CN106888964B

CN106888964B - 一种小麦花药分割提取装置

Info

Publication number: CN106888964B
Application number: CN201510950087.3A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Jiangsu Comlola Special Ceramics Co Ltd
Current assignee: Jiangsu comlola Special Ceramics Co., Ltd.
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2018-11-16
Anticipated expiration: 2035-12-18
Also published as: CN106888964A

Abstract

本发明公开了一种小麦花药分割提取装置，其特征在于：采用灭菌水箱、消毒剂箱，可以对装置内腔和麦穗进行消毒灭菌，创造无菌环境；采用设置有A进液口、B进液口的进液管，可以对麦穗进行顺序的灭菌和清洗；采用摇板，可保证灭菌和清洗过程的充分混合；采用连杆机构，可以实现摇板往复运动；采用出液管，可以将箱内的废液顺利排出；采用带有三角形凸起的传送带，便于麦穗横向传送和切割；采用切板以及刀片组，可以实现麦穗的快速分割；采用储料箱，可以收集分割后的麦穗切片，同时确保装置的密封性。本发明提供的小麦花药分割提取装置为进一步离心提取花培用水稻花药提供了大量的无菌麦穗切片，可大大提高小麦花培效率，显著降低育种成本。

Description

一种小麦花药分割提取装置

技术领域

本发明涉及一种小麦花药分割提取装置，属于农业科学技术领域。

背景技术

小麦是一种在世界各地广泛种植的禾本科植物，是小麦属植物的统称，最早起源于中东的新月沃土地区。小麦是三大谷物之一，绝大部分作为食用，仅约有六分之一作为饲料使用。小麦作为世界上总产量第二的粮食作物也是中国第二大粮食作物，在国人食品中扮演着重要角色。据统计，在当前中国的口粮消费总量中，小麦占43%左右。近年来，世界人口增长以及人们生活水平不断提高，粮食需求持续增长，与此同时，耕地逐渐减少、水资源不足、小麦病害频发、生态环境恶化、自然灾害频发，以及饲料用粮和生物燃料耗粮增加等给世界粮食供给带来了严峻的挑战，小麦生产在粮食安全的地位日益重要。

花药培养是利用植物组织培养技术，把发育到一定阶段的花药，通过无菌操作技术，接种在人工培养基上以改变花药内花粉粒的发育程序，诱导其分化，并连续进行有丝分裂，形成细胞团，进而形成一团无分化的薄壁组织-愈伤组织，或分化成胚状体，随后使愈伤组织分化成完整的植株的过程，因此花药培养育种也叫单倍体育种。

与传统的育种方法相比，单倍体育种可以缩短育种时间提高选择效率，其产生的加倍单倍体（DH）植株也是进行遗传转化和进行构建分子标记群体的良好材料。从20世纪70年代以来，单倍体育种技术已广泛的用于小麦育种，至今已培育出许多优良品种，是小麦育种的有效途径之一。而且单倍体诱导可以与分子标记和遗传操作技术相结合用于作物的遗传改良研究。

尽管小麦小孢子培养近几年已取得很大进展，但花药培养技术简单，仍是目前诱导单倍体的主要途径。小麦花药培养虽然已进行过大量的研究，并建立了花培育种体系，但目前仍存在诱导率低、群体小、效率还比较低的问题，不能满足育种的需求，花药培养目前仍处于边研究边应用状况。因此，不断改进和优化培养方法，提高花药培养效率对小麦花培育种技术在育种中的广泛应用是十分必要的。

现阶段小麦花培育种在花药培养方法上仍存在着工作量大、工作效率低的矛盾，限制了花培技术在小麦育种中的更广泛的应用。如何提高工作效率、加快选择效率、缩短育种周期、创新种质材料、配合其它生物技术的应用，快速获得纯系，充分利用花培技术在小麦基础理论研究和育种应用研究的雄厚基础，成为我们迫切需要解决的问题。多年的实践经验发现，花培工作效率低的最重要的原因是花培操作方法的局限性。剪颖抖药法是目前小麦花药分离最普遍的操作方法，然而，剪颖和抖药过程既需要专业组培操作，又需要消耗大量的劳动，成为小麦花培操作的限速步骤。如何快捷分离提取出小麦花药，并且保证分离后小麦花药维持活力且无污染适宜离体培养，是解决花培操作低效的关键。

