專利名稱：無試管植物組培苗的高通量培養(yǎng)箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種生物產(chǎn)品培育器件，具體涉及一種植物組織培養(yǎng)裝 置，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
植物組織培養(yǎng)的商業(yè)化應(yīng)用始于70年代，198,5年全球年產(chǎn)組培苗量約1. 3 億株，到1991年已達5. 13億株。在1996年，僅印度全國年產(chǎn)組培苗已超過 1.9億株。組培苗的世界年生產(chǎn)量每年以10—15%的速率遞增。即便組培產(chǎn)業(yè) 發(fā)展如此迅速，需求仍超過生產(chǎn)，這為該產(chǎn)業(yè)留下了足夠的發(fā)展空間。2000 年預(yù)計全球年產(chǎn)組培苗已達15億株。在早期，組培苗產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)主要集中在 發(fā)達國家，象美國、荷蘭、英國等，但組培產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)需要大量的具有一定技 術(shù)的勞力，所以在發(fā)達國家，高昂的勞動力成本已成為組培產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大制 約因素，以致該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展近期似乎表現(xiàn)出停滯現(xiàn)象。如美國只有一半的生產(chǎn) 能力被利用起來。相反在發(fā)展中國家，低廉的工資能生產(chǎn)出低成本的試管植物。 如印度的微繁工業(yè)，起步雖比西方晚了近10年，而產(chǎn)量卻從1988年的500萬 株躍升到1996年1. 9億株，企業(yè)數(shù)量相應(yīng)地從4家發(fā)展到75家。我國擁有大 量的優(yōu)秀科技人才，植物種質(zhì)資源豐富。另外我國在技術(shù)上也有一定的積累， 例如北方的脫毒馬鈴薯，中原地區(qū)的脫毒大蒜，華南的脫毒香蕉組培苗以及一 些花卉組培苗生產(chǎn)已進入規(guī)模化生產(chǎn)，因此完全有可能成為今后世界上組培苗 的主要生產(chǎn)國和外資在這方面投入的一個主要國家。
近年來我國政府提出發(fā)展效益農(nóng)業(yè)，全面推進農(nóng)業(yè)和農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)，在 全國建立了不少農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化園區(qū)，與此同時不少具有實力的企業(yè)也投資效益農(nóng) 業(yè)，故近一、二年組培企業(yè)如雨后春筍，估計我國的組培苗生產(chǎn)企業(yè)負(fù)荷運轉(zhuǎn) 的話，生產(chǎn)量可超過3億株。目前，觀賞植物、園藝作物、經(jīng)濟林木、無性繁 殖作物等部分或大部分都用離體快繁提供苗木，試管苗己出現(xiàn)在國內(nèi)外市場上 并形成產(chǎn)業(yè)化。
植物組培快繁是"種子種苗創(chuàng)新工程"的主體內(nèi)容，通過植物組織培養(yǎng)可快速繁殖作物新品種，加快新品種的推廣速度；由植物組織培養(yǎng)培育的組培苗， 遺傳基因高度一致，生產(chǎn)性能好；營養(yǎng)體繁殖的植物經(jīng)脫病毒組培，農(nóng)戶引種 栽植后可增加產(chǎn)量10%以上，品質(zhì)提高一個檔次。因此，發(fā)展植物組培快繁產(chǎn) 業(yè)能為農(nóng)業(yè)提高效益，為農(nóng)民增加收入，其市場前景是非常廣闊的。
目前植物組織培養(yǎng)采用的主要技術(shù)是在試管或組培瓶中加入人工培養(yǎng)基， 使植物外植體可以在上述培養(yǎng)基上產(chǎn)生愈傷組織，再在適宜條件下培養(yǎng)出再生 植株，進行無性繁殖獲得所需的植物幼苗。在愈傷組織培養(yǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上又發(fā) 展起的一種新的培養(yǎng)技術(shù)叫做懸浮細(xì)胞培養(yǎng)，懸浮細(xì)胞培養(yǎng)是指將為分化、易 散碎的愈傷組織轉(zhuǎn)移到裝有適當(dāng)液體培養(yǎng)基的培養(yǎng)瓶中，培養(yǎng)瓶置于水平搖床 上進行振蕩培養(yǎng)的一種培養(yǎng)法，適合于進行產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)，目前主要 用于制取植物代謝產(chǎn)物。
