CN207948471U - 组织培养瓶 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及植物组织培养技术领域，公开了一种组织培养瓶，瓶身和瓶底，所述瓶身与瓶底拆卸式密封连接，所述瓶身上方设置开口，开口上设置透气膜，所述瓶身的高度大于瓶底的高度。本实用新型结构简单合理、操作应用便利，降低劳动强度、降低生产成本、减少污染发生、大大提高工厂化组培工作的效率、提高出苗完整性和成活率，增加收益。

Description

组织培养瓶

技术领域

本实用新型涉及植物组织培养技术领域，特别是一种组织培养瓶。

背景技术

工厂化植物组织培养（简称组培）已成为农业现代化的重要表现形式之一，在农业生产中得到越来越广泛的应用，在种植业经济中已发挥了重要作用，尤其在园艺园林植物、中药材和珍稀植物方面更显其不可代替的作用，如脱毒马铃薯组培苗、甘蔗组培苗、草莓组培苗、香蕉组培苗、葡萄组培苗、药用石斛组培苗、桉树组培苗以及许多种的花卉组培苗等等。

当前组培领域面临的技术问题是如何解决生产效率低下、染菌率高的问题。影响生产效率和染菌率的因素主要集中在围绕组织培养瓶的操作过程中，如接种、移苗、洗瓶和培养基分装等环节，这些环节现在都是人工操作，导致工作效率低、人工和水电成本高、染菌多发。

组织培养瓶是植物组织生长的培养容器，是工厂化组培中最重要且用量最多的生产器具，也是决定工厂化组培生产中工作效率和生产成本的关键因素。目前使用的组织培养瓶规格基本是150ml三角瓶、350ml玻璃瓶或650ml玻璃瓶，三角瓶和650ml玻璃瓶都是瓶身大、瓶口小的形状，350ml玻璃瓶为圆柱状，瓶口有所增大。

长期以来，我国的组织培养瓶一直采用这种瓶口小、瓶身高的传统结构形式的玻璃瓶，目的是通过减少瓶内无菌环境与瓶外空气的接触面积来减少染菌几率，缺点是在接种组织块和瓶苗出瓶时因瓶口小导致操作不方便，反而造成接种时间过长，结果是增大了染菌的几率；另外，瓶苗出瓶时，也是因为瓶口小，剥离组培苗操作困难，很容易损伤脆弱的组培苗；再者，瓶口小、瓶身粗且长的形状还造成清洗困难。此外，传统玻璃瓶的规格尺寸一致性差，难以在组培工厂中推广采用自动化生产方式。

近年来市场上虽然出现聚丙烯PP、聚碳酸酯PC塑料材质的组织培养瓶，规格尺寸的一致性明显提高，但是塑料组织培养瓶的形态结构基本还是沿用了玻璃组织培养瓶的结构造型，对提高接种、移苗和洗瓶环节的工作效率没有明显改善。

组培中有时也用培养皿替代组织培养瓶培养植物组织，与利用组织培养瓶培养植物组织相比，用培养皿进行植物组织培养时，向培养皿中接种同样数量的组织块，操作就方便许多，用时也短，染菌频率大大降低，而且清洗方便。现在一次性培养皿已经被广泛接受，还免去了清洗工作。培养皿的缺点是空间高度不够，只适合前期愈伤组织培养，不适合后期的分化和成苗培养。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种组织培养瓶，提高组培工作中的生产效率、减少染菌几率、降低员工的劳动强度。

本实用新型采取的技术方案是：

一种组织培养瓶，其特征是，瓶身和瓶底，所述瓶身与瓶底拆卸式密封连接，所述瓶身上方设置开口，开口上设置透气膜，所述瓶身的高度大于瓶底的高度。

进一步，所述瓶身的高度为瓶底高度的2-5倍。

进一步，所述瓶身和瓶底均为透明PC或PP材料。

进一步，所述组织培养瓶还包括培养皿，所述培养皿的外径小于所述瓶底内径，所述培养皿放置于所述瓶底内，所述培养皿上还设置皿盖，所述皿盖用于在培养皿放置于所述瓶底前盖于所述培养皿上。

