專利名稱：一種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于植物生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可拆卸的在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的裝置。
背景技術(shù)：
植物組織培養(yǎng)技術(shù)誕生一百多年來已廣泛應(yīng)用于作物育種、花卉、果蔬及林業(yè)種苗的擴(kuò)繁，具有其他技術(shù)手段不可比擬的優(yōu)勢(shì)。目前在植物組織培養(yǎng)領(lǐng)域，培養(yǎng)方式主要是指在培養(yǎng)瓶中將瓊脂作為支持物的固體或半固體的培養(yǎng)。這種培養(yǎng)方式需要耗費(fèi)大量的瓊月旨，并且在灌裝以及清洗時(shí)需處理大量容器，因此耗費(fèi)大量勞動(dòng)力，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下。液體培養(yǎng)方式雖然具有更新容易、無需換容器、方便過濾滅菌、清洗方便、便于大型容器應(yīng)用、減少轉(zhuǎn)苗時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)；但在液體培養(yǎng)時(shí)缺點(diǎn)也比較集中，例如容易缺氧、長期浸沒于液體中植物器官易玻璃化、植物器官對(duì)攪拌力敏感、以及需要復(fù)雜的設(shè)備等。歐洲從1994年開始對(duì)生物反應(yīng)器技術(shù)應(yīng)用于植物組織培養(yǎng)進(jìn)行了廣泛的研究，比較有代表性的研究成果是間歇式氣-液交換生物反應(yīng)器如氣升式反應(yīng)器(RITAOR)和雙瓶式(BITOR)生物反應(yīng)器。間歇的氣體驅(qū)動(dòng)營養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)的方式很好的解決了通氣和營養(yǎng)的供給的問題，并且可以控制培養(yǎng)條件同時(shí)省去了不可回收的基質(zhì)物料，相對(duì)于傳統(tǒng)培養(yǎng)有效的減少了勞動(dòng)力及物料的消耗，并且提高了組培苗的質(zhì)量。但RITAOR構(gòu)造復(fù)雜使制造成本過高，BITOR的培養(yǎng)瓶和通氣泵冗余使總體成本增加并導(dǎo)致空間利用率降低，限制了它們的普遍應(yīng)用。國內(nèi)對(duì)間歇浸沒培養(yǎng)反應(yīng)器的研究主要有以下方面:1、對(duì)傳統(tǒng)攪拌罐、氣升罐的改進(jìn)；但是由于仍然采用浸沒式培養(yǎng)，因此玻璃化現(xiàn)象無法解決。2、層向流反應(yīng)器，如淺層式和轉(zhuǎn)鼓式培養(yǎng)反應(yīng)器；雖減少了玻璃化現(xiàn)象，但是培養(yǎng)效果不理想。3、噴淋、霧化型反應(yīng)器，此類反應(yīng)器培養(yǎng)效果較為理想，現(xiàn)在也有相關(guān)的專利申請(qǐng)，如專利號(hào)為97220500.4的“植物器官生物培養(yǎng)反應(yīng)器”和專利號(hào)為96204509.8的“多層轉(zhuǎn)動(dòng)篩板式霧狀流植物組織培養(yǎng)反應(yīng)器”，以及專利號(hào)為96207831.X的“彈性閥篩板植物組織培養(yǎng)反應(yīng)器”。但此種培養(yǎng)方式在培養(yǎng)后期隨著植物的生長，霧狀的培養(yǎng)液很難分布均勻，嚴(yán)重影響了植物的生長。
4、間歇浸沒反應(yīng)器，此類反應(yīng)器主要是利用培養(yǎng)液對(duì)植物組織的間歇浸沒進(jìn)行培養(yǎng)，浸沒時(shí)供給植物營養(yǎng)，間歇時(shí)又提供植物足夠的氧氣。由于該培養(yǎng)方式較好的解決了玻璃化的問題，并且營養(yǎng)物質(zhì)隨著對(duì)植物組織的浸沒也可以得到很好的傳遞；因此這種培養(yǎng)方式可以很好的解決植物組織培養(yǎng)中的各種難題。此類培養(yǎng)方式國外研究較多，并且在國內(nèi)此種反應(yīng)器也有相關(guān)的專利申請(qǐng)，如專利號(hào)為98205797.0的“氣升式周期浸沒光照植物細(xì)胞組織器官培養(yǎng)反應(yīng)器”，專利號(hào)為98102396.7的“氣升式周期浸沒光照植物細(xì)胞組織器官培養(yǎng)方法及培養(yǎng)反應(yīng)器”以及公開號(hào)為101300958A的“一種間歇浸沒式植物培養(yǎng)裝置及其控制方法”等，均因設(shè)備的構(gòu)造復(fù)雜、制造成本高，導(dǎo)致不易普及。而專利號(hào)為200920116327的“間歇浸沒植物組織器官的培養(yǎng)反應(yīng)器”雖然相較于前兩者結(jié)構(gòu)更為簡易，成本也較為低廉，但該設(shè)備的主反應(yīng)罐開口較小，再生植株不易取出。