這些方法培育的植物組織是固定在一種營養(yǎng)組分的培養(yǎng)瓶中進行的，不能 根據(jù)愈傷組織的發(fā)育階段實時調(diào)整營養(yǎng)組分，而且需要在非常嚴(yán)格的無菌條件 下進行操作，難以實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的，是提供一種不需培養(yǎng)瓶即可進行大量快速培育植物組 織培養(yǎng)苗的裝置，這種裝置可以根據(jù)愈傷組織的發(fā)育階段實時調(diào)整營養(yǎng)組分， 使?fàn)I養(yǎng)組分的組成更適合愈傷組織的生長發(fā)育，快速分化形成所需的營養(yǎng)苗。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
以一個容器制成的培養(yǎng)箱，容器的頂部安置有帶有濾膜的可開閉的進樣 口，進樣口下端接有一個空心管，空心管下端的管璧開有孔，空心管底部固定 有一個邊沿有側(cè)壁而底板有微孔的培養(yǎng)皿，構(gòu)成組織培養(yǎng)苗的生長平臺，生長 平臺放置在容器底部的氣囊上面，氣囊的一端連接一個帶有空氣過濾器的進氣 管，氣囊的另一端連接一個排氣管，排氣管的末端與一個能夠調(diào)節(jié)壓力的排氣 閥連接。
所述的培養(yǎng)箱是由透光的和不凝結(jié)水汽形成水滴的高分子材料制成的,所 述的培養(yǎng)皿是由天然的無機材料，天然的或人工合成的高分子材料制成的邊沿 有側(cè)壁而底板有微孔的，培養(yǎng)皿底板帶有l(wèi) _ 10"'個微孔，底板上的微孔的孔徑 為0.01微米到100毫米。營養(yǎng)液和植物組織通過進樣口加入，營養(yǎng)液和植物組織從空心管下端的開 口進入到培養(yǎng)皿上，營養(yǎng)液通過培養(yǎng)皿底板的微孔流入容器的底部，植物組織 則存留在培養(yǎng)皿上。將排氣管的排氣壓力調(diào)節(jié)闊調(diào)整到合適的壓力，氣囊膨脹 前培養(yǎng)皿浸潤在營養(yǎng)液中，當(dāng)氣泵泵入無菌空氣使容器底部的氣囊膨脹時，膨 脹的氣囊抬高培養(yǎng)皿，使培養(yǎng)皿底板上的植物組織脫離營養(yǎng)液，當(dāng)氣囊中的壓 力達到設(shè)定的安全域值時，排起閥門打開，無菌空氣進入到容器中，植物組織 得到新鮮空氣進行有氧呼吸，多余的空氣通過空心管進樣口的透氣膜逸出，氣 囊凹陷，培養(yǎng)皿底板上的植物組織浸入營養(yǎng)液中。如此形成的液氣循環(huán)使植物 組織生長更為健康，有利于培養(yǎng)的植物組織移栽到自然環(huán)境中時能夠更快地適 應(yīng)環(huán)境，提高移栽苗的成活率。
常規(guī)的植物組織培養(yǎng)方法是在試管或組培瓶中加入培養(yǎng)所需要的養(yǎng)分和 瓊脂滅菌消毒，冷卻后培養(yǎng)基成為固體狀態(tài)后在無菌條件下接種植物組織，再 將試管或組培瓶置于無菌組培室中培養(yǎng)，試管的瓶塞或組培瓶的瓶蓋有一個帶 有濾膜的通氣孔，瓶中的植物組織通過從固體培養(yǎng)基取得養(yǎng)分，從通氣孔得到 有限的空氣發(fā)育生長，這種培養(yǎng)方式非常容易遭受螨的污染。
本實用新型使植物組織在液氣循環(huán)的動態(tài)環(huán)境中發(fā)育，極大地減少了植物 組織培養(yǎng)中發(fā)生的病菌尤其螨污染的為害，培育條件更接近自然，組培苗移栽 時成活率高，能夠很快適應(yīng)環(huán)境。更為有價值的是這種高通量的培養(yǎng)箱能夠一 次培養(yǎng)大量的植物組織培養(yǎng)苗，具有極好的應(yīng)用前景。


圖1為無試管植物組培苗高通量培養(yǎng)箱示意圖。
圖中l(wèi)為培養(yǎng)箱體，2為培養(yǎng)箱頂部帶有濾膜的進樣口， 3為空心管，4 為空心管下端管璧的開孔，5為培養(yǎng)皿，6為微孔，7氣囊，8為進氣管，9為 空氣過濾器，IO為排氣管，ll為壓力調(diào)節(jié)排氣閥，12為營養(yǎng)液液面。
具體實施方式
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本實用新型的無試管植物組培苗高通量培養(yǎng)箱，培養(yǎng)箱是由箱體，進樣口， 空心管，培養(yǎng)皿，氣囊，進氣管，排氣管，壓力調(diào)節(jié)排氣閥組成。進樣口直接 開在箱體的頂部，進樣口下端接有一個空心管，空心管下端的管璧開有孔，空心管底部固定有一個邊沿有側(cè)壁而底板有微孔的培養(yǎng)皿，構(gòu)成組織培養(yǎng)苗的生 長平臺，生長平臺放置在容器底部的氣囊上面，氣囊的一端連接一個帶有空氣 過濾器的進氣管，氣囊的另一端連接一個排氣管，排氣管的末端與一個能夠調(diào) 節(jié)壓力的排氣閥連接。
