多樣本土壤呼吸測定貼膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多樣本土壤呼吸強(qiáng)度測定貼膜，它涉及多樣本土壤呼吸強(qiáng)度測定及土壤微生物活性檢測領(lǐng)域。它包括土壤呼吸強(qiáng)度測定貼膜的上層保護(hù)膜、核心部分的二氧化碳濃度檢測貼片和下層承載基質(zhì)膜。二氧化碳濃度檢測貼片浸有染料、緩沖劑和保濕劑，在不同二氧化碳濃度條件下顯現(xiàn)不同顏色，能夠同時測定96個土壤樣品的呼吸強(qiáng)度。本發(fā)明能夠提高多樣本土壤呼吸強(qiáng)度測定效率，加快測定速度，實現(xiàn)對二氧化碳濃度的連續(xù)監(jiān)測功能，并且能大大降低多樣本土壤呼吸強(qiáng)度的檢測成本。
【專利說明】多樣本土壤呼吸測定貼膜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種呼吸強(qiáng)度測定貼膜，具體涉及一種多樣本土壤呼吸強(qiáng)度測定貼膜。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，共有3種土壤微生物代謝功能多樣性測定技術(shù)，即多重底物誘導(dǎo)呼吸技術(shù)、Biolog技術(shù)和MicroResp?技術(shù)。這三種技術(shù)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征”，從而判斷土壤微生物多樣性特征。其關(guān)鍵檢測技術(shù)都集中到了對多樣土壤呼吸強(qiáng)度的測定方法上。第一種，多重底物誘導(dǎo)呼吸技術(shù)沒有任何專門裝置、測定儀器和標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)體系，只能說是一種測定原理的簡單應(yīng)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，隨后采用時序操作法，經(jīng)過一定的時間，分別抽取容器中的氣體，采用通用的氣體分析設(shè)備對進(jìn)行CO2濃度測定，通過CO2濃度變化速率來判斷呼吸強(qiáng)度，進(jìn)而獲得土壤微生物群落代謝指紋圖譜。這種技術(shù)在碳源底物種類和土壤樣品數(shù)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(shù)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(xù)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(qiáng)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(jié)果都是致命的。巨大的工作量使這種技術(shù)的應(yīng)用受到很大限制，在相關(guān)文獻(xiàn)中鮮有報道。
[0003]第二種，Biolog技術(shù)是由美國Biolog公司開發(fā)的成熟產(chǎn)品。也是檢測土壤微生物代謝多樣性技術(shù)中應(yīng)用最為普遍的一種技術(shù)。自上世紀(jì)90年代把該技術(shù)引入到土壤微生物多樣性測定中來，已經(jīng)累計發(fā)表論文2萬余篇。
[0004]但應(yīng)用Biolog技術(shù)需要對土壤微生物進(jìn)行溶液提取和培養(yǎng)，因此這種的操作和測定方式本身就注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(shù)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后，孔中的微生物就可能利用其中的碳源而發(fā)生氧化還原作用，而孔中一旦有電子轉(zhuǎn)移這種四唑染料就會變?yōu)樽仙?，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(jù)其中具體類型的代謝指紋來鑒定已分離純化的微生物物種。因此，在鑒別 單一微生物方面Biolog具有明顯的優(yōu)勢。但對于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(chǔ)上進(jìn)行的，所以很難獲得出完整土壤的微生物多樣性信息。并且，由于需要進(jìn)行吸光度的檢驗，實驗設(shè)備的成本非常聞。
[0005]第三種，MicroResp?技術(shù)是與本項目擬開發(fā)系統(tǒng)操作方式最為接近的一種技術(shù)。它由英國麥考利研究所于2003年研制成功，但在此之后一直發(fā)展緩慢，系統(tǒng)開發(fā)仍然處于初級階段，不能稱之為完整的測定系統(tǒng)。MicroResp?技術(shù)在應(yīng)用過程中從碳源底物到呼吸強(qiáng)度的測定裝置都完全需要使用者從頭進(jìn)行制備，操作繁瑣，因此限制它的廣泛使用。從2013年起，應(yīng)用該技術(shù)發(fā)表的研究論文年均不足10篇，而且碳底物系統(tǒng)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同研究者之間難以進(jìn)行橫向比較。另外，MicroResp?沒有專門的數(shù)據(jù)處理軟件，完全需要借助其它普通辦公軟件進(jìn)行計算和數(shù)據(jù)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(shù)同樣采用了吸光度進(jìn)行檢驗，并且在測定時需要把培養(yǎng)裝置和測定裝置分離，因此實驗設(shè)備成本非常高，而且無法實現(xiàn)連續(xù)測定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的在于提供一種多樣本土壤呼吸強(qiáng)度測定貼膜，摒棄多重底物誘導(dǎo)呼吸技術(shù)繁重的勞動量，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化測定；避免了 Biolog對土壤微生物進(jìn)行溶液提取過程帶來的多樣性信息喪失；與MicroResp?技術(shù)相比，該系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化程度高，而且在提高測定速度的同時能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)監(jiān)測。此外，本系統(tǒng)中不采用光學(xué)檢測裝置(采用的是掃描儀掃描成像技術(shù))，而且試劑與培養(yǎng)裝置相分離。因此能夠大幅度減少系統(tǒng)的生產(chǎn)成本和使用成本。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):多樣本土壤呼吸測定貼膜包括:上層保護(hù)膜(I)、二氧化碳濃度檢測貼片(2)和下層承載基質(zhì)膜(3)。上層保護(hù)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酰酞(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(hù)膜(I)撕去，帶有二氧化碳濃度檢測貼片(2 )的下層承載基質(zhì)(3 )可以貼在土壤培養(yǎng)盒上，經(jīng)培養(yǎng)，二氧化碳濃度檢測貼片(2)顯色后，掃描成像進(jìn)行定量測定。
[0008]本發(fā)明能夠提高多樣本土壤呼吸強(qiáng)度測定的準(zhǔn)確性，加快測定速度，實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測功能，并且能大大降低同時檢測多樣本土壤呼吸強(qiáng)度的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】來詳細(xì)說明本發(fā)明；圖1為本發(fā)明的的結(jié)構(gòu)組成圖和測定流程圖。
【具體實施方式】
[0010]為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0011]參照圖1，本【具體實施方式】采用以下技術(shù)方案:多樣本土壤呼吸測定貼膜包括上層保護(hù)膜(I)、二氧化碳濃度檢測貼片(2)和下層承載基質(zhì)膜(3)。上層保護(hù)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酰酞(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(fā)明能夠提高多樣本土壤呼吸強(qiáng)度測定的準(zhǔn)確性，加快測定速度，實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測功能，并且能大大降低同時檢測多樣本土壤呼吸強(qiáng)度的成本。[0013]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)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(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。`
【權(quán)利要求】
1.多樣本土壤呼吸測定貼膜，其特征在于，包括上層保護(hù)膜(I)、二氧化碳濃度檢測貼片(2)和下層承載基質(zhì)膜(3)，上層保護(hù)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酰酞(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(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】賈宇 申請人:蘭州大學(xué)