此外，由于儲(chǔ)液罐和主反應(yīng)罐為兩個(gè)獨(dú)立元件，給攜帶和滅菌帶來不便。而申請(qǐng)?zhí)枮?01020288879.1的“間歇浸沒的開合式植物生物反應(yīng)器”雖克服了再生植株取出不便的問題，但其構(gòu)造決定了中途更換培養(yǎng)液具有一定的困難，并且由于開口較大，增加了更換時(shí)染菌的概率。上述問題是在植物組織培養(yǎng)裝置的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程中應(yīng)當(dāng)予以考慮并解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜、制造成本高、導(dǎo)致不易普及，或設(shè)備的主反應(yīng)罐開口較小導(dǎo)致再生植株不易取出，或攜帶和滅菌不便，或染菌概率大的問題。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置，包括反應(yīng)器培養(yǎng)罐體、用于提供氣壓動(dòng)力的充氣泵和通過控制充氣泵來調(diào)節(jié)浸沒頻率的時(shí)控器，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體的頂端設(shè)有反應(yīng)器罐體蓋子，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體的中部設(shè)置擋板，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體的底端密封連接有用于儲(chǔ)存培養(yǎng)液的儲(chǔ)液罐，所述反應(yīng)器罐體蓋子設(shè)有出氣小嘴，所述出氣小嘴通過第一硅膠管連接空氣除菌器一，所述擋板設(shè)有通氣小嘴，所述通氣小嘴連接第二硅膠管的一端，所述第二硅膠管的另一端至儲(chǔ)液罐的罐底，所述通氣小嘴與擋板的通口連接處設(shè)有用于防止培養(yǎng)的外植體掉入的過濾網(wǎng)，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體的底端與擋板間的罐壁上設(shè)有用于使無菌空氣進(jìn)入反應(yīng)器培養(yǎng)罐體的進(jìn)氣小嘴，所述進(jìn)氣小嘴通過第三硅膠管連接空氣除菌器二，所述空氣除菌器二連接所述充氣泵。進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述儲(chǔ)液罐設(shè)有用于密封儲(chǔ)液罐的罐蓋。進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述出氣小嘴為向第一硅膠管方向突出的出氣小嘴，所述通氣小嘴為向第二硅膠管方向突出的通氣小嘴。進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體內(nèi)設(shè)有用于分層培養(yǎng)的分層培養(yǎng)網(wǎng)架。進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體、反應(yīng)器罐體蓋子、儲(chǔ)液罐、罐蓋均為透光材料制成。進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述透光材料為PP、PC、玻璃。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型一種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置，成本低、培養(yǎng)效果好、且適應(yīng)度高，能夠?qū)崿F(xiàn)組培育苗進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)植物組織時(shí)的有效地成本控制，具有節(jié)省成本、可實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？旆苯档腿揪怕?、提高了單位產(chǎn)出量的優(yōu)點(diǎn)。具體為:(I)節(jié)省成本。與傳統(tǒng)組織培養(yǎng)方式相比，采用本實(shí)用新型的間歇浸沒植物組織培養(yǎng)反應(yīng)器及其使用方法進(jìn)行大規(guī)模植物組織培養(yǎng)可以節(jié)省大量的不能重復(fù)利用的物料(如瓊脂等)的消耗，并且培養(yǎng)容器體積的增加以及接種過程的簡化和培養(yǎng)過程的自動(dòng)化程度的提高使人力的消耗也大大減少。因此具有降低植物組織培養(yǎng)成本的作用。(2)可實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？旆薄１緦?shí)用新型與傳統(tǒng)的組織培養(yǎng)室可以很好的配合進(jìn)行大規(guī)?？旆?。并且通過對(duì)組織培養(yǎng)微環(huán)境的調(diào)整可以大大提高擴(kuò)繁效率，并且可以使植物處于最佳的生長發(fā)育代謝狀態(tài)，提高組培苗的質(zhì)量和品質(zhì)。