为更快捷的分离小麦花药，我们采用将灭菌后的麦穗按照合适的距离分割，并将分割后的麦穗切片采用不同的离心速度进行分离实验，成功的将离体小麦花药提取出来，我们利用提纯的小麦花药进一步花药培养，获得了健壮的花培幼苗，且研究发现采用离心法获取的小麦花药其愈伤诱导率与普通的剪颖抖药法分离的花药并无显著性差异，而由于剪颖抖药法的操作繁琐，离心分离法获取小麦花药进行培养具有显著的改良意义。

小麦离体花药培养流程的成功验证是离心分离花药用于小麦花药培养的前提，而在花药的分割提取过程，还需要人工剪碎颖壳，而由于人工分割花药需要专业的无菌操作且操作比较繁琐，所以规模获取小麦花药进行单倍体育种还需要合适的花药分割提取装置，该装置不仅能够将小麦颖壳按照合适的距离进行破碎以便于离心分离，更要维持无菌环境，本发明正是基于此研究进步和现实需求所设计的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种无菌条件下机械分割植物组织的装置，采用灭菌水箱、消毒剂箱，可以对植物组织进行消毒灭菌，创造无菌条件；采用设置有A进液口、B进液口的进液管，可以防止消毒水和灭菌水混合，对植物组织进行有顺序的灭菌消毒；采用投料口和插板配合，可以保证箱体的密封性；采用摇板，可以实现植物组织与消毒水和灭菌水的充分混合；采用连杆机构，可以实现摇板进行往复运动；采用出液管，可以将箱内的废液顺利排出；采用闸板，可以保证植物组织在消毒灭菌的过程中的密封性，实现充分消毒灭菌；采用传输装置，可以将处理后的植物组织运到切板进行分割；采用切板以及刀片组，可以实现将植物组织快速分割；采用储料箱，可以收集分割后的植物组织，同时确保装置的密封性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括箱体、灭菌水箱、消毒剂箱、导管，灭菌水箱底部安装有A出液管；消毒剂箱底部安装有B出液管；A出液管、B出液管中部均设置有阀门；箱体顶端焊接有进液管；进液管设置有A进液口、B进液口；A进液口通过A导管与A出液管连接；B出液口通过B导管与B出液管连接；A导管两端与A出液管、A进液口螺栓连接；B导管两端与B出液管、B进液口螺栓连接；箱体顶端前侧设有投料口；投料口配合有插板；箱体内中央通过轴承连接有A转轴；A转轴焊接有摇板；摇板一侧底部焊接有凸台；凸台配合有连杆机构；箱体底部安装有出液管，出液管配合有阀门；箱体中部与出液管相对的一侧设置有放料口；放料口配合有闸板；闸板配合有A转盘；放料口的下端设有传输装置；传输装置与出料口相对的一侧设置有切板；切板配合有刀片组；切板与传输装置相对的一端下侧设有出料口；出料口配合有储料箱，储料箱与出料口螺栓连接。

