一种浮盘喷溅式植物培养装置的制作方法

本实用新型涉及一种浮盘喷溅式植物培养装置。

背景技术：

目前在植物组织培养领域，培养方式主要是指在培养瓶中将琼脂作为支持物的固体或半固体的培养。这种培养方式需要耗费大量的琼脂，并且在灌装以及清洗时需处理大量容器，因此耗费大量劳动力，从而导致生产成本居高不下。液体培养方式虽然具有更新容易、无需换容器、方便过滤灭菌、清洗方便、便于大型容器应用、减少转苗时间等优点；但在液体培养时缺点也比较集中，例如容易缺氧、长期浸没于液体中植物器官易玻璃化、植物器官对搅拌力敏感、以及需要复杂的设备等。

间歇的气体驱动营养液进行培养的方式很好的解决了通气和营养的供给的问题，并且可以控制培养条件同时省去了不可回收的基质物料，相对于传统培养有效的减少了劳动力及物料的消耗，并且提高了组培苗的质量。但RITA®构造复杂使制造成本过高，BIT®的培养瓶和通气泵冗余使总体成本增加并导致空间利用率降低，限制了它们的普遍应用。国内对间歇浸没培养反应器的研究主要有以下方面：1、对传统搅拌罐、气升罐的改进；但是由于仍然采用浸没式培养，因此玻璃化现象无法解决。2、层向流反应器，如浅层式和转鼓式培养反应器；虽减少了玻璃化现象，但是培养效果不理想。3、喷淋、雾化型反应器，此类反应器培养效果较为理想，现在也有相关的专利申请，如专利号为97220500.4的“植物器官生物培养反应器”和专利号为96204509.8的“多层转动筛板式雾状流植物组织培养反应器”，以及专利号为96207831.X的“弹性阀筛板植物组织培养反应器”。但此种培养方式在培养后期随着植物的生长，雾状的培养液很难分布均匀，严重影响了植物的生长。4、间歇浸没反应器，此类反应器主要是利用培养液对植物组织的间歇浸没进行培养，浸没时供给植物营养，间歇时又提供植物足够的氧气。由于该培养方式较好的解决了玻璃化的问题，并且营养物质随着对植物组织的浸没也可以得到很好的传递；因此这种培养方式可以很好的解决植物组织培养中的各种难题。此类培养方式国外研究较多，并且在国内此种反应器也有相关的专利申请，如专利号为98205797.0的“气升式周期浸没光照植物细胞组织器官培养反应器”，专利号为98102396.7的“气升式周期浸没光照植物细胞组织器官培养方法及培养反应器”， 专利号为200920116327的“间歇浸没植物组织器官的培养反应器” 以及专利号为201020288879.1的“间歇浸没的开合式植物生物反应器”等。

但是两类应用较好的培养装置均具有能耗大的缺陷，如喷淋、雾化型反应器操作的对象是培养液，而间歇浸没反应器则是利用气压将培养装置内的所有培养液定期排到特定的培养部位，因此在操作时需要的能耗就比较大。

技术实现要素：

本实用新型其目的就在于提供一种浮盘喷溅式植物培养装置，解决了现有培养装置能耗大的缺陷。

实现上述目的而采取的技术方案，包括储液罐、罐体盖子，所述储液罐与罐体盖子经密封圈进行密封，所述储液罐内壁左右两侧均设有导轨，储液罐内还设有浮盘，所述浮盘包括固定框，固定框上端设有网格，固定框左右两端设有与导轨相配合的卡槽，固定框前后两侧固定有浮力条，固定框下端设有多个喷溅头，固定框中心位置设有通气管，所述通气管下端分别与各个喷溅头相连接，通气管上端连接可伸缩通气管，所述可伸缩通气管上端贯穿罐体盖子经Ⅰ硅胶管连接Ⅰ空气除菌器，Ⅰ空气除菌器上端连接充气泵，充气泵上连接有时控器，所述罐体盖子上还设有出气口，出气口经Ⅱ硅胶管连接Ⅱ空气除菌器。

