專利名稱：利用微觀動態(tài)離子流技術(shù)檢測水稻氮素營養(yǎng)的方法及其應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種利用微觀動態(tài)離子流技術(shù)檢測水稻氮素營養(yǎng)的方法及該方法在水稻氮素營養(yǎng)高效利用方面的應用。
背景技術(shù)：
氮素是細胞原生質(zhì)的重要組成成分，是所有生命必需的基本營養(yǎng)元素，是植物首要的、需求量最大的營養(yǎng)元素，在植株構(gòu)建、能量代謝及品質(zhì)形成等過程中發(fā)揮著不可代替的作用，它對植物生長及體內(nèi)含氮化合物有著十分重要的影響。適量的氮素能促進植物營養(yǎng)器官和生殖器官的生長發(fā)育，增加綠葉面積，加強光合作用和營養(yǎng)物質(zhì)的積累。而過量地施用氮肥導致氮肥利用率(NUE)降低、環(huán)境嚴重污染等突出問題。水稻是中國最主要的糧食作物，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全方面具有舉足輕重的地位。而氮素是影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)最為重要的營養(yǎng)元素。水稻對氮的吸收、同化與轉(zhuǎn)運直接影響著其生長和發(fā)育狀況，從而影響產(chǎn)量和品質(zhì)。深入研究氮素吸收動態(tài)變化規(guī)律，有助于采取有效措施調(diào)控水稻生長發(fā)育過程，提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)，同時能夠節(jié)約肥料、改善土壤營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。微觀動態(tài)離子流檢測技術(shù)作為無損、實時、動態(tài)、快速的檢測方法是鑒別水稻氮素營養(yǎng)利用率的直接工具，利用該技術(shù)檢測不同品種水稻對不同形態(tài)氮nh4+、NO3-的吸收能力，旨在針對水稻氮素營養(yǎng)高效的評價育種需求，為氮肥高產(chǎn)高效提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。NH4+和NO3-是高等植物吸收的兩種主要氮素形態(tài)，而植株對這兩種形態(tài)氮素離子的選擇性吸收受到植株種類、品種、生長發(fā)育階段和PH值等土壤理化性質(zhì)因素影響。Mi chae IA等研究黑核桃幼苗時發(fā)現(xiàn)，施加合適比例的ΝΗ4+/Ν03_的氮肥能更好地促進黑核桃的生長發(fā)育(Michael A.，Nicodemus K. Nitrate reductase activity and nitrogencompounds in xylem exudate of Juglans nigra seedlings -relation tonitrogen source and supply [J] · Trees，2008，22 :685-695.)。(在黑核桃木質(zhì)部滲出物中硝酸還原酶活性和含氮化合物體現(xiàn)的氮源和補給關(guān)系)因此，在植物生長發(fā)育的不同時期保持適宜的ΜΤ/ΝΟ3—比例具有重要的作用，所以利用植物根系對ΝΗ4+、Ν03_離子的吸收能力來指導合理施肥，實現(xiàn)氮素高效利用成為可能，本發(fā)明以空育131、空育163、綏粳8為實驗材料研究不同品種水稻根系對νη4+、ΝΟ3-離子的吸收規(guī)律，作為不同品種水稻營養(yǎng)高效利用評價篩選的依據(jù)。微觀動態(tài)離子流檢測技術(shù)是一項綜合性的特異離子/分子檢測的電生理技術(shù)，核心技術(shù)是在電腦自動控制下利用離子/分子選擇性微電極在不接觸被測樣品的情況下檢測進出樣品的離子/分子的濃度(mM級)、流速(10-12mol -cm-2 及其運動方向等信息。 該技術(shù)操作方便、快捷、實時、無損，能真實反映其他技術(shù)難以反映的生命活動規(guī)律。該技術(shù)為生命科學研究提供了一種可視化的技術(shù)手段，促進人類探知傳統(tǒng)技術(shù)無法檢測到的信息，已解決了許多科學問題。