进一步，所述培养皿放置于瓶底后，培养皿上端露出瓶底上端1至2cm。

进一步，所述瓶底内侧壁设置多根等长立柱，立柱高度低于所述瓶底高度，所述立柱上端形成倒角，倒角下端形成限位平面，所述培养皿放置在所述立柱的限位平面上。

本实用新型的有益效果是：

（1）瓶身提供植物生长空间；瓶底灌装培养基，提供植物生长所需营养物质。接种或移苗时，将瓶身移开，直接在瓶底上操作，克服了传统组织培养瓶空口小、进深较深带来的操作困难问题；

（2）引入培养皿至组织培养瓶内，操作更方便。培养皿一次性使用，减少了灭菌和清洗工艺。并可避免冷凝水进入培养基；

（3）结构简单合理、操作应用便利，降低劳动强度、降低生产成本、减少污染发生、大大提高工厂化组培工作的效率、提高出苗完整性和成活率，增加收益。

附图说明

附图1为本实用新型组织培养瓶的组装结构示意图；

附图2为本实用新型组织培养瓶的分解结构示意图；

附图3为组织培养瓶的瓶底结构示意图；

附图4为培养皿的分解示意图；

附图5为培养皿的皿盖合盖后的示意图。

附图中的标号分别为：

1. 瓶身； 11. 透气管；

12. 透气膜； 13. 内螺纹；

2. 瓶底； 21. 外螺纹；

22. 立柱； 221. 水平端面；

222. 倒角； 23. 侧壁；

3. 培养皿； 31. 皿盖。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型组织培养瓶的具体实施方式作详细说明。

参见附图，组织培养瓶的瓶体分两节，从瓶体底部一分为二，上半部分瓶体（简称瓶身1）高度是下半部分瓶体（简称瓶底2）高度的2-5倍。瓶身1提供植物生长空间；瓶底2灌装培养基，提供植物生长所需营养物质。接种或移苗时，将瓶身移开，直接在瓶底2上操作，克服了传统组织培养瓶空口小、进深较深带来的操作困难问题。

瓶身1和瓶底2通过丝扣或卡扣等方式连接，既方便拆装，又防止脱落。连接方式通常使用螺纹连接，设置在瓶身1上的内螺纹13与设置在瓶底上的外螺纹21配合，当然，外螺纹和内螺纹可以互换。

瓶身1顶部嵌入一片透气膜12，起到隔菌透气效果，透气膜12下方还可设置透气管11，瓶身直接替代了传统组织培养瓶的瓶盖作用，省缺了传统的组瓶盖。

更优的办法是瓶底2内放入一个培养皿3，培养皿3上还有一皿盖31，放入组织培养瓶时，取下皿盖31，用培养皿3作为灌装培养基的容器。培养皿3放入组织培养瓶瓶底2后，培养皿3外侧壁和组织培养瓶瓶底2内侧壁，及瓶底2底部之间都留有一定的空隙，空隙保证了组织培养瓶内形成的冷凝水沿瓶壁流到瓶底，而不会流到培养皿3内的培养基表面，不会对植物生长造成影响，不会造成组织培养瓶内偶尔有染菌植株时带来的整瓶植株的扩散性污染。培养皿3放入组织培养瓶瓶底2后，培养皿侧壁上端高出瓶底侧壁上端约1-2cm左右，方便培养皿放入瓶底2和从瓶底取出。

具体的技术方案是：瓶底2的内侧壁23均匀分布多根（三根或以上）立柱22，立柱22宽度大约3mm左右，立柱22高度低于瓶底内侧壁23，多根立柱22高度一致，立柱22顶端保持在同一水平面上。

立柱上端有倒角222起导向作用，多根立柱22的上端倒角222完全一样，立柱22上端与倒角汇合处有一段水平端面221,起限位作用。多根立柱22上端水平端221面围成圆面用于支撑培养皿，当培养皿3放入瓶底2内时，在多根立柱22上起导向作用的倒角222作用下，培养皿3正好滑落在了多根立柱上端的起限位作用的端面上。

