園林苗木組培室設計規劃
來源: www.kbeox.tw   發布時間: 2015-05-05 11:21   1474 次瀏覽   大小:  16px  14px  12px
園林苗木組培室設計規劃
一、組培室設計規劃之滅菌室布局
滅菌室最好和配制培養基的實驗室相鄰或盡量靠近,因配制好的培養基和一些器皿需要盡快進行高溫高壓滅菌,如果兩處相距太遠會給工作帶來諸多不便。滅菌室面積可小一些,其內除放滅菌鍋外最好還有臨時存放培養基、培養器皿的架子,也應有自來水裝置。滅菌室可根據滅菌鍋的多少,工作量的大小來確定面積,要求房間能有較好的通風散熱條件,且要配備專門的電源線路,因為電熱滅菌鍋的耗電量很大,普通的照明線路或動力線很難承受。滅菌鍋是一種高溫高壓容器,操作人員應有一定的專業技術訓練才能操作,且在操作過程中一定要認真、負責、細心,及時檢查核對鍋內的水位、鍋上的壓力表、放氣閥、安全閥等,看看是否正常,切莫違規操作,釀成事故。在使用一段時間之后,最好請有關質檢部門核查校正一下滅菌鍋上的壓力表。
二、組培室設計規劃之生產規模的確定
采用組培快繁技術進行植物種苗的工廠化生產,包括入選品種外植體的篩選及獲取、外植體滅菌誘導培養、無菌材料繁殖、繼代擴繁、單株生根、出瓶過度煉苗、包裝進入市場等工藝程序。由于組培苗生產從進瓶到出瓶都是在無菌條件下完成,故考慮建設一個組培工廠生產規模時通常以購買多少無菌工作臺來衡量,原則上,根據繁殖品種的不同一個無菌工作臺可按年生產15-20萬苗計算。如規劃一個生產量達500萬株的組培室,需設25-30個無菌操作位置。另外一種計算方法是,根據市場需求規律,按最高供應季節需求量除以月生產量來確定必須購置的無菌工作臺數量。當工作臺數量確定后,才能設計無菌工作臺的擺放方式,計算出接種室的需求面積。按日生產組培苗瓶數及培養期,結合周轉期計算需要的培養架數量,以此為基礎很容易就可以計算出培養室需求面積,一般為一臺無菌工作臺,需配備培養架4架(1.2m×0.5m×5層),無菌操作室與培養室的面積比例為1:(1.5-2.0),或者根據培養架數量確定培養室面積,一般每個培養架需要1.0-1.2個m2。圍繞組培工廠建設,其他必備的配套設施設備及操作用具購置的數量,應以每個無菌工作臺的需求量計算,解剖刀、鑷子、刀片等常用工具還要有充足的備用量。試管苗出瓶、移栽需要安排在過渡培養溫室或大棚內進行。現代的組培工廠還需要建有種質資源保存圃、原原種、原種圃、生產性栽培展示區等,其面積的大小應根據不同植物的種類來確定。因此現代化組培工廠的建設,需要認真規劃、仔細計算、合理投資,使之既有系統性又實用,才能充分發揮最大的生產潛力。在今后的市場競爭中,盡量降低成本,提高產品質量和品種的可靠性。
三、組培室設計規劃之儀器設備配置篇
在植物組織培養過程中,根據所培養的植物種類、生產規模,選擇合適的器材、設施是十分必要的,只有這樣才能確保整個操作過程的順利進行。在器材、設施的選擇上,不要貪大求洋,應該在其是否實用上多下功夫。在研究型的組織培養操作中,往往對器材、設施的要求較高;而在生產型的組織培養中,則對器材、設施的要求卻較為粗放,因此管理者必須根據實際情況來進行培養器材、設施的遴選。
在植物組織培養的過程中,從外植體的采收到試管苗的定植都必須要在特定的環境中進行,例如,培養基的配制要在專用的器材、設施中進行;外植體的接種要在專用的器材、設施中進行。應該根據植物組織培養不同階段的需要,選擇不同的器材、設施。只有從降低投入、提高工效、節約勞力等諸方面加以考慮,才能降低培養成本、提高培養效率。