為了及時掌握作物生長情況，除根據(jù)經(jīng)驗進行外觀觀察外，往往以地上部分的氮素營養(yǎng)作為判斷作物氮素營養(yǎng)狀況的依據(jù)。基于化學組分分析法的傳統(tǒng)氮素營養(yǎng)檢測方法操作復雜，分析周期長，時效性差，無法做到作物生長期間的實時、活體檢測。葉綠素計(SPAD)法(李剛?cè)A，薛利紅，尤娟，等.水稻氮素和葉綠素SPAD葉位分布特點及氮素診斷的葉位選擇[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2007,40(6) :1127-1134.； Arregui L M, Lasa B, Lafarga A, Iranneta I, Baroja E, Quemada M. Evaluation of chlorophyll meters astools for N fertilization in winter wheat under humid Mediterraneanconditions (潮濕地中海條件下，葉綠素含量作為氮肥施用的評價工具).Eur J Agron, 2006, 24 140-148.)能快速測定作物葉綠素水平及快速診斷作物氮素水平。但葉綠素計采集的信息面偏小，工作量較大，對測定規(guī)范有較高的要求，而且診斷標準難掌握。SPAD值會受年份、地點、品種、土壤性狀、作物生長季節(jié)及生長環(huán)境的影響。光譜技術(shù)(譚昌偉，莊恒揚，周清波.水稻葉片營養(yǎng)的光譜診斷研究[J].揚州大學學報農(nóng)業(yè)與生命科學版，2009，3(K2) :50-53.；張立周等.數(shù)字圖像技術(shù)在夏玉米氮素營養(yǎng)診斷中的應用[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2010，18 (6) :1340-1344.；李紅軍等.應用數(shù)字圖像進行小麥氮素營養(yǎng)診斷中圖像分析方法的研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2011， 19(1) :155-159.)具有信息獲取快速、經(jīng)濟、可操作性好、非破壞性等優(yōu)點，也可發(fā)展為遠程診斷技術(shù)，最近發(fā)展較為快速。然而，光譜技術(shù)還不夠成熟，而影響光吸收和反射的因素很多，且作物品種間冠層色彩參數(shù)存在差異，應盡量減少誤差，使光譜技術(shù)做為氮素診斷方法更加準確，更好地應用于作物的氮素診斷。如上所述，以往分析作物氮素營養(yǎng)利用效率時常用化學分析方法、葉綠素計 (SPAD)法、光譜技術(shù)等方法。如基于化學組分分析法的傳統(tǒng)氮素營養(yǎng)檢測方法操作復雜， 分析周期長，時效性差，無法做到作物生長期間的實時、活體檢測；而光譜技術(shù)還不夠成熟， 而影響光吸收和反射的因素很多，且作物品種間冠層色彩參數(shù)存在差異，誤差較大。上述這些方法雖然在一定程度上改善了經(jīng)驗施肥帶來的盲目性和氮肥過量的問題，但仍不能簡便、快速、實時、無損、準確地進行氮素營養(yǎng)形態(tài)診斷并指導施肥。因此，開發(fā)新的檢測水稻真菌性立枯病的方法具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在為水稻育苗、水稻育種、水稻栽培提供一種快速、無損的檢測水稻氮素營養(yǎng)的方法，以應用于水稻氮素營養(yǎng)高效利用方面。具體地，本發(fā)明提供一種利用微觀動態(tài)離子流檢測技術(shù)檢測水稻氮素營養(yǎng)的方法，采用BI0-001B系統(tǒng)檢測。所述方法包括以下步驟1)向微電極灌入離子灌充液至充滿所述電極尖端，再將電極前端吸入相應測試離子交換劑；2)將經(jīng)過步驟1)處理后的電極套入已氯化的Ag/AgCl電極線基座，并放入校正液中校正；3)取待測水稻苗，將其根部先放在測試緩沖液中平衡，再用校正后的電極對待測水稻苗進行檢測；
