CN104663438A - 一种潮汐式植物组织培养装置及系统培养装置 - Google Patents

Abstract

一种潮汐式植物组织培养装置及系统培养装置，属于植物组培技术领域，装置包括箱体、营养液槽、生物托盘、固定框架、顶盖和穿板直通；其中，营养液槽设于箱体底部，生物托盘位于营养液槽之上，固定框架设于生物托盘之上，用于固定营养液槽和生物托盘；在箱体之上设有顶盖。一种包括该培养装置进行植物系统培养装置，包括至少一个培养装置、第一管道、第二管道、第一气泵、第二气泵、电磁阀和控制器组成。本发明提供的潮汐式植物组织培养装置及培养系统，设置合理，移动方便，一方面可显著提高了营养液的含氧量，另一方面通过气压提升营养液面高度，使得营养液进入生物托盘，从而进行有效的生物培养；而且还能进行空气循环，提高了培养效率和繁殖率。

Description

一种潮汐式植物组织培养装置及系统培养装置

技术领域

本发明属于植物组培技术领域，特别涉及一种植物潮汐式植物组织培养装置以及利用该培养箱进行植物液体培养的系统培养装置。

背景技术

随着植物组培技术的不断发展与成熟，研究者发现植物组培生产上液体培养方式比固体培养具有营养元素利用率更高，少残留，污染率更小，植物增殖迅速，生长快、健壮等优势，是未来植物组培生产的方向。

但是，液体培养基往往由于液体环境容易缺氧而造成组培植株死亡，因此，现有技术中，多采用浅层震荡培养或摇床带动培养瓶使组培植株间隙性浸没培养方式。

上述培养方式虽然有效的解决的植物培养缺氧的问题，但是该培养设备具有成本较高，移动不方便和空间利用率不高等缺陷，而且容易使部分植株浸泡在营养液中，长期培养造成植株腐烂，同样不能有效的进行组培生产。

公开号为CN 103999757A的专利申请“一种新型植物溶液培养箱”公开了一种植物潮汐式植物组织培养装置，是利用充气泵和曝气孔，将空气在培养液中进行均匀曝气，以提高培养液中的氧气含量，避免植株生产出现缺氧问题，具有一定的效果，但是存在的问题是，对于培养液液面的控制不太理想，而且生产过程中植株易受到空气中细菌或有毒成分的影响，因此，该植物培养箱也并不理想。

发明内容

本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种潮汐式植物组织培养装置以及包括该培养装置的进行植物液体培养的系统培养装置。

本发明的技术方案：一种潮汐式植物组织培养装置，包括箱体、营养液槽、生物托盘、固定框架、顶盖和穿板直通；

其中，箱体为方形或圆柱形，营养液槽设于箱体底部，呈倒扣状，在营养液槽槽边上设有槽孔，在营养液槽背部一侧设有一个开孔，开孔上气密连接一个短管；

生物托盘设于箱体内，位于营养液槽之上，在生物托盘的一侧设于一个U型槽，营养液槽背部的短管位于U型槽内，在生物托盘的底部设有至少一组小孔，孔径为2-6mm；

固定框架设于生物托盘之上，包括框面和框腿，框腿位于生物托盘边侧，框面与箱体上表面齐平；

在箱体之上设有顶盖，顶盖与箱体的形状相对应，在顶盖内设有相应的回形槽或环形槽，在回形槽或环形槽内设有气密密封圈，在顶盖和箱体上设有相应的连接件，顶盖和箱体通过锁扣或扣压的方式进行连接；

在箱体一侧设有三个孔洞，分别为第一孔洞、第二孔洞和第三孔洞，其中第一孔洞和第三孔洞位于生物托盘上方，第二孔洞的位置与营养液槽背部的短管的上端相对应，

在三个孔洞均连接一个穿板直通，分别为第一穿板直通、第二穿板直通和第三穿板直通，穿板直通包括气密接口、螺纹穿板直通、螺丝、硅胶管、在线式细菌过滤器和垫片，螺纹穿板直通和在线式细菌过滤器通过硅胶管相连，在螺纹穿板直通的另一端连接有气密接口，螺纹穿板直通之上设有螺纹，螺纹上设有垫片和螺丝，以固定穿板直通；其中，第二穿板直通与短管相连。

作为优选，生物托盘设有的小孔，孔径为3mm。

作为优选，箱体采用透明耐高温耐压PC材料制成。

一种包括上述潮汐式植物组织培养装置的系统培养装置，系统培养装置包括至少一个培养装置、第一管道、第二管道、第一气泵、第二气泵、电磁阀和控制器组成；

其中，第一管道分别与第一气泵和各个培养箱的第一穿板直通相连，第二气泵通过第二管道和各个培养箱第二穿板直通相连，其中，在第二管道近第二气泵一端设有电磁阀；第一气泵、第二气泵和电磁阀分别与控制器相连，控制器控制第一气泵、第二气泵和电磁阀的开启和关闭；控制器内设有定时装置。

