼片和下層承載基質膜。二氧化碳濃度檢測貼片浸有染料、緩衝劑和保溼劑，在不同二氧化碳濃度條件下顯現不同顏色，能夠同時測定96個土壤樣品的呼吸強度。本發明能夠提高多樣本土壤呼吸強度測定效率，加快測定速度，實現對二氧化碳濃度的連續監測功能，並且能大大降低多樣本土壤呼吸強度的檢測成本。
【專利說明】多樣本土壤呼吸測定貼膜
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種呼吸強度測定貼膜，具體涉及一種多樣本土壤呼吸強度測定貼膜。
【背景技術】
[0002]目前，共有3種土壤微生物代謝功能多樣性測定技術，即多重底物誘導呼吸技術、Biolog技術和MicroResp?技術。這三種技術的測定原理基本相同，都是利用了組成土壤微生物群落的每種微生物所能利用的底物各有不同的特性，通過添加不同種類的碳源底物來獲得「群落水平的代謝指紋圖譜」或者稱為「微生物群落水平生理特徵」，從而判斷土壤微生物多樣性特徵。其關鍵檢測技術都集中到了對多樣土壤呼吸強度的測定方法上。第一種，多重底物誘導呼吸技術沒有任何專門裝置、測定儀器和標準化系統體系，只能說是一種測定原理的簡單應用。概括說來主要是利用大量小型容器分別添加不同的碳源底物和土壤樣品，隨後採用時序操作法，經過一定的時間，分別抽取容器中的氣體，採用通用的氣體分析設備對進行CO2濃度測定，通過CO2濃度變化速率來判斷呼吸強度，進而獲得土壤微生物群落代謝指紋圖譜。這種技術在碳源底物種類和土壤樣品數量很少的情況下，不失為一種簡便、廉價的實用手段。但碳源底物和土壤樣品數量稍多的情況下，就會明顯弊端。即使在最簡單的對比研究中，動輒就需要連續檢測(主要利用CO2分析儀或者氣相色譜儀)上百個小容器中的CO2濃度變化。因此單人很難完成操作，而且在高強度的測量工作中，極易出錯，任何一次測定中的失誤，對最終的結果都是致命的。巨大的工作量使這種技術的應用受到很大限制，在相關文獻中鮮有報導。
[0003]第二種，Biolog技術是由美國Biolog公司開發的成熟產品。也是檢測土壤微生物代謝多樣性技術中應用最為普遍的一種技術。自上世紀90年代把該技術引入到土壤微生物多樣性測定中來，已經累計發表論文2萬餘篇。
[0004]但應用Biolog技術需要對土壤微生物進行溶液提取和培養，因此這種的操作和測定方式本身就註定它在土壤微生物代謝多樣性測定方面的不完整性和技術上的根本劣勢。Biolog研究微生物的載體是微孔板(MicroPlate)，每板包含96個孔，其中95個孔中加入了 95種單一碳源和四唑染料，另外一個未加碳源的孔中加水作為對照。微生物接種到微孔板上的孔中後，孔中的微生物就可能利用其中的碳源而發生氧化還原作用，而孔中一旦有電子轉移這種四唑染料就會變為紫色，同時也表明這種碳源被接種到其中的微生物所利用。Biolog板最初就是根據其中具體類型的代謝指紋來鑑定已分離純化的微生物物種。因此，在鑑別 單一微生物方面Biolog具有明顯的優勢。但對於土壤微生物代謝多樣性的的檢測是在極大的損失了土壤原有微生物多樣性特性的基礎上進行的，所以很難獲得出完整土壤的微生物多樣性信息。並且，由於需要進行吸光度的檢驗，實驗設備的成本非常聞。
[0005]第三種，MicroResp?技術是與本項目擬開發系統操作方式最為接近的一種技術。它由英國麥考利研究所於2003年研製成功，但在此之後一直發展緩慢，系統開發仍然處於初級階段，不能稱之為完整的測定系統。MicroResp?技術在應用過程中從碳源底物到呼吸強度的測定裝置都完全需要使用者從頭進行製備，操作繁瑣，因此限制它的廣泛使用。從2013年起，應用該技術發表的研究論文年均不足10篇，而且碳底物系統沒有統一的標準，不同研究者之間難以進行橫向比較。另外，MicroResp?沒有專門的數據處理軟體，完全需要藉助其它普通辦公軟體進行計算和數據處理及排列，因此在不同研究者之間也很難取得一致。另外，其檢測技術同樣採用了吸光度進行檢驗，並且在測定時需要把培養裝置和測定裝置分離，因此實驗設備成本非常高，而且無法實現連續測定。

