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专利名称:无试管植物组培苗的高通量培养箱的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种生物产品培育器件,具体涉及一种植物组织培养装置,属于生物技术领域。
背景技术:
植物组织培养的商业化应用始于70年代,198,,。在1996年,。组培苗的世界年生产量每年以10—15%的速率递增。即便组培产业发展如此迅速,需求仍超过生产,这为该产业留下了足够的发展空间。2000年预计全球年产组培苗已达15亿株。在早期,组培苗产业化生产主要集中在发达国家,象美国、荷兰、英国等,但组培产业化生产需要大量的具有一定技术的劳力,所以在发达国家,高昂的劳动力成本已成为组培产业发展的最大制约因素,以致该产业的发展近期似乎表现出停滞现象。如美国只有一半的生产能力被利用起来。相反在发展中国家,低廉的工资能生产出低成本的试管植物。如印度的微繁工业,起步虽比西方晚了近10年,,企业数量相应地从4家发展到75家。我国拥有大量的优秀科技人才,植物种质资源丰富。另外我国在技术上也有一定的积累,例如北方的脱毒马铃薯,中原地区的脱毒大蒜,华南的脱毒香蕉组培苗以及一
些花卉组培苗生产已进入规模化生产,因此完全有可能成为今后世界上组培苗的主要生产国和外资在这方面投入的一个主要国家。
近年来我国政府提出发展效益农业,全面推进农业和农村现代化建设,在全国建立了不少农业现代化园区,与此同时不少具有实力的企业也投资效益农业,故近一、二年组培企业如雨后春笋,估计我国的组培苗生产企业负荷运转的话,生产量可超过3亿株。目前,观赏植物、园艺作物、经济林木、无性繁殖作物等部分或大部分都用离体快繁提供苗木,试管苗己出现在国内外市场上并形成产业化。
植物组培快繁是"种子种苗创新工程"的主体内容,通过植物组织培养可快速繁殖作物新品种,加快新品种的推广速度;由植物组织培养培育的组培苗,遗传基因高度一致,生产性能好;营养体繁殖的植物经脱病毒组培,农户引种栽植后可增加产量10%以上,品质提高一个档次。因此,发展植物组培快繁产业能为农业提高效益,为农民增加收入,其市场前景是非常广阔的。
目前植物组织培养采用的主要技术是在试管或组培瓶中加入人工培养基,使植物外植体可以在上述培养基上产生愈伤组织,再在适宜条件下培养出再生植株,进行无性繁殖获得所需的植物幼苗。在愈伤组织培养技术的基础上又发展起的一种新的培养技术叫做悬浮细胞培养,悬浮细胞培养是指将为分化、易
散碎的愈伤组织转移到装有适当液体培养基的培养瓶中,培养瓶置于水平摇床上进行振荡培养的一种培养法,适合于进行产业化大规模细胞培养,目前主要用于制取植物代谢产物。
这些方法培育的植物组织是固定在一种营养组分的培养瓶中进行的,不能根据愈伤组织的发育阶段实时调整营养组分,而且需要在非常严格的无菌条件下进行操作,难以实现规模化生产。
实用新型内容
本实用新型的目的,是提供一种不需培养瓶即可进行大量快速培育植物组织培养苗的装置,这种装置可以根据愈伤组织的发育阶段实时调整营养组分,使营养组分的组成更适合愈伤组织的生长发育,快速分化形成所需的营养苗。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
以一个容器制成的培养箱,容器的顶部安置有带有滤膜的可开闭的进样口,进样口下端接有一个空心管,空心管下端的管璧开有孔,空心管底部固定有一个边沿有侧壁而底板有微孔的培养皿,构成组织培养苗的生长平台,生长平台放置在容器底部的气囊上面,气囊的一端连接一个带有空气过滤器的进气管,气囊的另一端连接一个排气管,排气管的末端与一个能够调节压力的排气阀连接。
所述的培养箱是由透光的和不凝结水汽形成水滴的高分子材料制成的,所述的培养皿是由天然的无机材料,天然的或人工合成的高分子材料制成的边沿有侧壁而底板有微孔的,培养皿底板带有l_10"'个微孔,。营养液和植物组织通过进样口加入,营养液和植物组织从空心管下端的开口进入到培养皿上,营养液通过培养皿底板的微孔流入容器的底部,植物组织则存留在培养皿上。将排气管的排气压力调节阔调整到合适的压力,气囊膨胀前培养皿浸润在营养液中,当气泵泵入无菌空气使容器底部的气囊膨胀时,膨胀的气囊抬高培养皿,使培养皿底板上的植物组织脱离营养液,当气囊中的压力达到设定的安全域值时,排起阀门打开,无菌空气进入到容器中,植物组织得到新鲜空气进行有氧呼吸,多余的空气通过空心管进样口的透气膜逸出,气囊凹陷,培养皿底板上的植物组织浸入营养液中。如此形成的液气循环使植物组织生长更为健康,有利于培养的植物组织移栽到自然环境中时能够更快地适应环境,提高移栽苗的成活率。
