專利名稱：一種低成本的高通量植物組織培養(yǎng)袋的制作方法
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)化應用始于70年代，1985年全球年產(chǎn)組培苗量約1. 3 億株，到1991年己達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，高昂的勞動力成本己成為組培產(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)的脫毒馬鈴薯，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)?；a(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，試管苗已出現(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)叫做懸浮細胞培養(yǎng)，懸浮細胞培養(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，而且需要在非常嚴格的無菌條件 下進行操作，難以實現(xiàn)規(guī)?；a(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， 使營養(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。
用柔軟的容器制成的用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)袋，容器的頂部安置有帶有 透氣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，容器的頂部連接一根拉桿，拉桿的另一端連接在可以上下 移動的構(gòu)件上，構(gòu)件的下端與推桿的上端連接，推桿的下端與一組變徑齒輪連 接，電機帶動變徑齒輪上下位移時推動構(gòu)件的移動。
所述培養(yǎng)袋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，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 底板有微孔的盤，底板帶有l(wèi) - 10"'個微孔,微孔的孔徑為O. Ol微米到lOO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。當構(gòu)件上下移動時帶動拉桿上下移動，容器隨著拉桿的上 下移動拉伸和壓縮，當拉桿向上移動使容器處在拉伸狀態(tài)時，培養(yǎng)皿離開營養(yǎng) 液懸在空氣中，植物組織進行有氧呼吸。當拉桿向下容器被壓縮時，培養(yǎng)皿浸 潤在營養(yǎng)液中，植物組織吸收養(yǎng)分。培養(yǎng)皿停留在空氣或浸潤在營養(yǎng)液中的時 間通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速控制。容器內(nèi)的空氣與外界的空氣通過進樣口的濾膜隨 著容器的拉伸和壓縮實現(xiàn)交換，容器被拉伸時無菌空氣通過進樣口濾膜進入容 器，容器被壓縮時容器內(nèi)的空氣通過進樣口濾膜被擠出到容器外。通過如此上 下移動形成的液氣循環(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)育生長緩慢，而且這種培養(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，能夠很快適應環(huán)境。更為有價值的是這種高通量的培養(yǎng)袋能夠一 次培養(yǎng)大量的植物組織培養(yǎng)苗，具有極好的應用前景。


圖1為一種低成本的高通量植物組織培養(yǎng)袋示意圖。
圖中l(wèi)為培養(yǎng)袋，2為培養(yǎng)袋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為拉桿，8為能夠上下移動 的構(gòu)件，9為推桿，IO為變徑齒輪組合，ll為可控轉(zhuǎn)速電機。
具體實施方式
l:
本實用新型的低成本高通量植物組織培養(yǎng)袋，是用柔軟的容器制成的用于 植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)袋，容器的頂部安置有帶有透氣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，容器的頂 部連接一根拉桿，拉桿的另一端連接在可以上下移動的構(gòu)件上，構(gòu)件的下端與推桿的上端連接，推桿的下端與一組變徑齒輪連接。
具體操作時，容器通過輻照滅菌后，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。當構(gòu)件在電機帶動的變徑齒輪推動 下上下位移時帶動拉桿上下移動，容器隨著拉桿的上下移動拉伸和壓縮，當拉 桿向上移動使容器處在拉伸狀態(tài)時，培養(yǎng)皿離開營養(yǎng)液懸在空氣中，植物組織 進行有氧呼吸。當拉桿向下容器被壓縮時，培養(yǎng)皿浸潤在營養(yǎng)液中，植物組織 吸收養(yǎng)分。容器內(nèi)的空氣與外界的空氣通過進樣口的濾膜隨著容器的拉伸和壓 縮實現(xiàn)交換，容器被拉伸時空氣通過進樣口防菌濾膜進入容器，容器被壓縮時 容器內(nèi)的空氣通過進樣口濾膜被擠出到容器外。通過如此上下移動形成的液氣 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 夠更快地適應環(huán)境，提高移栽苗的成活率。
具體實施方式
2:
在顯微解剖鏡下切取0. lmm無病毒馬鈴薯芽尖組織，放入到消毒液中浸泡 滅菌，放置火圈在培養(yǎng)袋進樣口處，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)液和馬鈴薯 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，馬鈴薯芽尖組織則存留在培養(yǎng) 皿上。將培養(yǎng)袋放置在25。C和光照周期為12小時的房內(nèi)。調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速使培 養(yǎng)皿在空氣和營養(yǎng)液中停留的時間分別為10分鐘，當構(gòu)件向上位移時帶動拉 桿向上移動，容器隨著拉桿的上移拉伸，培養(yǎng)皿離開營養(yǎng)液懸在空氣中10分 鐘，植物組織進行有氧呼吸。當構(gòu)件向下位移時帶動拉桿向下容器被壓縮，培 養(yǎng)皿浸潤在營養(yǎng)液中IO分鐘，植物組織吸收養(yǎng)分。容器內(nèi)的空氣與外界的空 氣通過進樣口的濾膜隨著容器的拉伸和壓縮實現(xiàn)交換，容器被拉伸時空氣通過 進樣口防菌濾膜進入容器，容器被壓縮時容器內(nèi)的空氣通過進樣口濾膜被擠出 到容器外。如此形成的液氣循環(huán)使馬鈴薯芽尖組織得以迅速繁殖， 一個月后即 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90%。本實用新型所述的實施例和實施方案僅僅是為了說明目的，本領(lǐng)域的技術(shù) 人員可以根據(jù)這些實例和方案作各種改進和變換，這些都不超出本申請的精神 和范圍以及所要保護的權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求1.一種低成本的高通量植物組織培養(yǎng)袋，其特征在于用柔軟的容器制成的用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)袋，容器的頂部安置有帶有透氣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，容器的頂部連接一根拉桿，拉桿的另一端連接在可以上下移動的構(gòu)件上，構(gòu)件的下端與推桿的上端連接，推桿的下端與一組變徑齒輪連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的培養(yǎng)袋，其特征在于所述的培養(yǎng)袋是由透光的 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)袋，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 微孔的盤。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的培養(yǎng)袋，其特征在于所述的培養(yǎng)皿底板帶有 1 _ 10'h個微孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的培養(yǎng)袋，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低成本的高通量植物組織培養(yǎng)袋。是采用一個容器制成的培養(yǎng)袋，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。容器的頂部連接一根拉桿，拉桿的另一端連接在可以上下移動的構(gòu)件上，構(gòu)件的下端與推桿的上端連接，推桿的下端與一組變徑齒輪連接，電機帶動變徑齒輪上下位移時推動構(gòu)件的移動從而帶動拉桿的位移。生長平臺在拉桿上下位移時不斷在空氣和營養(yǎng)液中循環(huán)，以此可以快速獲得大量的植物組織培養(yǎng)苗。
文檔編號A01H4/00GK201409354SQ2008202232
公開日2010年2月24日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者泓 王, 永 黃, 瑜 黃 申請人:永 黃