具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图3描述本发明的一种植物汁液成分在线检测系统及检测方法。

如图1所示，本实施例提供一种植物汁液成分在线检测系统，包括：注液装置1、取样装置2、样品收集装置3及检测装置4；取样装置2包括驱动机构21与取样头22，驱动机构21与取样头22连接，注液装置1与样品收集装置3分别与取样头22连通；其中，驱动机构21用于驱动取样头22伸入至植物茎秆或果实内；注液装置1用于向取样头22内注入溶剂；样品收集装置3用于收集从取样头22流出的植物汁液；检测装置4用于检测植物汁液中目标物质的含量或活性。

具体地，本实施例所示的检测系统通过设置注液装置1、取样装置2、样品收集装置3及检测装置4，可通过取样装置2将取样头22伸入至植物茎秆或果实内，再通过注液装置1向取样头22内注入溶剂，以使得植物茎秆或果实内动态合成或运输的目标物质被溶剂携带出来，并收集于样品收集装置3，以便检测装置4检测样品收集装置3所收集的植物汁液中目标物质的含量或活性。

由此，本实施例所示的检测系统可便捷地实现对植物汁液的在线提取，免除了现有植物汁液提取中所存在的前处理过程和复杂的检测程序，不仅可避免对植物造成不可逆的损坏或伤害，而且提取效率高，保证了所提取的目标物质的活性，确保了对植物汁液中目标物质的含量或活性检测的准确性。

在此应指出的是，在进行植物汁液提取时，由于植物茎秆或果实内不同组织部位的成分存在差异性，例如，植物茎秆的韧皮部的目标物质主要以有机物成分为主，而木质部的目标物质主要以水分及无机离子成分为主，从而本实施例可根据取样头22的取样深度确定溶剂的类型。显然，在取样头22伸入至植物茎秆或果实的韧皮部的情况下，本实施例所选的溶剂优选为脂溶性的溶剂，而在取样头22伸入至植物茎秆或果实的木质部的情况下，本实施例所选的溶剂优选为水溶性的溶剂。

与此同时，本实施例所示的驱动机构21，可理解为能够驱动取样头22伸入至植物茎秆或果实内不同深度位置的伸缩驱动机构、旋转驱动机构、机械式冲击机构等，在此不做具体限定。由此，本实施例可确保在有生物样本重复的条件下或多次在同一样品取样条件下，在植物组织内的相同部位取样，以确保植物汁液成分的一致性。

如图2所示，本实施例所示的取样头22包括壳套220、过滤网221及过滤膜222；壳套220呈杯状；壳套220的第一端为敞口端，并用于伸入至植物茎秆或果实内，壳套220的第二端与第一端相对；过滤网221与过滤膜222设于壳套220内，过滤网221靠近壳套220的第一端，过滤膜222设于过滤网221与壳套220的第二端之间；过滤网221与过滤膜222之间形成第一腔室223，过滤膜222与壳套220的第二端之间形成第二腔室224；注液装置1与样品收集装置3分别与第二腔室224连通；其中，过滤网221与过滤膜222均可供溶剂通过；过滤网221用于滤除植物汁液中的固体杂物，以供植物汁液进入第一腔室223；过滤膜222用于供植物汁液中的目标物质可选择性地从第一腔室223进入第二腔室224。

具体地，本实施例基于对取样头22的优化设计，在注液装置1向取样头22内注入溶剂时，溶剂先进入第二腔室224，再依次经过过滤膜222与过滤网221后，进入至植物茎秆或果实相应深度的植物组织内，并与植物组织中动态合成或运输的有机物质或无机物质混合，形成混合的植物汁液；接着，在注入压力的作用下，植物汁液先经过过滤网221滤除固体杂质，再在过滤膜222的选择性透过的作用下，植物汁液中处于目标分子量范围内的目标物质与溶剂构成的植物汁液通过过滤膜222，并被样品收集装置3收集起来。

在此应指出的是，在实际检测的过程中，可根据检测对象(目标物质)的不同，选择不同分子量范围的过滤膜222。与此同时，本实施例通过过滤网221的物理过滤与过滤膜222的选择性过滤，可有效去除相关干扰物质，确保对植物汁液成分的检测结果的准确性。

如图2所示，本实施例所示的壳套220的第二端设有进液口225与出液口226；进液口225与注液装置1连通，出液口226与样品收集装置3连通。

与此同时，为了便捷地控制取样头22的采样深度，本实施例所示的壳套220的敞口端设有沿周向延伸的刀口227，壳套220的敞口端所在的平面与壳套220的中轴线垂直。

如图1所示，为了便于驱动取样头22伸入至植物茎秆或果实内，本实施例所示的驱动机构21包括主体柱210、转动组件及夹持组件；夹持组件的一端与主体柱210连接，夹持组件的另一端与主体柱210的第一端用于夹持于植物茎秆或果实的相对侧；转动组件包括转动手柄211与连接杆212；主体柱210、转动手柄211及连接杆212同轴设置；连接杆212的一端伸入至主体柱210内的轴向通孔，并与取样头22的一端可拆卸式连接，连接杆212的另一端与转动手柄211连接；转动手柄211可转动地设于主体柱210的第二端，并能够沿主体柱210的中轴线移动。

具体地，在实际操作中，先将夹持组件的另一端与主体柱210的第一端夹持于植物茎秆或果实的相对侧，然后，手动旋转转动手柄211，由于转动手柄211在转动时会沿主体柱210的中轴线移动，从而可通过转动手柄211带动连接杆212转动，使得连接杆212相对于主体柱210移动。在连接杆212带动取样头22从主体柱210内的第一端伸出，并伸入至植物茎秆或果实内的预设位置时，停止旋转转动手柄211。