有益效果：本发明提供的潮汐式植物组织培养装置及系统培养装置，是利用气体动力学原理，在气泵的带动下，气体通入营养槽内，一方面提高了营养液的含氧量，另一方面通过气压提升营养液面高度，使得营养液进入生物托盘，从而进行有效的生物培养；而且还能进行空气循环，使得培养过程中具有气体交换，可以带走乙烯等有害气体，通入空气中二氧化碳，有利于植物在驯化过程中更快适应外界环境；且不停通气、换气，培养箱内湿度并不像固体培养玻璃瓶中100%湿度，植株气孔功能更健全。

因此，本发明提供的潮汐式植物组织培养装置及系统培养装置有效的改善了植物组培过程中的缺氧问题，同时，培养过程中有效的空气交换，提高了培养效率和繁殖率，且培养箱结构合理，移动方便，可进行多个培养箱的联合培养，十分便利。

附图说明

图1为本发明实施例1中潮汐式植物组织培养装置的结构示意图。

图中：10、箱体；20、营养液槽；30、生物托盘；40、固定框架；50、顶盖；61、第一穿板直通；62、第二穿板直通；63、第三穿板直通。

图2为本发明实施例1中潮汐式植物组织培养装置中箱体结构示意图。

图中：10、箱体；11、第一孔洞；12、第二孔洞；13、第三孔洞；15、箱体扣压连接件。

图3为本发明实施例1中潮汐式植物组织培养装置中营养液槽结构示意图。

图中：20、营养液槽；21、槽孔；22、开孔；23、短管。

图4为本发明实施例1中潮汐式植物组织培养装置中生物托盘结构示意图。

图中：30、生物托盘；31、U型槽；32、小孔。

图5为本发明实施例1中潮汐式植物组织培养装置中固定框架结构示意图。

图中：41、框面；42、框腿。

图6为本发明实施例1中潮汐式植物组织培养装置中顶盖结构示意图。

图中：50、顶盖；51、回形槽；55、顶盖扣压连接件。

图7为本发明实施例1中潮汐式植物组织培养装置中穿板直通结构示意图。

图中：601、气密接口；602、螺纹穿板直通；603、螺丝；605、硅胶管；605、在线式细菌过滤器；606、垫片。

图8为本发明潮汐式植物组织系统培养装置的示意图。

图中：1、潮汐式植物组织培养装置；2、第一管道；3、第二管道；4、第一气泵；5、第二气泵；6；电磁阀；7、控制器。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解， 这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1：

图1是本发明一种潮汐式植物组织培养装置，包括箱体10、营养液槽20、生物托盘30、固定框架40、顶盖50、第一穿板直通61、第二穿板直通62和第三穿板直通63；

其中，箱体10为方形，长宽高为180*150*150mm，营养液槽20设于箱体10底部，尺寸160*130*45mm，呈倒扣状，在营养液槽20槽边上设有槽孔21，长边3个，短边2个，槽孔21尺寸，10*5mm，在营养液槽20背部一侧设有一个开孔22，开孔22上气密连接一个短管23，如图3所示；

生物托盘30设于箱体10内，尺寸160*130*45mm，位于营养液槽20之上，在托盘的一侧设于一个U型槽31，营养液槽20背部的短管23位于U型槽31内，在生物托盘30的底部设有三组小孔，每组三排，孔径为3mm，如图4所示；

固定框架40设于生物托盘30之上，包括框面41和框腿42，框腿42位于生物托盘30边侧，框面41与箱体10上表面齐平，如图5所示；

在箱体10之上设有顶盖50，顶盖50与箱体10的形状相对应，在顶盖50内设有相应的回形槽51，在回形槽51内设有气密密封圈，在顶盖50和箱体10上设有相应的连接件，顶盖50上设有顶盖扣压连接件55，在箱体10上设有箱体扣压连接件15，顶盖50和箱体10通过扣压连接方式连接，如图6所示；

在箱体1一侧设有三个孔洞，分别为第一孔洞11、第二孔洞12和第三孔洞13，其中第一孔洞11和第三孔洞13位于生物托盘30上方，第二孔洞12的位置与营养液槽20背部的短管23的上端相对应，如图2所示；

在三个孔洞均连接一个穿板直通，分别为第一穿板直通61、第二穿板直通62和第三穿板直通63，穿板直通包括气密接口601、螺纹穿板直通602、螺丝603、硅胶管604、2.2um在线式细菌过滤器605和垫片606，螺纹穿板直通602和在线式细菌过滤器605通过硅胶管604相连，在螺纹穿板直通602的另一端连接有气密接口601，螺纹穿板直通602之上设有螺纹，螺纹上设有垫片606和螺丝603，以固定穿板直通，如图7所示；其中，第二穿板直通62与短管23相连。

一种包括上述潮汐式植物组织培养装置的系统培养装置，系统培养装置包括至少一个培养装置1、第一管道2、第二管道3、第一气泵4、第二气泵5、电磁阀6和控制器7组成；

其中，第一管道2分别与第一气泵4和各个培养装置1的第一穿板直通61相连，第二气泵5通过第二管道3和各个培养装置1第二穿板直通62相连，其中，在第二管道3近第二气泵5一端设有电磁阀6；第一气泵4、第二气泵5和电磁阀6分别与控制器7相连；控制器7内设有定时装置。