培养皿3的外径小于瓶底2内径，在培养皿3外壁和瓶底侧壁23之间形成空隙。

培养皿3外径大于瓶底侧壁上立柱22内侧围成的圆内径，培养皿3被架在了立柱22上，培养皿3与瓶底2底部形成了空隙。

本实用新型的组织培养瓶有两种使用方法，一种是直接将培养基灌注在瓶底里，另一种是将培养基灌注在培养皿中，再将培养皿放置在组织培养瓶里,此时培养皿被瓶底内的立柱支撑。

第一种应用方案中，组织培养瓶放置在净化台上，取下瓶身，操作员一手握持瓶身，另一手持镊子。瓶身可以虚掩在瓶底上方，起遮挡保护作用，防止空气中的微生物落入培养基上。持镊子的手，夹取组织块，当镊子接近组织培养瓶时，抬起瓶身，将组织块放入瓶底培养基表面，移走镊子后，瓶身落下，放在或虚掩在瓶底上方，起到保护作用。如此反复，直到将待接种的组织块逐个接种到组织培养瓶里培养基表面上，拧好组织培养瓶即可转入组培室进行培养。整个操作过程中视野不受任何遮挡，操作范围宽，活动自如，接种过程非常迅速，接种一瓶组织培养瓶所需时间大大缩短，效率显著提高，染菌几率降低。整个接种过程中瓶身一直在瓶底上方起保护作用，将因操作带来的染菌机会降到最低。

当培养结束后瓶苗出瓶时，将瓶身和瓶底分开，将组培苗从瓶底内剥离出来，因瓶底开口阔、高度矮，没有传统组织培养瓶进深深和瓶口小的限制，剥离组培苗时十分方便，快捷，损伤组培苗茎叶或根系的可能性大大降低。

结束培养后，组织培养瓶的瓶身可以不用清洗就可重复使用，只需要清洗组织培养瓶的瓶底即可。因瓶底结构是一个很浅的皿结构形式，清洗极其方便，大大降低清洗组织培养瓶的劳动强度和人工成本，以及洗涤用水、电和清洗剂的投入。

第二种应用方案是将培养基灌注在培养皿内，将待接种的组培块接入培养皿中，将接好种的培养皿除去皿盖，放入组织培养瓶的瓶底里，利用培养皿为植物组织生长提供培养物质，利用组织培养瓶作为生长空间。放入组织培养瓶内的培养皿与组织培养瓶侧壁和底部之间留有空隙，侧壁空隙利于侧壁上的凝结水流入到瓶底，底部空隙用于收集冷凝水，避免冷凝水流到培养基表面，影响植株生长。培养皿放入组织培养瓶后，培养皿侧壁要高出瓶底侧壁约1cm左右，便于培养结束后从组织培养瓶中取出培养皿。

第二种应用方案下，每次培养只需要更换组织培养瓶内的培养皿即可，整个组织培养瓶不需要每次清洗，大大降低用传统组织培养瓶培养后，因清洗组织培养瓶而导致的人工成本、水电成本、清洗设施设备的一次性投入和折旧成本、清洗工作的用房成本。这些成本是组培工厂占比最大的支出项目。

由于培养基是灌注到培养皿里，而不是直接灌注到组织培养瓶里，这种方式非常容易适应全自动操作技术。市场上基于一次性培养皿的全自动培养基分装仪已经非常成熟，而且已被广泛应用；相比于组织培养瓶而言，培养皿体积小，运送方便，储存空间要求也少；而传统组织培养瓶的灌装培养基方式现在还是手工方式或机械设备配合手工方式，灌装效率很低。

在接种时，将组织块直接接入培养皿中，操作空间开阔，接种动作活动自如，迅速灵活，接种时间短，工作效率高；且接种时皿底是在皿盖的保护下进行，染菌机会降到最低；因培养皿比组织培养瓶体积小，一次放入净化台的培养皿数量比放入组织培养瓶数量增加数倍，移入移出培养皿的次数减少，对净化台净化效果干扰减少，净化台的无菌效果更有保证。