进一步优化本技术方案，所述的连杆机构包括连杆机构包括转盘、连杆、C转轴，连杆一端与转盘销轴连接；连杆另一端与摇板下侧的凸台销轴连接；转盘与C转轴花键连接。

进一步优化本技术方案，所述的传输装置包括传送带、滚筒，传送带与滚筒相配合；传送带外侧均匀设置有三角形凸起。

进一步优化本技术方案，所述的刀片组包括B转轴、刀片，刀片焊接在B转轴上；B转轴与箱体通过轴承连接。

进一步优化本技术方案，所述的箱体的材质采用不锈钢材质；菌水箱、消毒剂箱的材质采用塑料材质。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、采用灭菌水箱、消毒剂箱，可以对植物组织进行消毒灭菌，创造无菌条件；2采用设置有A进液口、B进液口的进液管，可以防止消毒水和灭菌水混合，对植物组织进行有顺序的灭菌消毒；3、采用投料口和插板配合，可以保证箱体的密封性；4、采用摇板，可以实现植物组织与消毒水和灭菌水的充分混合；5、采用连杆机构，可以实现摇板进行往复运动；6、采用出液管，可以将箱内的废液顺利排；7、采用闸板，可以保证植物组织在消毒灭菌的过程中的密封性，实现充分消毒灭菌；8、采用传输装置，可以将处理后的植物组织运到切板进行分割；9、采用切板以及刀片组，可以实现将植物组织快速分割；10、采用储料箱，可以收集分割后的植物组织，同时确保装置的密封性；11、采用连杆与凸台销轴连接，可以使部件连接更加紧密；12、采用带有三角形凸起的传送带，便于植物组织的传送；13、采用箱体的材质为不锈钢材质，可以延长装置的使用寿命；14、采用灭菌水箱、消毒剂箱的材质为塑料材质，可以减轻装置的质量。

附图说明

图1是一种无菌条件下机械分割植物组织的装置的示意图。

图2是一种无菌条件下机械分割植物组织的装置的主视图。

图3是一种无菌条件下机械分割植物组织的装置的剖视图。

图4是一种无菌条件下机械分割植物组织的装置的局部示意图。

图5是一种无菌条件下机械分割植物组织的装置的刀片组示意图。

图中，1、箱体；2、灭菌水箱；3、消毒剂箱；4、A导管；5、B导管；6、A出液管；7、B出液管；8、阀门；9、进液管；10、A进液口；11、B进液口；12、A转轴；13、摇板；14、凸台；16、出液管；17、放料口；18、传输装置；19、切板；20、刀片组；21、出料口；22、储料箱；23、转盘；24、连杆；25、C转轴；26、传送带；27、滚筒；28、三角形凸起；29、B转轴；30、刀片；31、投料口；32、插板；33、闸板；34、A转盘。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

具体实施方式：结合图1-5所示，包括箱体1、灭菌水箱2、消毒剂箱3、A导管4、B导管5，灭菌水箱2底部安装有A出液管6；消毒剂箱3底部安装有B出液管7；A出液管6、B出液管7中部均设置有阀门8；箱体1顶端焊接有进液管9；进液管9上侧设置有A进液口10、B进液口11；A进液口10通过A导管4与A出液管6连接；B出液口11通过B导管5与B出液管7连接；A导管4两端与A出液管6、A进液口10螺栓连接；B导管5两端与B出液管7、B进液口11螺栓连接；箱体1顶端前侧设有投料口31；投料口31配合有插板32；箱体1内中央通过轴承连接有A转轴12；A转轴12焊接有摇板13；摇板13一侧底部焊接有凸台14；凸台14配合有连杆机构；箱体1底部安装有出液管16，出液管16配合有阀门8；箱体1中部与出液管16相对的一侧设置有放料口17；放料口17配合有闸板33；闸板配合有A转盘34；放料口17的下端设有传输装置18；传输装置18与放料口17相对的一侧设置有切板19；切板19配合有刀片组20；切板19与传输装置18相对的一端下侧设有出料口21；出料口21配合有储料箱22，储料箱22与出料口21螺栓连接；连杆机构包括转盘23、连杆24、C转轴25，连杆24一端与转盘23销轴连接；连杆24另一端与摇板13下侧的凸台14销轴连接；转盘23与C转轴25花键连接；传输装置18包括传送带26、滚筒27，传送带26与滚筒27相配合；传送带26外侧均匀设置有三角形凸起28；刀片组20包括B转轴29、刀片30，刀片30焊接在B转轴29上；B转轴29与箱体1通过轴承连接；箱体1的材质采用不锈钢材质；灭菌水箱2、消毒剂箱3的材质采用塑料材质。