常规的植物组织培养方法是在试管或组培瓶中加入培养所需要的养分和琼脂灭菌消毒,冷却后培养基成为固体状态后在无菌条件下接种植物组织,再将试管或组培瓶置于无菌组培室中培养,试管的瓶塞或组培瓶的瓶盖有一个带有滤膜的通气孔,瓶中的植物组织通过从固体培养基取得养分,从通气孔得到
有限的空气发育生长,这种培养方式非常容易遭受螨的污染。
本实用新型使植物组织在液气循环的动态环境中发育,极大地减少了植物组织培养中发生的病菌尤其螨污染的为害,培育条件更接近自然,组培苗移栽时成活率高,能够很快适应环境。更为有价值的是这种高通量的培养箱能够一次培养大量的植物组织培养苗,具有极好的应用前景。
图1为无试管植物组培苗高通量培养箱示意图。
图中l为培养箱体,2为培养箱顶部带有滤膜的进样口,3为空心管,4为空心管下端管璧的开孔,5为培养皿,6为微孔,7气囊,8为进气管,9为空气过滤器,IO为排气管,ll为压力调节排气阀,12为营养液液面。
具体实施方式
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本实用新型的无试管植物组培苗高通量培养箱,培养箱是由箱体,进样口,空心管,培养皿,气囊,进气管,排气管,压力调节排气阀组成。进样口直接开在箱体的顶部,进样口下端接有一个空心管,空心管下端的管璧开有孔,空心管底部固定有一个边沿有侧壁而底板有微孔的培养皿,构成组织培养苗的生长平台,生长平台放置在容器底部的气囊上面,气囊的一端连接一个带有空气过滤器的进气管,气囊的另一端连接一个排气管,排气管的末端与一个能够调节压力的排气阀连接。
具体操作时,进样口用常规火圈杀菌,将植物组织消毒杀菌后从进样口投入,而后将灭菌的营养液从进样口注入,营养液和植物组织从空心管下端的开口进入到培养皿上,营养液通过培养皿底板的微孔流入容器的底部,植物组织则存留在培养皿上。将排气管的排气压力调节阀调整到合适的压力,气囊膨胀前培养皿浸润在营养液中,当气泵泵入无菌空气使容器底部的气囊膨胀时,膨胀的气囊抬高培养皿,使培养皿底板上的植物组织脱离营养液,当气囊中的压力达到设定的安全域值时,排气阀门打开,无菌空气进入到容器中,植物组织得到新鲜空气进行有氧呼吸,多余的空气通过空心管进样口的透气膜逸出,气囊凹陷,培养皿底板上的植物组织浸入营养液中。如此形成的液气循环使植物组织生长更为健康,有利于培养的植物组织移栽到自然环境中时能够更快地适应环境,提高移栽苗的成活率。
,放入到消毒液中浸泡灭菌,放置火圈在培养箱进样口处,将灭菌的芽尖从进样口投入到空心管中,再将营养液通过微孔膜过滤灭菌并从进样口通过空心管注入,营养液和大蒜芽尖组织从空心管下端的开口进入到培养皿上,营养液通过培养皿底板上的5000个孔径为45微米的微孔流入容器的底部,大蒜芽尖组织则存留在培养皿上。排气管的排气压力调节阀调整到压力安全域值
50kPa,将培养箱放置在25'C和光照周期为12小时的房内。气囊膨胀前含有大蒜芽尖组织的培养皿浸润在营养液中,当气泵泵入无菌空气使容器底部的气囊膨胀时,膨胀的气囊抬高培养皿,使培养皿底板上的大蒜芽尖组织脱离营养液,当气囊中的压力达到设定的安全域值50kPa时,排气阀门打开,无菌空气进入到容器中,大蒜芽尖组织得到新鲜空气进行有氧呼吸,多余的空气通过空心管进样口的透气膜逸出,气囊凹陷,培养皿底板上的大蒜芽尖组织浸入营养液中。如此形成的液气循环使大蒜芽尖组织得以迅速繁殖,一个半月后即形成大量簇生芽。将簇生芽切割分苗,置于珍珠岩培养液中练苗一周后移栽,成活率达到95%。
,其特征在于以一个容器制成的培养箱,容器的顶部安置有带有滤膜的可开闭的进样口,进样口下端接有一个空心管,空心管下端的管璧开有孔,空心管底部固定有一个边沿有侧壁而底板有微孔的培养皿,构成组织培养苗的生长平台,生长平台放置在容器底部的气囊上面,气囊的一端连接一个带有空气过滤器的进气管,气囊的另一端连接一个排气管,排气管的末端与一个能够调节压力的排气阀连接。
,其特征在于所述的培养箱是由透光的和不凝结水汽形成水滴的高分子材料制成的。
,其特征在于所述的培养皿是由天然的无机材料,天然的或人工合成的高分子材料制成的边沿有侧壁而底板有微孔的。
,其特征在于所述的培养皿底板带有1-l(T个微孔。
,。
专利摘要本实用新型涉及一种能快速大量繁育植物组培苗的无试管植物组织高通量培养箱。是采用一个容器制成的培养箱,容器的顶部安置有带有滤膜的可开闭的进样口,进样口下端接有一个空心管,空心管下端的管璧开有孔,空心管底部固定有一个边沿有侧壁而底板有微孔的培养皿,构成组织培养苗的生长平台,生长平台放置在容器底部的气囊上面,气囊的一端连接一个带有空气过滤器的进气管,气囊的另一端连接一个排气管,排气管的末端与一个能够调节压力的排气阀连接,通过气囊的膨胀伸缩使植物组织在气液循环中快速繁殖生长,获得大量的植物组织培养苗。