具體操作時，進樣口用常規(guī)火圈殺菌，將植物組織消毒殺菌后從進樣口投 入，而后將滅菌的營養(yǎng)液從進樣口注入，營養(yǎng)液和植物組織從空心管下端的開 口進入到培養(yǎng)皿上，營養(yǎng)液通過培養(yǎng)皿底板的微孔流入容器的底部，植物組織 則存留在培養(yǎng)皿上。將排氣管的排氣壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)整到合適的壓力，氣囊膨脹 前培養(yǎng)皿浸潤在營養(yǎng)液中，當(dāng)氣泵泵入無菌空氣使容器底部的氣囊膨脹時，膨 脹的氣囊抬高培養(yǎng)皿，使培養(yǎng)皿底板上的植物組織脫離營養(yǎng)液，當(dāng)氣囊中的壓 力達到設(shè)定的安全域值時，排氣閥門打開，無菌空氣進入到容器中，植物組織 得到新鮮空氣進行有氧呼吸，多余的空氣通過空心管進樣口的透氣膜逸出，氣 囊凹陷，培養(yǎng)皿底板上的植物組織浸入營養(yǎng)液中。如此形成的液氣循環(huán)使植物 組織生長更為健康，有利于培養(yǎng)的植物組織移栽到自然環(huán)境中時能夠更快地適 應(yīng)環(huán)境，提高移栽苗的成活率。
在顯微解剖鏡下切取O. lmm大蒜芽尖組織，放入到消毒液中浸泡滅菌，放 置火圈在培養(yǎng)箱進樣口處，將滅菌的芽尖從進樣口投入到空心管中，再將營養(yǎng) 液通過微孔膜過濾滅菌并從進樣口通過空心管注入，營養(yǎng)液和大蒜芽尖組織從 空心管下端的開口進入到培養(yǎng)皿上，營養(yǎng)液通過培養(yǎng)皿底板上的5000個孔徑 為45微米的微孔流入容器的底部，大蒜芽尖組織則存留在培養(yǎng)皿上。排氣管 的排氣壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)整到壓力安全域值50kPa，將培養(yǎng)箱放置在25'C和光照周 期為12小時的房內(nèi)。氣囊膨脹前含有大蒜芽尖組織的培養(yǎng)皿浸潤在營養(yǎng)液中， 當(dāng)氣泵泵入無菌空氣使容器底部的氣囊膨脹時，膨脹的氣囊抬高培養(yǎng)皿，使培 養(yǎng)皿底板上的大蒜芽尖組織脫離營養(yǎng)液，當(dāng)氣囊中的壓力達到設(shè)定的安全域值 50kPa時，排氣閥門打開，無菌空氣進入到容器中，大蒜芽尖組織得到新鮮空 氣進行有氧呼吸，多余的空氣通過空心管進樣口的透氣膜逸出，氣囊凹陷，培 養(yǎng)皿底板上的大蒜芽尖組織浸入營養(yǎng)液中。如此形成的液氣循環(huán)使大蒜芽尖組 織得以迅速繁殖， 一個半月后即形成大量簇生芽。將簇生芽切割分苗，置于珍 珠巖培養(yǎng)液中練苗一周后移栽，成活率達到95%。
權(quán)利要求1.無試管植物組培苗的高通量培養(yǎng)箱，其特征在于以一個容器制成的培養(yǎng)箱，容器的頂部安置有帶有濾膜的可開閉的進樣口，進樣口下端接有一個空心管，空心管下端的管璧開有孔，空心管底部固定有一個邊沿有側(cè)壁而底板有微孔的培養(yǎng)皿，構(gòu)成組織培養(yǎng)苗的生長平臺，生長平臺放置在容器底部的氣囊上面，氣囊的一端連接一個帶有空氣過濾器的進氣管，氣囊的另一端連接一個排氣管，排氣管的末端與一個能夠調(diào)節(jié)壓力的排氣閥連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的培養(yǎng)箱，其特征在于所述的培養(yǎng)箱是由透光的 和不凝結(jié)水汽形成水滴的高分子材料制成的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的培養(yǎng)箱，其特征在于所述的培養(yǎng)皿是由天然的 無機材料，天然的或人工合成的高分子材料制成的邊沿有側(cè)壁而底板有 微孔的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的培養(yǎng)箱，其特征在于所述的培養(yǎng)皿底板帶有 1 - l(T個微孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的培養(yǎng)箱，其特征在于所述的培養(yǎng)皿底板上的微 孔的孔徑為O. 01微米到100毫米。
專利摘要本實用新型涉及一種能快速大量繁育植物組培苗的無試管植物組織高通量培養(yǎng)箱。是采用一個容器制成的培養(yǎng)箱，容器的頂部安置有帶有濾膜的可開閉的進樣口，進樣口下端接有一個空心管，空心管下端的管璧開有孔，空心管底部固定有一個邊沿有側(cè)壁而底板有微孔的培養(yǎng)皿，構(gòu)成組織培養(yǎng)苗的生長平臺，生長平臺放置在容器底部的氣囊上面，氣囊的一端連接一個帶有空氣過濾器的進氣管，氣囊的另一端連接一個排氣管，排氣管的末端與一個能夠調(diào)節(jié)壓力的排氣閥連接，通過氣囊的膨脹伸縮使植物組織在氣液循環(huán)中快速繁殖生長，獲得大量的植物組織培養(yǎng)苗。
文檔編號A01H4/00GK201426296SQ2008202228
公開日2010年3月24日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者泓 王, 永 黃 申請人:永 黃