植物的組織培養(yǎng)是根據(jù)植物細(xì)胞具有全能性這個(gè)理論,近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)無(wú)性繁殖的新技術(shù)。植物的組織培養(yǎng)廣義又叫離體培養(yǎng),指從植物體分離出符合需要的組織、器官或細(xì)胞,原生質(zhì)體等,通過(guò)無(wú)菌操作,在無(wú)菌條件下接種在含有各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及植物激素的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的其他產(chǎn)品的技術(shù)。狹義是指組培指用植物各部分組織,如形成層、薄壁組織、葉肉組織、胚乳等進(jìn)行培養(yǎng)獲得再生植株,也指在培養(yǎng)過(guò)程中從各器官上產(chǎn)生愈傷組織的培養(yǎng),愈傷組織再經(jīng)過(guò)再分化形成再生植物。
一、組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室選址
組培培養(yǎng)室簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是培養(yǎng)材料的地方,主要的功能就是進(jìn)行離體植物材料的培養(yǎng),因此組培培養(yǎng)室的設(shè)計(jì)要求一般都是圍繞植物生長(zhǎng)的的環(huán)境因子來(lái)展開的。組培培養(yǎng)室的設(shè) 計(jì)要求主要包含以下幾個(gè)方面,它們分別是組培培養(yǎng)室的大小、表面是否易于滅菌、溫度的控制、濕度的控制和光照的控制等。
1.組培培養(yǎng)室的大小
一般來(lái)說(shuō),組培培養(yǎng)室的大小是要根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和培養(yǎng)架規(guī)格、數(shù)目及其他附屬設(shè)備而定。但是一般來(lái)說(shuō)也不適宜過(guò)大,面積在10-20平方米即可,以便于對(duì)條件的均勻控制。
2.表面是否易于滅菌
在進(jìn)行組培培養(yǎng)的時(shí)候,細(xì)菌會(huì)影響試驗(yàn)的正常進(jìn)行,因此組培培養(yǎng)室對(duì)于滅菌的要求是非常高的,因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候就需要考慮表面是否易于滅菌。
3.溫度的控制
組培培養(yǎng)中作重要的一個(gè)因子就是溫度,由于不同種類植物所需要的溫度不同,因此組培培養(yǎng)室需要具備溫度調(diào)控的功能,以便用于調(diào)控培養(yǎng)室內(nèi)的溫度,同時(shí)還應(yīng)該保證培養(yǎng)室內(nèi)各部位溫度相對(duì)均衡,以滿足不同植物培養(yǎng)的需要和達(dá)到實(shí)驗(yàn)的要求。
4.濕度的控制
組培培養(yǎng)室中的濕度通常是要求恒定的,相對(duì)濕度以保持在70-80%為宜。因此這要求組培培養(yǎng)室具備較好的密封性,同時(shí)通風(fēng)排氣效果要好,以備在濕度高、空調(diào)有故障時(shí)可以打開排氣扇通風(fēng)排氣。
5.光照的控制
對(duì)于組培培養(yǎng)來(lái)說(shuō),另外一個(gè)重要的環(huán)境因子就是光照了,因此組培培養(yǎng)室中都會(huì)配備日光燈,同時(shí)現(xiàn)代組培培養(yǎng)室設(shè)計(jì)大多以充分利用空間和節(jié)省能源為原則,所以逐漸用LED植物燈替換日光燈,LED燈具有節(jié)能,發(fā)熱率低,壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
二、組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室建筑布置
組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室建筑平面設(shè)置應(yīng)該屬建筑范疇,但由于組培室要求人、物分流,潔污分流,并要保持各潔凈操作間的靜壓梯度,因此,該工程中建筑平面有以下幾點(diǎn):