4)對檢測結(jié)果進行處理和分析。進一步地，所述方法包括以下步驟1)向微電極灌入離子灌充液至充滿所述電極尖端1 1. 5cm，再將電極前端吸入相應測試離子交換劑；2)將經(jīng)過步驟(1)處理后的電極套入已氯化的Ag/AgCl電極線基座，并放入校正液中校正；3)取待測水稻苗，將其根部先放在測試緩沖液中平衡30-40min，再用校正后的電極對待測水稻苗進行檢測10 15min ；4)對檢測結(jié)果進行處理和分析。更進一步地，所述方法包括以下步驟1)向微電極灌入離子灌充液至充滿所述電極尖端1cm，再將電極前端吸入相應測試離子交換劑；2)將經(jīng)過步驟(1)處理后的電極套入已氯化的Ag/AgCl電極線基座，并放入校正液中校正；3)取待測水稻苗，將其根部先放在測試緩沖液中平衡30-40min，再用校正后的電極對待測水稻苗進行檢測15min ；4)對檢測結(jié)果進行處理和分析。在所述方法中，檢測使用的水稻處于幼苗期。所述微觀動態(tài)離子流檢測技術(shù)中測試緩沖液中的測試離子濃度范圍為0. 05 0. 15mM。檢測使用的水稻處于2葉1心期，測量位置為距所述水稻苗根尖100 400 μ m的根尖分生區(qū)的外表面10 45 μ m處。所述步驟1)中電極的前端吸入液體離子交換劑的長度為NH4+:20 50μπι ；Ν03、40 60μπι。所述步驟1)中的灌充液為NH4+ 80 140mM NH4Cl ；NOf 80 140mM CaCl2。所述步驟2)中的校正液為NH4+ :0· 05 0. 15mM NH4Cl 和 0. 5 1. 5mM NH4Cl ；NOf :0· 05 0. 15mM KNO3 和 0. 5 1. 5mM KNO3 ；校正后電極的能斯特方程計算理想值為NH4+ 56 60mV ；N03、56 60mV;所述步驟幻所述的測試緩沖液為NH4+ :0· 8 1. 2mM KC1、0. 05 0. 15mM CaCl2、0· 05 0. 15mMNH4Cl。NOf :0. 05 0. 15mM KNO3>0. 8 1. 2mM KCl、0· 05 0. 15mMCaCl2。本發(fā)明還提供所述利用微觀動態(tài)離子流技術(shù)檢測水稻氮素營養(yǎng)的方法在水稻氮素營養(yǎng)高效利用方面的應用。
以空育131水稻幼苗為參照材料檢測NH4+離子的吸收流速絕對值大于 18. 44pmol ^nT2 · S—1即評價為NH4+離子利用高效植株；檢測N03_離子的吸收流速絕對值大于96. 4Ipmol · cm—2 · S-1即評價為N03_離子利用高效植株。NH4+離子吸收流速絕對值大于18. 44pmol · cm_2 · S—1和N03_離子的吸收流速絕對值大于96. 41pmol · cm—2 · S-1 一同具備的材料可判斷為氮素營養(yǎng)利用高效型水稻品種。通過測得的NH4+離子和N03_離子的吸收流速，能夠指導合理施肥，實現(xiàn)氮素高效利用成為可能。本發(fā)明利用微觀動態(tài)離子流檢測技術(shù)可測得水稻氮素營養(yǎng)高效利用離子流信息， 通過不同水稻品種比較，獲得不同水稻氮素營養(yǎng)高效利用離子流吸收或釋放規(guī)律，利用此規(guī)律評價水稻氮素營養(yǎng)高效利用，從而實現(xiàn)對水稻氮素營養(yǎng)利用的快速、無損檢測，檢測后的植株材料還能夠正常生長，避免了珍貴水稻苗的損失，檢測結(jié)果對比明顯，方法可靠，為水稻育苗、水稻育種、水稻栽培提供了一種快速、無損的檢測氮素營養(yǎng)的新方法。此外，利用微觀動態(tài)離子流檢測技術(shù)直接檢測水稻氮素營養(yǎng)利用直接相關(guān)的NH4+ 和NO3—避免了間接檢測的各種方法的不足，直接從檢測相應離子吸收速率判斷水稻氮素營養(yǎng)的利用差別，鑒別水稻氮素營養(yǎng)利用效率不同的差異個體。