在植物組織培養過程中,所使用的器材種類較多,但它們通常可以分為通用器具、盛具、計量器械、滅菌器械、接種器械、培養器械等幾種類型。在使用這些容器、設備時,必須要了解它們的基本用途,并學會它們的基本用法。例如,不能給容量瓶加熱;必須用磨砂玻璃燈罩來熄滅正在燃燒的酒精燈;應該定期更換超凈工作如的無菌濾膜等等。詳細操作可參考具體設備、容器的使用說明。
(1)通用器械
①燒杯:用來盛放、溶解化學藥劑等。常用的規格有50ml、100ml、250ml、500ml、1000ml。
②烘箱:用來烘干器械。
③恒溫水浴:用來溶解瓊脂等物質。
④玻璃攪拌棒:用來配制培養基。
⑤洗耳球:用來輔助吸取、轉移少量液體。
⑥冰箱:用來貯存化學藥劑、植物材料等。
⑦牛角勺:用來轉移化學藥劑。
⑧玻璃漏斗:用來過濾溶液。
⑨剪刀:用來修剪外植體或剪切嫩莖。
⑩器械架:在無菌操作期間用來放置滅菌的器械。
(2)各種盛具
①搪瓷淺盤:用來承載各種器械容器。
②塑料盆:用于清洗培養容器。
③鐵絲筐:用來盛放滅菌容器等物品。
④純水水桶:用來存放去離子水或蒸餾水。常用的規格有10L、20L。
⑤塑料桶:用來存放洗滌溶液、廢棄溶液。
⑥各種規格的磨砂玻璃瓶:用來盛放培養母液,以及各種植物生長物質。
(3)計量器械
①量筒:用來量取一定體積的液體。常用的規格有25ml、50ml、100ml、500ml、1000ml。
②容量瓶:用來配制標準溶液。常用的規格有50ml、100ml、500ml、1000ml。
③大肚移液管:用來吸取定量溶液。常用的規格有1ml、5ml、10ml。
④刻度移液管:用來吸取定量植物生長物質溶液。常用的規格有1ml、5ml、10ml。
⑤移液管架:用來放置、固定移液管。
⑥酸度計:用來檢測培養基的pH。
⑦藥物天平:用來稱取配制培養基的藥品。
⑧分析天平:用來稱取少量有化學試劑,進行化學分析。
(4)滅菌器械
①磨砂口玻璃瓶:用來對植物材料進行表面滅菌。
②酒精燈:用來進行接種器材的表面滅菌。
③細菌過濾器:用來過濾不能進行高溫滅菌的試劑溶液。
④無菌濾紙:用來汲取器材、植物材料表面的水分。
⑤無菌脫脂棉:用來進行器械、植物材料表面的滅菌處理。
⑥真空泵:用來吸濾滅菌。
⑦高壓滅菌鍋:對培養基、接種器材進行滅菌處理。
⑧可調試電爐:用來加熱高壓滅菌鍋。
⑨皮下注射器:用來對溶液進行過濾、除菌。
⑩紫外線滅菌燈:用來對接種室、培養室、操作室等工作環境進行滅菌處理。
(5)接種器械
①超凈工作臺:用來過濾通過接種工作臺面的空氣,以便進行無菌操作。
②小型噴霧器:裝載滅菌藥液,來給超凈工作臺等處噴霧滅菌。
③鈍頭鑷子:在接種操作、繼代培養時移取植物材料。
④尖頭鑷子:用來分離植物材料。
⑤解剖刀:用來切割植物材料。
⑥打孔器:用來切取大小一致的圓柱形植物材料。
⑦雙目顯微鏡:在解剖較小的外植體時,用來觀測材料。
⑧細菌濾膜:用來進行溶液的常溫除菌。
⑨接種針:用來轉移細胞團、愈傷組織。
(6)培養器械
①試管:用來作為外植體的培養容器。常用的規格有2cm×15cm、3cm×15cm。
②培養皿:用來作為外植體的培養容器。常用的規格有直徑9cm、12cm。
③錐形瓶:即三角燒瓶,主要作為培養器材,常用的規格有50ml、100ml。
④顯微鏡:用來觀察植物材料。
⑤成套載玻片:用來制作植物材料顯微制片。
⑥鋁箔:用于培養容器封口。
⑦橡皮筋:用來束緊培養容器的封口材料。
⑧血球計數器:用來進行植物細胞計數。