本實(shí)用新型具有現(xiàn)有技術(shù)中間歇浸沒培養(yǎng)裝置的所有優(yōu)點(diǎn)，具有良好的通風(fēng)換氣系統(tǒng)，可使培養(yǎng)的植物抗逆性大大增強(qiáng)，為后續(xù)的煉苗的操作提供保障。(3)降低染菌概率。本實(shí)用新型構(gòu)造簡單，密封性好。并且在組織培養(yǎng)過程中進(jìn)行換液時(shí)不必將植物取出或者是將營養(yǎng)耗盡的培養(yǎng)液倒出后加入新鮮的培養(yǎng)液，而是直接將滅菌好的具有新鮮培養(yǎng)液的儲(chǔ)液罐更換。這樣就大大降低了操作過程中染菌的概率。為長時(shí)間的進(jìn)行組織培養(yǎng)提供了保障。(4)提高了單位產(chǎn)出量。本實(shí)用新型的間歇浸沒植物組織培養(yǎng)的反應(yīng)器可根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行放大。并且配備了分層培養(yǎng)網(wǎng)架，可根據(jù)需要對(duì)培養(yǎng)的植物組織進(jìn)行分層培養(yǎng)。這樣就提高了單個(gè)反應(yīng)器的產(chǎn)出量。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的整體示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的分解示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三的分解示意圖。其中:1-空氣除菌器一，2-第一硅膠管，3-反應(yīng)器罐體蓋子，4-反應(yīng)器培養(yǎng)罐體，5-第二娃膠管，6-儲(chǔ)液罐,7-罐蓋,8-分層培養(yǎng)網(wǎng)架,9-充氣泵，10-時(shí)控器，11-第三娃膠管，12-空氣除菌器二，13-進(jìn)氣小嘴，14-通氣小嘴，15-出氣小嘴，16-擋板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一如圖1所示，本實(shí)施例一種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置，包括反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4、用于提供氣壓動(dòng)力的充氣泵9和通過控制充氣泵9來調(diào)節(jié)浸沒頻率的時(shí)控器10，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4的頂端設(shè)有反應(yīng)器罐體蓋子3，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4的中部設(shè)置擋板16，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4的底端密封連接有用于儲(chǔ)存培養(yǎng)液的儲(chǔ)液罐6，所述反應(yīng)器罐體蓋子3設(shè)有出氣小嘴15，所述出氣小嘴15通過第一硅膠管2連接空氣除菌器一 1，所述擋板16設(shè)有通氣小嘴14，所述通氣小嘴14連接第二硅膠管5的一端，所述第二硅膠管5的另一端至儲(chǔ)液罐6的罐底，所述通氣小嘴14與擋板16的通口連接處設(shè)有用于防止培養(yǎng)的外植體掉入的過濾網(wǎng)，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4的底端與擋板16間的罐壁上設(shè)有用于使無菌空氣進(jìn)入反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4的進(jìn)氣小嘴13，所述進(jìn)氣小嘴13通過第三硅膠管11連接空氣除菌器二 13，所述空氣除菌器二 13連接所述充氣泵9。該種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置的具體操作步驟如下:在儲(chǔ)液罐6中注入適量培養(yǎng)液后，將其在121°C下高溫高壓蒸汽滅菌20min，取出冷卻備用。在無菌條件下將需要規(guī)模擴(kuò)繁的外植體接種入滅菌后的反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4，使用滅菌后的反應(yīng)器罐體蓋子3將反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4密封完成接種。時(shí)控器10設(shè)定參數(shù)后連接充氣泵9，接通電源后，將該可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置放置在普通組織培養(yǎng)室中進(jìn)行光照培養(yǎng)。