在运行时，首先对培养装置1进行消毒灭菌处理，然后在培养装置1内的营养液槽20内放入营养液，通过控制器7打开第二气泵5，第一气泵4和电磁阀6处于关闭状态，第二气泵5将气体经第二管道3通过第二穿板直通62泵入到营养液槽20内，由于穿板直通上设有在线式细菌过滤器605，气体在进入营养液槽20之前已进行了灭菌处理；由于营养液槽20为倒扣状，气体聚集在营养液槽20上部，在第二气泵5的不断作用下，气体不断进入营养液槽20，压力增加，使得营养液槽20内的营养液通过营养液槽20槽边上的槽孔21不断流出，培养装置1内营养液液面上升，直至营养液进入生物托盘30，可进行植株培养；在第二气泵5进一步的作用下，气体压力进一步增加，部分气体会通过槽孔21溢出，最终通过箱体10上设有的第三穿板直通63排出培养装置1，此时，培养装置1内的营养液面处于一个相对平衡的状态；通过第二气泵5和电磁阀6的异步开启，可使得达到营养液面成潮汐一样的变化趋势，利于植物组织培养。

通过控制器7关闭第二气泵5，打开第一气泵4和电磁阀6，气体经过第一管道2和第一穿板直通61进入潮汐式植物组织培养装置1内，由于电磁阀6已打开，培养装置1内的营养液面开始下降，营养液槽20内的气体通过电磁阀6排出箱外，同时通过新鲜气体通过第一穿板直通61进入箱内，进行气体交换，并通过第三穿板直通63排出箱外，通过第一气泵4和电磁阀6以及第二气泵5的开启和关闭，也可使得营养液呈现潮汐般的变化趋势。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种潮汐式植物组织培养装置，其特征在于：包括箱体（10）、营养液槽（20）、生物托盘（30）、固定框架（40）、顶盖（50）和穿板直通；

其中，箱体（10）为方形或圆柱形，营养液槽（20）设于箱体（10）底部，呈倒扣状，在营养液槽（20）槽边上设有槽孔（21），在营养液槽（20）背部一侧设有一个开孔（22），开孔（22）上气密连接一个短管（23）；

生物托盘（30）设于箱体（10）内，位于营养液槽（20）之上，在生物托盘（30）的一侧设有一个U型槽（31），营养液槽（20）背部的短管（23）位于U型槽（31）内，在生物托盘（30）的底部设有至少一组小孔（32），孔径为2-6mm；

固定框架（40）设于生物托盘（30）之上，包括框面（41）和框腿（42），框腿（42）位于生物托盘（30）边侧，框面（41）与箱体（10）上表面齐平；

在箱体（10）之上设有顶盖（50），顶盖（50）与箱体（10）的形状相对应，在顶盖（50）内设有相应的回形槽或环形槽（52），在回形槽或环形槽（52）内设有气密密封圈，在顶盖（50）和箱体（10）上设有相应的连接件，顶盖（50）和箱体通（10）过锁扣或扣压的方式进行连接；

在箱体（10）一侧设有三个孔洞，分别为第一孔洞（11）、第二孔洞（12）和第三孔洞（13），其中第一孔洞（11）和第三孔洞（13）位于生物托盘（30）上方，第二孔洞（12）的位置与营养液槽（20）背部的短管（23）的上端相对应，

在三个孔洞均连接一个穿板直通，分别为第一穿板直通（61）、第二穿板直通（62）和第三穿板直通（63），穿板直通包括气密接口（601）、螺纹穿板直通（602）、螺丝（603）、硅胶管（604）、在线式细菌过滤器（605）和垫片（606），螺纹穿板直通（602）和在线式细菌过滤器（605）通过硅胶管（604）相连，在螺纹穿板直通（602）的另一端连接有气密接口（601），螺纹穿板直通（602）之上设有螺纹，螺纹上设有垫片（606）和螺丝（603），以固定穿板直通；其中，第二穿板直通（62）与短管（23）相连。

2.根据权利要求1所述的潮汐式植物组织培养装置，其特征在于：生物托盘（30）设有的小孔的孔径为3mm。

3.根据权利要求1所述的潮汐式植物组织培养装置，其特征在于：箱体（10）采用透明耐高温耐压PC材料制成。

4.一种包括权利要求1所述的潮汐式植物组织培养装置的系统培养装置，其特征在于：系统培养装置包括至少一个培养装置（1）、第一管道（2）、第二管道（3）、第一气泵（4）、第二气泵（5）、电磁阀（6）和控制器（7）组成；

其中，第一管道（2）分别与第一气泵（4）和各个培养箱的第一穿板直通（61）相连，第二气泵（5）通过第二管道（3）和各个培养箱第二穿板直通（62）相连，其中，在第二管道（3）近第二气泵（5）一端设有电磁阀（6）；第一气泵（4）、第二气泵（5）和电磁阀（6）分别与控制器（7）相连，控制器（7）控制第一气泵（4）、第二气泵（5）和电磁阀（6）的开启和关闭。

5.根据权利要求4所述的潮汐式植物组织系统培养装置，其特征在于：控制器（7）包括定时装置。