圖1為本發(fā)明利用微觀動態(tài)離子流技術(shù)檢測水稻氮素營養(yǎng)的方法的實驗過程圖。圖2為本發(fā)明實施例1中的空育131、空育163、綏粳8NH4+離子動態(tài)吸收分析圖 (實時流速)；圖3為本發(fā)明實施例1中的空育131、空育163、綏粳8NH4+平均離子流速分析圖 (平均流速)；圖4為本發(fā)明實施例1中的空育131、空育163、綏粳8N03-離子動態(tài)吸收分析圖 (實時流速)；圖5為本發(fā)明實施例1中的空育131、空育163、綏粳8N03-平均離子流速分析圖 (平均流速)；其中，圖2、4中縱坐標為離子流速，單位為pmol. cm_2. 橫坐標為時間，單位為秒 (s)；圖3、5中縱坐標為離子流速，單位為pmol. cm—2· s-1。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段，所用原料均為市售商品。水稻品種空育131(黑龍江省農(nóng)墾科學院水稻研究所)、空育163(黑龍江省農(nóng)墾科學院水稻研究所)、綏粳8 (黑龍江省農(nóng)科院綏化農(nóng)業(yè)科學研究所)。實施例11.實驗材料及培養(yǎng)條件為水稻品種空育131(黑龍江省農(nóng)墾科學院水稻研究所)、空育163(黑龍江省農(nóng)墾科學院水稻研究所)、綏粳8 (黑龍江省農(nóng)科院綏化農(nóng)業(yè)科學研究所)，種子經(jīng)過10%次氯酸鈉消毒30min，蒸餾水沖洗后，置于底墊濕潤濾紙的培養(yǎng)皿上，25°C光照培養(yǎng)箱內(nèi)萌發(fā)，發(fā)芽后加入Hogland營養(yǎng)液培養(yǎng)，生長至兩葉一心期時，測試其根系的離子流。2.實驗儀器及耗材微觀動態(tài)離子流檢測用非損傷微測系統(tǒng)(BI0-001B，YoungerUSA Sci. &Tech. Corp.，USA)，系統(tǒng)軟件imFlux，玻璃微電極尖端直徑為3 μ m。3.實驗試劑及溶液(1)液態(tài)離子交換劑包括NH4+Ammonium ionophore I-cocktail A ；Sigma-Aldrich,Louis,M0 63103,USA.NO3- Xuyue (Beijing) Sci. &Tech. Co.，Ltd. Beijing, 100080，P. R. China.(2)測試緩沖液成分NH4+離子0. ImM NH4ClUmM KC1、0. ImM CaCl2NOf 離子0. ImM KNO3UmM KC1、0. ImM CaCl2(3)電極灌充液NH4+: IOOmM NH4ClNOf :1 OmM KNO3(4)校正液NH4+ 離子0. 05mM 和 0. 5mM NH4ClNOf 離子0. 05mM 和 0. 5mM KNO34.實驗內(nèi)容及方法實驗過程如說明書附圖1所示。從電極末端灌入Icm的相應測試離子的灌充液至電極尖端充滿，前端吸入適當長度(NH4+ 30 μ m ；NO3- 50 μ m)離子交換劑(LIX)。將電極套入已氯化的Ag/AgCl電極線基座。參比電極為固體低滲漏性電極(WPI)。電極在相應的校正液中校正能斯特理想值為 NH4+58mV、N(V_58mV。測試前將材料在相應的測試液中平衡35min。然后在距離水稻根尖分生區(qū)(距離根尖400 μ m)表面20 μ m的地方振動檢測，每個樣品檢測15min。5.數(shù)據(jù)處理離子流處理基于Fick' s擴散定律，并通過在線軟件MageFlux_3DIon Flux Plotting System(http://www. xuyue. net/mageflux/)計算得出。由大于 3 次獨立實驗所得到的數(shù)據(jù)做統(tǒng)計分析，利用EXcel2003分析作圖。6實驗評價結(jié)果如圖2和圖3所示，三種水稻空育131、空育163、綏粳8幼苗吸收NH4+離子幅度不同，其離子吸收平均流速分別為-24. 88pmol ·αιΓ2 入-33. 58pmol ·αιΓ274pmol ·αιΓ