在充氣泵9處于工作狀態(tài)時(shí)，氣體由反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4的中部的進(jìn)氣小嘴13連接的空氣除菌器二 13進(jìn)行除菌處理，然后通過第二硅膠管5進(jìn)入儲(chǔ)液罐6，儲(chǔ)液罐6中的培養(yǎng)液在氣壓的作用下通過第二硅膠管5進(jìn)入反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4內(nèi)，使反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4中的的植物組織器官浸沒在培養(yǎng)液中。反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4中的氣體則通過反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4蓋子的出氣小嘴15連接第一硅膠管2和空氣除菌器一 I排出。在充氣泵9停止工作時(shí)，反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4內(nèi)的培養(yǎng)液在自身重力的作用下，通過反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4的中部的擋板16的通氣小嘴14和第二硅膠管5回流至儲(chǔ)液罐6中。由于所述通氣小嘴14與擋板16的通口連接處設(shè)有用于防止培養(yǎng)的外植體掉入的過濾網(wǎng)，因此反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4內(nèi)的植物組織器官不會(huì)隨著培養(yǎng)液回流至儲(chǔ)液罐6中。此時(shí)整個(gè)反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4內(nèi)形成負(fù)壓，外界的氣體經(jīng)過與反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4蓋子出氣小嘴15連接的空氣除菌器一I的過濾除菌處理后沿著第一硅膠管2進(jìn)入反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4內(nèi)。這樣，反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4內(nèi)的植物組織器官就完成了一個(gè)被間歇浸沒的循環(huán)。并可以通過調(diào)節(jié)時(shí)控器10來調(diào)節(jié)上述循環(huán)的時(shí)間。在適當(dāng)時(shí)間的培養(yǎng)后可完成培養(yǎng)，在完成培養(yǎng)后培養(yǎng)的植物組織即可進(jìn)行下一步的移栽等操作。該種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置的各個(gè)部分經(jīng)過清洗后可重復(fù)利用，以節(jié)省成本。實(shí)施例二如圖2所示，實(shí)施例二與實(shí)施例一基本相同，實(shí)施例二與實(shí)施例一的區(qū)別在于:所述儲(chǔ)液罐6設(shè)有用于密封儲(chǔ)液罐6的罐蓋7。罐蓋7具有與儲(chǔ)液罐6相配合的螺紋或其他連接方式裝置，應(yīng)用在培養(yǎng)時(shí)的換液過程中單獨(dú)對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行滅菌時(shí)，使用罐蓋7對(duì)儲(chǔ)液罐6進(jìn)行密封。具體操作如下:在進(jìn)行培養(yǎng)一段時(shí)間后，儲(chǔ)液罐6中的培養(yǎng)液的成分會(huì)有一定的消耗，根據(jù)培養(yǎng)需要對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行更換以保證植物的生長，首先將新鮮的培養(yǎng)液注入備用儲(chǔ)液罐中，利用罐蓋7密封備用儲(chǔ)液罐后在121°C下高溫高壓滅菌20min，冷卻備用。然后將正在培養(yǎng)植物的反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4紫外滅菌后，于無菌條件下將裝有新鮮培養(yǎng)液的備用儲(chǔ)液罐替換裝有營養(yǎng)耗盡的培養(yǎng)液的儲(chǔ)液罐6。完成更換培養(yǎng)液過程。實(shí)施例三如圖3所不，實(shí)施例三與實(shí)施例一基本相同，實(shí)施例三與實(shí)施例一的區(qū)別在于:所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體4內(nèi)設(shè)有用于分層培養(yǎng)的分層培養(yǎng)網(wǎng)架8。根據(jù)不同的植物種類使用分層培養(yǎng)網(wǎng)架8來進(jìn)行分層培養(yǎng)，提高單位反應(yīng)器的產(chǎn)出效率。