【發明內容】

[0006]針對現有技術上存在的不足，本發明目的在於提供一種多樣本土壤呼吸強度測定貼膜，摒棄多重底物誘導呼吸技術繁重的勞動量，能夠實現自動化測定；避免了 Biolog對土壤微生物進行溶液提取過程帶來的多樣性信息喪失；與MicroResp?技術相比，該系統標準化程度高，而且在提高測定速度的同時能夠實現連續監測。此外，本系統中不採用光學檢測裝置(採用的是掃描儀掃描成像技術)，而且試劑與培養裝置相分離。因此能夠大幅度減少系統的生產成本和使用成本。
[0007]為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現:多樣本土壤呼吸測定貼膜包括:上層保護膜(I)、二氧化碳濃度檢測貼片(2)和下層承載基質膜(3)。上層保護膜(I)可以使呼吸貼膜使用前二氧化碳濃度檢測貼片(2)與空氣隔絕，保證其染料的有效性，染料的主要顯色成分為成分為鄰甲酹磺醯酞(4，4』 -(3H-2, l-Ben-zoxathiol-3-ylidene) d1-o-cresol-S, S-dioxide),其他輔助成分為碳酸鈉(Na2CO3)碳酸氫鈉(NaHCO3)和甘油。使用時，把上層保護膜(I)撕去，帶有二氧化碳濃度檢測貼片(2 )的下層承載基質(3 )可以貼在土壤培養盒上，經培養，二氧化碳濃度檢測貼片(2)顯色後，掃描成像進行定量測定。
[0008]本發明能夠提高多樣本土壤呼吸強度測定的準確性，加快測定速度，實現連續監測功能，並且能大大降低同時檢測多樣本土壤呼吸強度的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本發明；圖1為本發明的的結構組成圖和測定流程圖。
【具體實施方式】
[0010]為使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明。
[0011]參照圖1，本【具體實施方式】採用以下技術方案:多樣本土壤呼吸測定貼膜包括上層保護膜(I)、二氧化碳濃度檢測貼片(2)和下層承載基質膜(3)。上層保護膜(I)可以使呼吸貼膜使用前二氧化碳濃度檢測貼片(2)與空氣隔絕，保證其染料的有效性，染料的主要顯色成分為成分為鄰甲酹磺醯酞(4，4』 -(3H-2, l-Ben-zoxathiol-3-ylidene)d1-o-cresol-S, S_dioxide),其它輔助成分為碳酸鈉(Na2CO3)碳酸氫鈉(NaHCO3)和甘油。
[0012]本發明能夠提高多樣本土壤呼吸強度測定的準確性，加快測定速度，實現連續監測功能，並且能大大降低同時檢測多樣本土壤呼吸強度的成本。[0013]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。`
【權利要求】
1.多樣本土壤呼吸測定貼膜，其特徵在於，包括上層保護膜(I)、二氧化碳濃度檢測貼片(2)和下層承載基質膜(3)，上層保護膜(I)可以避免使用前二氧化碳濃度檢測貼片(2)與空氣接觸失效，保證二氧化碳濃度檢測貼片(2)上染料的有效性，染料的主要顯色成分為成分為鄰甲酹磺醯酞(4，4』 - (3H-2, l-Ben-zoxathiol-3-ylidene)d1-o-cresol-S, S_dioxide),其 他輔助成分為碳酸鈉(Na2CO3)碳酸氫鈉(NaHCO3)和甘油。
【文檔編號】C12M1/34GK103695306SQ201310699499
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】賈宇 申請人:蘭州大學