2 · S-1。如圖4和圖5所示，三種水稻空育131、空育163、綏粳8幼苗對Ν03_吸收幅度很大，離子吸收平均流速分別為-102. 48pmol ·αιΓ2 人-261. 8Ipmol ·αιΓ2 ·8"\-253. 38pmol *c m_2 · S—1。實施例21.實驗材料及培養(yǎng)條件同實施例1。2.實驗儀器及耗材微觀動態(tài)離子流檢測用非損傷微測系統(tǒng)(BI0-001B，YoungerUSA Sci. &Tech.Corp.，USA)，系統(tǒng)軟件imFlux，玻璃微電極尖端直徑為2 μ m。3.實驗試劑及溶液(1)液態(tài)離子交換劑包括NH4+Ammonium ionophore I-cocktail A ；Sigma-Aldrich,Louis,M0 63103,USA.N03_ Xuyue (Beijing) Sci. &Tech. Co. ，Ltd. Beijing, 100080, P. R. China.(2)測試緩沖液成分NH4+ 離子0. 05mM NH4CUO. 8mM KCl、0. 05mM CaCl2NO3-離子0. 05mM KN03、0. 8mM KCl、0. 05mM CaCl2(3)電極灌充液NH4+: IOOmM NH4ClNOf :1 OmM KNO3(4)校正液NH4+ 離子0. 15mM 和 1. 5mMNH4ClNO3-離子:0. 15mM 和 1. 5mM KNO34.實驗內(nèi)容及方法實驗過程如說明書附圖1所示。從電極末端灌入1. 5cm的相應測試離子的灌充液至電極尖端充滿，前端吸入適當長度(NH； 20 μ m ；NO3^ 40 μ m)離子交換劑(LIX)。將電極套入已氯化的Ag/AgCl電極線基座。參比電極為固體低滲漏性電極(WPI)。電極在相應的校正液中校正能斯特理想值為 NH4+ :56mV、N03_ :56mV。測試前將材料在相應的測試液中平衡30min。然后在距離水稻根尖分生區(qū)(距離根尖100 μ m)表面10 μ m的地方振動檢測，每個樣品檢測lOmin。5.數(shù)據(jù)處理離子流處理基于Fick' s擴散定律，并通過在線軟件MageFlux_3DIon Flux Plotting System(http://www. xuyue. net/mageflux/)計算得出。由大于 3 次獨立實驗所得到的數(shù)據(jù)做統(tǒng)計分析，利用EXcel2003分析數(shù)據(jù)。6實驗評價結(jié)果三種水稻空育131、空育163、綏粳8幼苗吸收NH4+離子幅度不同，其離子吸收平均流速分別為-20. OOpmol · CnT2 · S-1、-31. Olpmol · cnT2 · S人-35. 22pmol · cnT2 · S人三種水稻空育131、空育163、綏粳8幼苗對N03_吸收幅度很大，離子吸收平均流速分別為-100. 03pmol · cnT2 · S-1、-260. 55pmol · cnT2 · S人-251. 74pmol · cnT2 · S-1。實施例31.實驗材料及培養(yǎng)條件同實施例1。2.實驗儀器及耗材微觀動態(tài)離子流檢測用非損傷微測系統(tǒng)(BI0-001B，YoungerUSA Sci. &Tech. Corp.，USA)，系統(tǒng)軟件imFlux，玻璃微電極尖端直徑為4 μ m。3.實驗試劑及溶液(1)液態(tài)離子交換劑包括NH4+Ammonium ionophore I-cocktail A ；Sigma-Aldrich, Louis, MO 63103, USANOf :Xuyue (Beijing) Sci. &Tech. Co.，Ltd. Beijing, 100080，P. R. China.