⑨空調:用來調節操作間、培養室的溫度。
⑩搖床:用來進行細胞懸浮培養。
組培室設計規劃之藥品試劑配置
在植物組織培養中,所使用的化學藥劑通常為化學試劑,根據它們的純度化學試劑可以分為優級純(GR.)、分析純(AR.)、化學純(CP.)等規格。此外,還有工業專用、生化試劑等規格。在研究型  的組織培養中,可以采用分析純或優極純的藥劑,而在生產型的組織培養中,則可采用化學純或工業純的化學試劑。以MS培養基為例,其使用的常用化學藥劑如下:
(1)硝酸銨:亦稱硝銨。化學式為NH4NO3,式量為80.048,其純品為無色透明菱形結晶,比重1.73,易溶于水,并吸收大量的熱,在空氣中容易潮解。水溶液呈中性反應。由于硝酸銨是一種易燃、易  爆物,因此在使用中應該貯存在陰冷之處。已經結塊的硝酸銨切忌敲打、撞擊,可用水進行溶解。
(2)硝酸鉀:亦稱火硝。化學式為KNO3,式量為101.104,其純品為無色透明的棱柱結晶,比重2.10,易溶于水,幾乎不溶于無水乙醇。
(3)氯化鈣:亦稱無水氯化鈣。化學式為CaCl2,式量為110.99,其純品為白色結晶,比重2.15,在空氣中具強吸濕性,易溶于水同時放出大量的熱。
(4)硫酸鎂:亦稱瀉鹽。化學式為MgSO4?7H2O,式量為246.50,其純品為透明菱形結晶,比重1.68,具苦味,易溶于水,不溶于乙醇,在空氣中稍風化。
(5)磷酸二氫鉀:亦稱磷酸鉀復合肥。化學式為KH2PO4,式量為136.09,其純品為正方形無色結晶,比重2.33,有較強的酸味,易溶于水,不溶于乙醇。溶液呈微酸性反應。磷酸二氫鉀在96℃時會
化成透明的液體,這樣就會轉化為偏磷酸鉀,因此在使用時注意不要使它經受高溫環境。
(6)碘化鉀:化學式為KI,式量為166.02,其純品為透明的小塊結晶,比重3.115,在干燥的空氣中穩定,易溶于水,其水溶液在遇光后因析出游離碘而逐漸變黃。
(7)硼酸:亦稱正硼酸。化學式為H3BO3,式量為61.84,其純品為六角形白色鱗片狀結晶,具珠光,比重1.46,溶于水,易溶于乙醇,當加熱至107℃時會失去部分的水,而轉變為偏硼酸。水溶液呈酸  性反應。
(8)硫酸錳:化學式為MnSO4?5H2O,式量為241.07,其純品為紅色結晶,比重2.1,具金屬味,易溶于水,不溶于乙醇。在制備過程中,如果溶液在-4~6℃間結晶時,可制成七水硫酸錳(MnSO4?   7H2O);在20~40℃間時,可獲得四水硫酸錳(MnSO4?7H2O);在280℃時加熱,帶有結晶水的硫酸錳直至恒重,則可獲得無水硫酸錳(MnSO4)。
(9)硫酸鋅:亦稱鋅礬。化學式為ZnSO4?7H2O,式量為287.55,其純品為無色菱形結晶,比重1.96,在干燥的空氣中會風化,易溶于水,當39℃時溶于所含結晶水,并轉變為ZnSO4?6H2O。
(10)鉬酸鈉:化學式為Na2MoO4,式量為241.98,其純品為無色結晶,溶于水。
(11)硫酸銅:亦稱膽礬。化學式為CuSO4?5H2O,式量為249.71,其純品為深藍色結晶,比重2.29,具強烈的金屬味,易溶于水,在干燥的空氣中容易風化,而變成白色粉末,即無水硫酸銅。水溶液  呈弱酸性反應。
(12)氯化鈷:亦稱氯化亞鈷。化學式為CoCl2?6H2O,式量為372.26,其純品為紅色單斜結晶,比重1.84,在[室溫下穩定,極易溶于水,可溶于乙醇。在45~52℃時加熱,會逐漸變為CoCl2?4H2O。
(13)乙二胺四乙酸二鈉:化學式為Na2EDTA?2H2O,式量為372.26,其純品為白色結晶狀粉末,無味、無毒、可溶于水,容易和金屬離子形成絡合物。