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置，其特征在于:包括反應(yīng)器培養(yǎng)罐體(4)、用于提供氣壓動(dòng)力的充氣泵(9)和通過控制充氣泵(9)來調(diào)節(jié)浸沒頻率的時(shí)控器(10)，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體(4)的頂端設(shè)有反應(yīng)器罐體蓋子(3)，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體(4)的中部設(shè)置擋板(16)，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體(4)的底端密封連接有用于儲(chǔ)存培養(yǎng)液的儲(chǔ)液罐(6)，所述反應(yīng)器罐體蓋子(3)設(shè)有出氣小嘴(15)，所述出氣小嘴(15)通過第一硅膠管(2)連接空氣除菌器一(I )，所述擋板(16)設(shè)有通氣小嘴(14)，所述通氣小嘴(14)連接第二硅膠管(5)的一端，所述第二硅膠管(5)的另一端至儲(chǔ)液罐(6)的罐底，所述通氣小嘴(14)與擋板(16)的通口連接處設(shè)有用于防止培養(yǎng)的外植體掉入的過濾網(wǎng)，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體(4)的底端與擋板(16)間的罐壁上設(shè)有用于使無菌空氣進(jìn)入反應(yīng)器培養(yǎng)罐體(4)的進(jìn)氣小嘴(13)，所述進(jìn)氣小嘴(13)通過第三硅膠管(11)連接空氣除菌器二( 12)，所述空氣除菌器二( 12)連接所述充氣泵(9)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)液罐(6)設(shè)有用于密封儲(chǔ)液罐(6)的罐蓋(7)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置，其特征在于:所述出氣小嘴(15)為向第一娃膠管(2)方向突出的出氣小嘴(15),所述通氣小嘴(14)為向第二娃膠管(5)方向突出的通氣小嘴(14)。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置，其特征在于:所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體(4 )內(nèi)設(shè)有用于分層培養(yǎng)的分層培養(yǎng)網(wǎng)架(8 )。
5.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置，其特征在于:所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體(4)、反應(yīng)器罐體蓋子(3)、儲(chǔ)液罐(6)、罐蓋(7)均為透光材料制成。
6.如權(quán)利要求5所述的一種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置，其特征在于:所述透光材料為PP、PC、玻璃。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置，包括反應(yīng)器培養(yǎng)罐體、用于提供氣壓動(dòng)力的充氣泵和通過控制充氣泵來調(diào)節(jié)浸沒頻率的時(shí)控器，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體的頂端設(shè)有反應(yīng)器罐體蓋子，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體的中部設(shè)置擋板，所述反應(yīng)器培養(yǎng)罐體的底端密封連接有用于儲(chǔ)存培養(yǎng)液的儲(chǔ)液罐，所述反應(yīng)器罐體蓋子設(shè)有出氣小嘴，所述出氣小嘴通過第一硅膠管連接空氣除菌器一，所述擋板設(shè)有通氣小嘴；該種可拆卸的植物組織液體培養(yǎng)裝置，成本低、培養(yǎng)效果好、且適應(yīng)度高，能夠?qū)崿F(xiàn)組培育苗進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)植物組織時(shí)的有效地成本控制，具有節(jié)省成本、可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模快繁降低染菌概率、提高了單位產(chǎn)出量的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C12M3/00GK203048953SQ201320062799

公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者賈明良, 張本厚, 陳集雙, 金磊磊 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)