(2)測試緩沖液成分NH4+離子0. 15mM NH4ClU. 2mM KCl、0. 15mM CaCl2NOf 離子0. 15mM KNO3U. 2mM KCl、0. 15mM CaCl2(3)電極灌充液NH4+: IOOmM NH4ClN03、IOmM KNO3(4)校正液NH4+ 離子0. 15mM 和 1. 5mMNH4ClNO3-離子:0. 15mM 和 1. 5mM KNO34.實驗內(nèi)容及方法實驗過程如說明書附圖1所示。從電極末端灌入Icm的相應測試離子的灌充液至電極尖端充滿，前端吸入適當長度(NH4+ 50 μ m ；NO3- 60 μ m)離子交換劑(LIX)。將電極套入已氯化的Ag/AgCl電極線基座。參比電極為固體低滲漏性電極(WPI)。電極在相應的校正液中校正能斯特理想值為 NH4+ :60mV、N03_ :60mV。測試前將材料在相應的測試液中平衡40min。然后在距離水稻根尖分生區(qū)(距離根尖400 μ m)表面20 μ m的地方振動檢測，每個樣品檢測40min。5.數(shù)據(jù)處理離子流處理基于Fick' s擴散定律，并通過在線軟件MageFluX-3DI0n Flux Plotting System(http://www. xuyue. net/mageflux/)計算得出。由大于 3 次獨立實驗所得到的數(shù)據(jù)做統(tǒng)計分析，利用EXcel2003分析數(shù)據(jù)。6.實驗評價結(jié)果三種水稻空育131、空育163、綏粳8幼苗吸收NH4+離子幅度不同，其離子吸收平均流速分別為-18. 44pmol · cnT2 · S入-28. 15pmol · cnT2 · S人-36. 65pmol · cnT2 · S人三種水稻空育131、空育163、綏粳8幼苗對NO3-吸收幅度很大，離子吸收平均流速分別為-96. 4Ipmol · cnT2 · S-1、-251. 76pmol · cnT2 · S人-241. 35pmol · cnT2 · S-1。因此，本發(fā)明以空育131水稻幼苗為參照材料檢測NH4+離子的吸收流速絕對值大于18. 44pmol · cm—2 · S—1即評價為NH4+離子利用高效植株；檢測N03_離子的吸收流速絕對值大于96. 4Ipmol · cm_2 · S—1即評價為N03_離子利用高效植株；而NH4+離子吸收流速絕對值大于18. 44pmol · cm_2 · S—1和N03_離子的吸收流速絕對值大于96. 4Ipmol · cm_2 · S—1 — 同具備的材料可判斷為氮素營養(yǎng)利用高效型水稻品種。本實施例中的空育163和綏粳8即為氮素營養(yǎng)高效利用型水稻品種。由上述實施例可以看出，三種水稻空育131、空育163、綏粳8吸收N03_離子的能力和NH4+離子的能力都不盡相同，說明不同品種的水稻對氮肥的利用效率不同。利用參照的水稻品種空育131的離子流檢測結(jié)果作為標準，來判斷其他品種對NH4+、NO3-離子的吸收能力的差別鑒別不同水稻品種的氮素營養(yǎng)利用效率。本方法可作為水稻氮素營養(yǎng)高效利用的評價手段，合理精確施加不同形態(tài)氮肥的一種快速有效的技術(shù)手段，同時也為水稻氮素營養(yǎng)高效育種提供無損、快速的篩選方法。雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用微觀動態(tài)離子流檢測技術(shù)檢測水稻氮素營養(yǎng)的方法，采用BI0-001B系統(tǒng)檢測，其特征在于，其包括以下步驟.1)向微電極灌入離子灌充液至充滿所述電極尖端，再將電極前端吸入相應測試離子交換劑；.2)將經(jīng)過步驟1)處理后的電極套入已氯化的Ag/AgCl電極線基座，并放入校正液中校正；.3)取待測水稻苗，將其根部先放在測試緩沖液中平衡，再用校正后的電極對待測水稻苗進行檢測；.4)對檢測結(jié)果進行處理和分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的利用微觀動態(tài)離子流技術(shù)檢測水稻氮素營養(yǎng)的方法，其特征在于，所述步驟1)為向微電極灌入離子灌充液至充滿所述電極尖端.1 .1.5cm，再將電極前端吸入相應測試離子交換劑；所述步驟幻為取待測水稻苗，將其根部先放在測試緩沖液中平衡30-40min，再用校正后的電極對待測水稻苗進行檢測10 15min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的利用微觀動態(tài)離子流技術(shù)檢測水稻氮素營養(yǎng)的方法，其特征在于，所述步驟1)為向微電極灌入離子灌充液至充滿所述電極尖端.1cm，再將電極前端吸入相應測試離子交換劑；所述步驟幻為取待測水稻苗，將其根部先放在測試緩沖液中平衡30-40min，再用校正后的電極對待測水稻苗進行檢測15min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，檢測使用的水稻處于幼苗期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述微觀動態(tài)離子流檢測技術(shù)中測試緩沖液中的測試離子濃度范圍為0. 05 0. 15mM。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，檢測使用的水稻處于2葉1心期，測量位置為距所述水稻苗根尖100 400 μ m的根尖分生區(qū)的外表面10 45 μ m處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中電極的前端吸入液體離子交換劑的長度為NH4+ :20 50μπι ； NOf 40 60μπι。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中的灌充液為 NH4+ IOOmM NH4Cl ；NO, JOmMKNO3 ；所述步驟2)中的校正液為NH4+ :0. 05 0. 15mM NH4Cl 和 0. 5 1. 5mM NH4Cl ；NOf 0. 05 0. 15mM KNO3 和 0. 5 1. 5mM KNO3 ；校正后電極的能斯特方程計算理想值為NH4+ 56 60mV ；NOf 56 60mV。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟幻所述的測試緩沖液為NH4+ :0. 8 1. 2mM KCl、0. 05 0. 15mM CaCl2,0. 05 0. 15mMNH4Cl ； NOf :0. 05 0. 15mM ΚΝ03、0. 8 1. 2mM KCl、0. 05 0. 15mMCaCl2。
10.權(quán)利要求1-9中所述的利用微觀動態(tài)離子流技術(shù)檢測水稻氮素營養(yǎng)的方法在水稻氮素營養(yǎng)高效利用方面的應用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用微觀動態(tài)離子流技術(shù)檢測水稻氮素營養(yǎng)的方法，該方法包括以下步驟1)向微電極灌入離子灌充液至充滿所述電極尖端，再將電極前端吸入相應測試離子交換劑；2)將經(jīng)過步驟1)處理后的電極套入已氯化的Ag/AgCl電極線基座，并放入校正液中校正；3)取待測水稻苗，將其根部先放在測試緩沖液中平衡，再用校正后的電極對待測水稻苗進行檢測；4)對檢測結(jié)果進行處理和分析。該方法主要針對于水稻，實現(xiàn)了對水稻氮素吸收能力的無損、快速、準確檢測，耗時短，檢測準確性高，不同品種水稻幼苗對不同形態(tài)氮素吸收的凈離子流對比差異明顯，方法簡單可靠，為水稻氮素營養(yǎng)高效育種提供無損、快速的篩選方法。
文檔編號A01G7/00GK102539507SQ20111042752
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者于春花, 侯佩臣, 姜富斌, 王成, 王曉冬, 趙春江 申請人:北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心