[发明专利]一种定量和预测组培苗硝酸盐代谢能力及氮同位素分馏值的方法

摘要

本发明公开了一种定量和预测组培苗硝酸盐代谢能力及氮同位素分馏值的方法。通过植物组织培养技术获取被考察植物的无性系组培苗；分别将无性系组培苗接种在不同的硝酸盐浓度的培养基中进行培养；测定硝酸盐药品和组培苗叶片的稳定氮同位素值；计算不同硝酸盐浓度下组培苗稳定氮同位素的分馏值，判断组培苗硝酸盐的代谢能力；计算出各硝酸浓度下的组培苗同位素同化比；以酶动力学的米氏方程建立组培苗稳定氮同位素同化比与硝酸盐浓度的关系模型；依据模型计算不同硝酸盐浓度下组培苗的稳定氮同位素同化比；通过组培苗稳定氮同位素同化比，估算出组培苗叶片稳定氮同位素值，进而估算组培苗叶片的稳定氮同位素分馏值；通过稳定氮同位素分馏值判断对应硝酸盐浓度下的硝酸盐代谢能力，从而有效管理培养基硝酸盐的供应量。

主权项

1.一种定量和预测组培苗硝酸盐代谢能力及氮同位素分馏值的方法，其特征在于：包含以下步骤：第一，通过组织培养获得被考察植物的无性系组培苗；第二，配置不同硝酸盐浓度的培养基，测定用于配置前述培养基的硝酸盐药品的稳定氮同位素值δ¹⁵N_substrate；第三，分别将无性系组培苗接种在上述不同硝酸盐浓度的培养基中进行培养；第四，分别取出经过上述培养的无性系组培苗的叶片，测定组培苗叶片的稳定氮同位素值δ¹⁵N_foliar；第五，根据测定的叶片稳定同位素值δ¹⁵N_foliar，计算出各硝酸盐浓度梯度下组培苗叶片稳定氮同位素分馏值Δ¹⁵N；第六，根据测定的叶片稳定同位素值δ¹⁵N_foliar，计算出各硝酸浓度梯度下的组培苗同位素同化比Ps和硝酸盐代谢能力NSC；第七，以酶动力学的米氏方程建立稳定氮同位素同化比与硝酸盐浓度的关系模型；第八，依据上述模型求出被考察的培养基中组培苗的稳定氮同位素同化比；第九，依据被考察的培养基中组培苗的稳定氮同位素同化比Ps，确定被考察的培养基中组培苗的硝酸盐代谢能力NSC；第十，根据被考察的培养基中组培苗的稳定氮同位素同化比Ps，估算出不同硝酸盐浓度下的Δ¹⁵N；在第五步骤中，组培苗叶片稳定氮同位素分馏值Δ¹⁵N，Δ¹⁵N＝δ¹⁵N_substrate‑δ¹⁵N_foliar；在第六步骤中，组培苗稳定氮同位素同化比Ps为组培苗叶片稳定氮同位素值δ¹⁵N_foliar与硝酸盐的稳定氮同位素值δ¹⁵N_substrate的比值，稳定氮同位素同化比Ps等于硝酸盐代谢能力NSC；在第七步骤中，米氏方程的表达式为：这里的Ps为组培苗同位素同化比，c为培养基中硝酸盐浓度，Ps_max和Km值为米氏方程的常数；在第九步骤中，被考察的培养基中组培苗的硝酸盐代谢能力NSC与组培苗的稳定氮同位素同化比Ps相同，即NSC＝Ps；在第十步骤中，估算出不同硝酸盐浓度下的Δ¹⁵N的公式为：Δ¹⁵N＝δ¹⁵N_substrate‑Ps×δ¹⁵N_substrate。