使用时，使用者首先将灭菌水和消毒剂分别装入灭菌水箱2和消毒剂箱3内，用闸板33将放料口17堵住，然后通过螺栓连接将储料箱22安装在出料口21。采用灭菌水箱2、消毒剂箱3，可以对植物组织进行消毒灭菌，创造无菌条件；采用闸板33，可以保证植物组织在消毒灭菌的过程中的密封性，实现充分消毒灭菌；拉开插板32，通过投料口31将要处理的植物组织放入箱内，然后用插板32将投料口封闭。采用投料口32和插板32配合，可以保证箱体1的密封性。打开灭菌水箱2下的阀门8，灭菌水通过箱体1上进液管9的A进液口10进入箱内。连杆机构带动摇板13做往复运动，使植物组织和灭菌水充分混合，灭菌后的废液流到箱底；灭菌完成后，关闭灭菌水箱2的阀门8，打开消毒剂箱3的阀门8，使消毒剂经进液管9的B进液口11进入箱内，连杆机构带动摇板13做往复运动，使植物组织和消毒剂充分混合，消毒后的废液流到箱底。消毒灭菌完成后，打开出液管16上的阀门8，把废液排出箱外。采用设置有A进液口10、B进液口11的进液管9，可以防止消毒水和灭菌水混合，对植物组织进行有顺序的灭菌消毒；采用摇板13以及连杆机构，可以实现植物组织与消毒水和灭菌水的充分混合；采用出液管16，可以将箱内的废液顺利排出。然后转动A转盘34，使闸板33转动，把处理后的植物组织经放料口17放出，植物组织落到传送带26上，滚筒27转动带动传送带26将处理后的植物组织运到切板19上，刀片组20转动将切板19上的植物组织切成块，最后分割完成的植物组织进过出料口21落到储料箱22内。采用传输装置18，可以将处理后的植物组织运到切板19进行分割；采用切板19以及刀片组20，可以实现将植物组织快速分割；采用储料箱22，可以收集分割后的植物组织，同时确保装置的密封性。此外，采用箱体1的材质为不锈钢材质，可以延长装置的使用寿命；采用灭菌水箱2、消毒剂箱3的材质为塑料材质，可以减轻装置的质量。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims

1.一种小麦花药分割提取装置，其特征在于：包括箱体(1)、灭菌水箱(2)、消毒剂箱(3)、A导管(4)、B导管(5)，灭菌水箱(2)底部安装有A出液管(6)；消毒剂箱(3)底部安装有B出液管(7)；A出液管(6)、B出液管(7)中部均设置有阀门(8)；箱体(1)顶端焊接有进液管(9)；进液管(9)上侧设置有A进液口(10)、B进液口(11)；A进液口(10)通过A导管(4)与A出液管(6)连接；B出液口(11)通过B导管(5)与B出液管(7)连接；A导管(4)两端与A出液管(6)、A进液口(10)螺栓连接；B导管(5)两端与B出液管(7)、B进液口(11)螺栓连接；箱体(1)顶端前侧设有投料口(31)；投料口(31)配合有插板(32)；箱体(1)内中央通过轴承连接有A转轴(12)；A转轴(12)焊接有摇板(13)；摇板(13)一侧底部焊接有凸台(14)；凸台(14)配合有连杆机构；箱体(1)底部安装有出液管(16)，出液管(16)配合有阀门(8)；箱体(1)中部与出液管(16)相对的一侧设置有放料口(17)；放料口(17)配合有闸板(33)；闸板配合有A转盘(34)；放料口(17)的下端设有传输装置(18)；传输装置(18)与放料口(17)相对的一侧设置有切板(19)；切板(19)配合有刀片组(20)；切板(19)与传输装置(18)相对的一端下侧设有出料口(21)；出料口(21)配合有储料箱(22)，储料箱(22)与出料口(21)螺栓连接；

所述的连杆机构包括转盘(23)、连杆(24)、C转轴(25)，连杆(24)一端与转盘(23)销轴连接；连杆(24)另一端与摇板(13)下侧的凸台(14)销轴连接；转盘(23)与C转轴(25)花键连接。

所述的传输装置(18)包括传送带(26)、滚筒(27)，传送带（26）与滚筒（27）相配合；传送带(26)外侧均匀设置有三角形凸起(28)。

2.根据权利要求1所述的小麦花药分割提取装置，其特征在于：刀片组(20)包括B转轴(29)、刀片(30)，刀片(30)焊接在B转轴(29)上；B转轴(29)与箱体(1)通过轴承连接；所述刀片组(20)内的刀片(30)的间距为4.0-4.4mm。

3.根据权利要求1所述的小麦花药分割提取装置，其特征在于：箱体(1)的材质采用不锈钢材质；灭菌水箱(2)、消毒剂箱(3)的材质采用玻璃材质。