1、各凈化操作間集中設(shè)置獨(dú)立前室為氣閘,氣閘室與各操作間同時(shí)相通,確保低潔凈區(qū)的空氣不向高潔凈區(qū)滲透。
2、無(wú)菌區(qū)工作人員經(jīng)過(guò)更衣室更衣?lián)Q鞋—更衣—風(fēng)淋室—接種室和培養(yǎng)室。
實(shí)驗(yàn)室物流由外走廊經(jīng)過(guò)機(jī)械連動(dòng)鎖自消毒傳遞窗消毒后進(jìn)入緩沖走廊后再經(jīng)過(guò)不銹鋼傳遞窗進(jìn)入各操作室。
組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的大小可根據(jù)各自的工作性質(zhì)和生產(chǎn)規(guī)模來(lái)設(shè)計(jì),面積可大可小,主要用于科研和小規(guī)模生產(chǎn)的,面積較��;進(jìn)行大規(guī)模工廠化生產(chǎn)的,面積較大,也常稱為“組培工廠”。
不論是實(shí)驗(yàn)室還是組培工廠,其建造要求、結(jié)構(gòu)和功能基本相同,只是規(guī)模大小不同而已。
三、組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)布局
組培實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室可分為不同的功能區(qū),主要包括洗滌滅菌室、準(zhǔn)備室、培養(yǎng)室、無(wú)菌操作室、緩沖間,是組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)所必須具備的。
1、洗滌滅菌室
功能:完成各種器具的洗滌、干燥、保存、培養(yǎng)基的滅菌等。
設(shè)備:水池、落水架、中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)、高壓滅菌鍋、超聲波清洗器、干燥滅菌器(如烘箱)等。
2、準(zhǔn)備室(又叫化學(xué)實(shí)驗(yàn)室)
功能:進(jìn)行一切與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的準(zhǔn)備工作:完成所使用的各種的貯備、稱量、溶解、器皿洗滌、培養(yǎng)基配制與分裝、培養(yǎng)基和培養(yǎng)器皿的滅菌、培養(yǎng)材料的預(yù)處理等。
設(shè)備:準(zhǔn)備室應(yīng)具備實(shí)驗(yàn)臺(tái)、柜、水池、儀器 防塵櫥(放置培養(yǎng)容器)、冰箱、天平、蒸餾水器、酸度計(jì)及常用的培養(yǎng)基配制用玻璃儀器等。
3、培養(yǎng)室
功能:對(duì)接種到培養(yǎng)瓶等器皿中的植物離體材料進(jìn)行控制條件下的培養(yǎng),無(wú)論是研究性實(shí)驗(yàn)室還是生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行培養(yǎng)的場(chǎng)所。
設(shè)備:培養(yǎng)架(控溫控光控濕)、搖床、轉(zhuǎn)床、自動(dòng)控時(shí)器、紫外燈、光照培養(yǎng)箱或人工氣候箱、生化培養(yǎng)箱、邊臺(tái)實(shí)驗(yàn)臺(tái)用于拍攝培養(yǎng)物生長(zhǎng)狀況,除濕機(jī)、顯微鏡、溫濕度計(jì)、空調(diào)等。
4、無(wú)菌操作室(接種室)
功能:主要用于植物材料的消毒、接種、培養(yǎng)物的轉(zhuǎn)移、試管苗的繼代、原生質(zhì)體的制備以及一切需要進(jìn)行無(wú)菌操作的技術(shù)程序,是植物離體培養(yǎng)研究或生產(chǎn)中關(guān)鍵的一步。
設(shè)備:紫外燈、空調(diào)、解剖鏡、消毒器、酒精燈、接種器械(接種鑷子、剪刀、解剖刀、接種針),實(shí)驗(yàn)臺(tái)、和擱架,還有超凈工作臺(tái)和整套滅菌接種儀器、等。
5、緩沖間
功能:進(jìn)入無(wú)菌室前的一個(gè)緩沖場(chǎng)地,減少人體從外界帶入的塵埃等污染物。工作人員在此換上工作服、拖鞋,戴上口罩,才能進(jìn)入無(wú)菌室和培養(yǎng)室。進(jìn)入無(wú)菌操作室前在此更衣?lián)Q鞋,以減少進(jìn)出時(shí)帶入接種室雜菌。