(14)硫酸亞鐵:亦稱黑礬、鐵礬。化學式為FeSO4?7H2O,式量為278.02,其純品為淡綠色結晶,比重1.89,易溶于水,不溶于乙醇,在干燥空氣中風化而變為白色粉末。
(15)甘氨酸:亦稱氨基醋酸、氨基乙酸。化學式為C2H5NO2,式量為75.07。純品為白色結晶性粉末。味甜,能溶于水,微溶于醇,幾乎不溶于醚。233℃開始分解。密封閉光保存。
(16)肌醇:亦稱環已六醇。化學式為C6H12O6,式量為180.16。為構建細胞壁的材料。它在離子平衡、磷脂代謝、碳水化合物合成等過程中起著重要的作用。
(17)煙酸:亦稱維生素B5。化學式為C6H5NO2,式量為123.11。純品為無色針狀結晶。無氣味,在空氣中穩定,能溶于水、乙醇、不溶于醚、酯類溶劑。熔點236℃。密封閉光保存。
(18)鹽酸吡哆醇:亦稱維生素B6、鹽酸吡哆素。化學式為C8H12ClNO3,式量為205.64。純品為白色結晶。無氣味,在空氣中穩定,能溶于水、乙醇,不溶于酸。205~212℃分解。密封閉光保存。
(19)鹽酸硫胺素:亦稱維生素B1。化學式為C12H17ClN4OS?HCl,式量為337.28。純品為白色結晶。在空氣中穩定,能溶于水、乙醇,不溶于酸。密封閉光保存。
(20)6-芐基腺嘌呤:縮寫為BA,亦稱6-BA、普魯馬林。是一種植物生長調節劑,化學式為C12H11N5,式量為225.26。純品為白色結晶,熔點235℃,難溶于水,易溶于丙酮、乙醇等有機溶劑,在酸  性介質中較為穩定。其主要的生理作用為能夠促進蛋白質的合成,誘導芽分化,延緩葉衰老,促進細胞分裂。
(21)萘乙酸:縮寫為NAA,亦稱α-萘乙酸、生長素、1-萘乙酸。是一種植物生長調節劑,化學式為C12H10O2,式量為186.20。純品為白色針狀結晶,熔點133~135℃,沸點285℃(分解)。在冷水中  微溶,在熱水中易溶,易溶于冰醋酸、丙酮、乙醚等有機溶劑中。在空氣潮解,見光會變色。它有α和β兩種類型,通常所說的萘乙酸指的是α型。其主要生理作用為能夠誘導根分化,防止器官脫落,誘  導無籽果實,促使種子萌發等。
(22)腺嘌呤:縮寫為AD,化學式為C5H5N5?3H2O,式量為189.13。純品為白色結晶性粉末。在空氣中穩定,微溶于水。它是合成細胞分裂素的前體,主要的生理功能為促進細胞分裂。
(23)赤霉酸:縮寫為CA3,亦稱激動素,濫長素、九二零等。是一種植物激素,純品為八面體雙錐形白色結晶,熔點233-235 (分解),難熔于水,其鉀鹽、鈉鹽易溶于水,易熔于丙酮、甲醇、乙醇。赤  霉素的化學性質比較穩定,但應該在低溫環境下進行貯藏,其水溶液不穩定。其主要的生理作用為促進細胞的伸長,防止離層形成,能夠解除休眠。
(24)蔗糖:化學式為C12H22O11,式量為342.30。純品為無色單斜型結晶、白色顆粒或晶體粉未。味甜,在空氣中穩定,易溶于水,能溶于乙醇,可被稀酸水解為果糖、葡萄糖。在160-180℃間分   解。密封保存。
(25)瓊脂:亦稱洋菜。是從石花菜等海藻中所提取的白色粘膠狀物質,在熱水中能溶解,其溶液遇冷凝固,可用于配制培養基,作為外植體的支撐物。
(26)肌醇:化學式為C6H12O6,式時為180.16。純品為白色結晶粉末,有甜味,在空氣中不潮解。溶于水,微溶于醇,熔點225-227℃。密封保存。
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