有益效果

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

（1）节省成本，降低能耗。与传统组织培养方式相比，采用本实用新型的喷溅式植物培养装置及其使用方法进行大规模植物组织培养可以节省大量的不能重复利用的物料（如琼脂等）的消耗，并且培养容器体积的增加以及接种过程的简化和培养过程的自动化程度的提高使人力的消耗也大大减少。同时喷溅式方法的应用克服了传统间歇浸没培养需要通过气压压起全部培养液时能耗大的缺点，在培养过程中只需通过气压对少量浅层液面的培养液进行操作，大大降低了能耗，且利用浮盘喷溅的方式解决了喷溅距离的限制，可进一步的充分利用培养液，减少了物料的成本消耗。因此本实用新型涉及到的装置及其使用方法的应用具有降低植物组织培养成本的作用。

（2）实现规模化扩繁。本实用新型与传统的组织培养室可以很好的配合进行大规模快繁。并且通过对装置内部微环境的调整可以大大提高扩繁效率，并且可以使植物处于最佳的生长发育代谢状态，提高组培苗的质量和品质。本实用新型具有现有技术中间歇浸没培养装置的所有优点，具有良好的通风换气系统，可使培养的植物抗逆性大大增强，为后续的炼苗操作提供保障。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中储液罐俯视图；

图3为本实用新型中浮盘正视图；

图4为本实用新型中浮盘俯视图。

具体实施方式

本装置包括储液罐6、罐体盖子3，如图1-图4所示，所述储液罐6与罐体盖子3经密封圈进行密封，所述储液罐6内壁左右两侧均设有导轨61，储液罐6内还设有浮盘5，所述浮盘5包括固定框52，固定框52上端设有网格51，固定框52左右两端设有与导轨61相配合的卡槽53，固定框52前后两侧固定有浮力条54，固定框52下端设有多个喷溅头56，固定框52中心位置设有通气管55，所述通气管55下端分别与各个喷溅头56相连接，通气管55上端连接可伸缩通气管4，所述可伸缩通气管4上端贯穿罐体盖子3经Ⅰ硅胶管2连接Ⅰ空气除菌器1，Ⅰ空气除菌器1上端连接充气泵9，充气泵9上连接有时控器10，所述罐体盖子3上还设有出气口11，出气口11经Ⅱ硅胶管7连接Ⅱ空气除菌器8。

所述的浮盘喷溅式植物培养装置各个部分均为PP、PC、玻璃、硅胶等可进行高温高压蒸汽灭菌的透光性好的材料制成。

本实用新型的使用方法步骤如下：

（1）装置主体灭菌：在储液罐6中注入一定量的培养液，按图1所示将1-8部分连接密封后置于 121℃下高温高压蒸汽灭菌20min，取出冷却备用。

（2）接种：将灭菌好的装置主体部分于无菌条件下，将罐体盖子3打开后，接种入需要规模扩繁的外植体，后密封即完成接种。

（3）参数设置：将时控器10根据需要设定不同的通断频率后连接充气泵9，然后再与装置主体部分连接即可。

（4）培养：将连接好的装置接通电源后置于普通组织培养室中进行光照培养。培养过程为：当充气泵9处于工作状态时，气体由Ⅰ空气除菌器1进行除菌处理，然后通过Ⅰ硅胶管2导入，进入可伸缩通气管4，随后进入与之连接通气管55，到达喷溅头56；由于浮力条54的存在使得喷溅头56上部有一浅层液面，在气压的作用下浅层液面形成喷溅液滴。喷溅的培养液液滴达到格网51上后浸润植物组织，达到培养的效果。储液罐6中多余的气体则通过罐体盖子3上的出气口11经Ⅱ硅胶管7连接Ⅱ空气除菌器8排出；当充气泵9停止工作后，植物组织上仍会在存留的培养液滋润下生长，待到一定时间后当存留的培养液被植物组织吸收或蒸发后，可通过再次开启充气泵9进行喷溅培养。而喷溅的时间以及间隔的时间可通过时控器10来调节。

（5）添加培养液继续培养：当培养一段时间后，培养液中成分会有一定的消耗，影响培养效果，因此根据实际培养需要可对培养液进行添加来保证植物的生长。其具体操作如下：首先将新鲜的培养液于密封的锥形瓶中121℃下高温高压灭菌20min，冷却备用。然后将其与正在培养植物的装置主体部分紫外灭菌后，于无菌条件下将新鲜培养液添加到装置中，继续培养。

（6）完成培养。经过一段时间的培养后即完成培养。培养的植物组织可进行下一步的移栽等操作，装置各个部分经过清洗后可重复利用，以节省成本。