进一步地，为了精确地控制取样头22朝向植物茎秆或果实伸入的位移，本实施例在转动手柄211的侧面设有沿其周向排布的第一刻度线201，并在主体柱210的侧面设有沿其轴向排布的第二刻度线202。显然，取样头22朝向植物茎秆或果实伸入的位移为转动手柄211在第一刻度线201与第二刻度线202上的读数之和。

进一步地，为了确保取样头22稳定性地伸向植物茎秆或果实内，本实施例所示的夹持组件包括夹板213与支撑臂214；支撑臂214呈圆弧状，以用于环抱于植物茎秆或果实的表面；支撑臂214的一端与主体柱210连接，另一端与夹板213连接；夹板213与主体柱210的第一端用于夹持于植物茎秆或果实的相对侧。其中，本实施例可设置夹板213与主体柱210共面，支撑臂214为弹性支臂，以便适应于对不同直径的植物茎秆或果实的可靠固定夹持。

如图1所示，本实施例所示的注液装置1包括进液管12与注液泵11；注液泵11的进液端与溶剂存储装置连通，注液泵11的出液端与进液管12的一端连通，进液管12的另一端与第二腔室224连通；样品收集装置3包括出液管32与收集瓶31；出液管32的一端与收集瓶31连通，另一端与第二腔室224连通。

进一步地，基于本实施例所示的驱动机构21的结构形式，为了确保注液泵11通过进液管12可靠地向第二腔室224注液，并确保第二腔室224能够顺畅地通过出液管32回收至收集瓶31，本实施例所示的连接杆212优选为中空杆，并将进液管12与出液管32设为软管；进液管12的另一端与出液管32的另一端均伸入至连接杆212内，并与取样头22内的第二腔室224连通。如此，在连接杆212随同转动手柄211转动时，并不会对进液管12与出液管32的输液造成影响。

进一步地，为了精确地控制注液速度和注液体积，本实施例在注液泵11设有流量调节装置，流量调节装置可以为本实施例所公知的能够调节注液泵11的流量的调节旋钮。

与此同时，为了便于对收集的植物汁液进行检测，在收集瓶31呈水平放置的情况下，收集瓶31内腔的口径从下往上逐渐增大；检测装置4设于收集瓶31，检测装置4的检测端伸入至收集瓶31内。

其中，本实施例可在收集瓶31的瓶口设置固定套管，固定套管用于安装检测装置4，以便确保检测装置4的检测端伸入至收集瓶31内，从而对植物汁液中的目标物质进行在线检测。

如图3所示，本实施例还提供一种如上所述的植物汁液成分在线检测系统的检测方法，包括：

步骤310，根据对植物茎秆或果实内植物汁液的取样深度，确定过滤膜的类型及向植物茎秆或果实内加注的溶剂的类型。

步骤320，启动驱动机构，控制驱动机构按照取样深度驱动取样头伸入至植物茎秆或果实内的目标位置。

步骤330，启动注液装置，将选定的溶剂以预设压力加注至取样头，以驱动目标位置的植物汁液在经过选定的过滤膜后流向样品收集装置，过滤膜用于供植物汁液中的处于目标分子量范围内的目标物质可选择性地透过。

步骤340，采用检测装置检测样品收集装置所收集的植物汁液中目标物质的含量或活性。

具体地，在实际检测中，本实施例在根据取样深度确定过滤膜的类型及加注的溶剂的类型后，可通过取样装置将取样头伸入至植物茎秆或果实内的目标位置，再通过注液装置向取样头内注入对应类型的溶剂，以在过滤膜的选择性透过作用下，使得植物茎秆或果实内动态合成或运输的处于预设分子量范围的目标物质被溶剂携带出来，并收集于样品收集装置，以便检测装置检测样品收集装置所收集的植物汁液中目标物质的含量或活性。

由此，本实施例所示的检测方法可便捷地实现对植物汁液的在线提取，免除了现有植物汁液提取中所存在的前处理过程和复杂的检测程序，不仅可避免对植物造成不可逆的损坏或伤害，而且提取效率高，保证了所提取的目标物质的活性，确保了对植物汁液中目标物质的含量或活性检测的准确性。与此同时，本实施例可基于过滤膜的选型，获得不同分子量范围的目标物质，以有针对性地对目标物质的含量或活性进行检测分析。

下面，本发明以对西红柿中脱落酸的提取与检测为例，对本实施例进行具体说明。

脱落酸(Abscisic Acid，简称S-ABA或ABA)是具有重要生理活性的国际公认的五大类植物内源生长凋节物质之一，被称为植物抗逆诱导物质之王。ABA参与信号转导、耐旱调节等生物学过程，是植物重要的激素。当前对ABA的常规提取包括称量、研磨、溶解等过程，在提取过程中ABA非常容易降解或部分丢失。

基于本检测系统实时检测培养30天的西红柿茎秆在20％的聚乙二醇溶液(PEG)模拟干旱前后ABA含量，其操作如下所示：

在将西红柿茎秆夹持于夹板与主体柱的相对端面之间后，通过旋转转动手柄，并在第一刻度线与第二刻度线的配合下，将取样头插入西红柿茎秆内5mm深度，并用硅胶密封取样头与连接杆的衔接处，避免漏溶液。选择水作为加注的溶剂，在启动注液泵时，调节流量调节装置，控制加注的水溶液以10μl/min的速度输入至取样头；ABA在经过过滤网的初步过滤后进入过滤膜，在过滤膜的选择性透过作用下，分子量为10KD的物质可通过过滤膜，水溶液将ABA带走并经过出液管进入收集瓶，收集10min；此时，设于收集瓶的检测装置在线检测收集瓶中的ABA含量，测得正常供水条件下到施加干旱后的ABA含量范围在0.10-1.31μg/g鲜重之间。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。