当培养结束后，需要移苗出瓶时，只需要将长满组培苗的培养皿从组织培养瓶中取出，放在净化台内就可以很方便地剥离组培苗，工作效率高，对组培苗损伤的可能性小。组织培养瓶内部没有接触培养基或其他基质，最多只有一些冷凝水，所以不需要每次清洗，只要灭菌后就可以重复使用，如果在洁净度较高的净化间内操作，组织培养瓶甚至不经再次灭菌即可重复使用。传统清洗组织培养瓶时用手持毛刷或用机械毛刷刷洗瓶壁和瓶底，很容易产生划痕，特别是PC材质组织培养瓶，毛刷刷洗多次后导致透光度降低、瓶壁容易挂水珠，影响植物的生长和观察瓶内植物生长情况。

本实用新型的组织培养瓶结合了传统组织培养瓶和培养皿两种组培容器的优势特点，克服了二者的不足之处，如保留了传统组织培养瓶的瓶身高大的特点，满足植物生长对空间高度的要求；又利用了培养皿开口大、皿底高度低的特点，保证了接种组织块和取出组培苗时操作的便利性。

植物组织培养的工艺流程分为：配制培养基、分装培养基、灭菌、接种、培养、瓶苗出瓶移栽、用后组织培养瓶的清洗等步骤，这些工作步骤除了第一步培养基配制不直接与组织培养瓶有关外，其他步骤都是针对组织培养瓶或组织培养瓶内容物进行操作的，因此组织培养瓶结构形态的改变将直接影响到这些步骤的效率、成本和应用效果。

培养基分装环节：

基于传统组织培养瓶培养方式，培养基是直接灌注在组织培养瓶内的，现在市场上没有基于组织培养瓶的全自动培养基分装仪，向组织培养瓶内分装培养基离不开人工操作，或人工结合简易机械操作。人工分装存在劳动强度大、每瓶中培养基分装量凭经验而定、分装精度低、分装速度慢、人工成本高等问题；其次是组织培养瓶体积较大，分装培养基时占用空间多，用房费用高。而本实用新型方案中，培养基是灌注在培养皿内，而培养皿分装可以采用市场上现有的全自动培养基分装仪来完成，无需人工全程参与，工人劳动强度小、定量分装培养基精度准确、分装速度快、人工成本低；培养皿体积小，占用分装空间少，用房成本也低。

灭菌环节：

传统方法是将配制好的培养基分装到组织培养瓶后再行灭菌，每个组织培养瓶灌装的培养基量约是组织培养瓶总体积的十分之一左右，这样导致需要灭菌的总体积比培养基总体积增加十倍左右。因常规灭菌器的容积有限，每次灭菌的组织培养瓶数量受限，导致灭菌批次增加，灭菌所花时间增多，灭菌的水电动力消耗增加。而采用本实用新型的方案后，培养基灭菌是在分装前先行灭菌，一次灭菌即可完成，灭菌后的培养基通过管路与分装仪连接，即可完成自动分装。节省灭菌次数、灭菌时间和灭菌过程的动力成本。

接种环节：

因传统组织培养瓶瓶口在瓶子上部，而本实用新型的瓶口是在瓶子下部，当采用传统组织培养瓶作为培养容器时，接种植物组织需要从顶部瓶口伸入镊子到瓶内操作，因传统组织培养瓶瓶口小，瓶子进深较深，接种时视野受限、操作不便，劳动效率低；因上述原因，导致接种时间延长，接种时瓶口一直处于敞开状态，染菌几率增高；接种时，操作人员需要一手托住组织培养瓶瓶身，另一只手操作镊子，长时间工作，托瓶的手容易疲劳，特别是女性员工的手小，在瓶身较大的情况下，十分劳累，劳动强度大。而本实用新型提供的方案中接种是在组织培养瓶瓶底处直接操作，操作空间开阔，持镊手活动自如，接种动作迅速灵活，接种时间短，工作效率高；且接种时培养皿皿底/组织培养瓶瓶底还是在培养皿皿盖/组织培养瓶瓶身的保护下进行，染菌机会降到最低。

培养环节：

培养期间，因植物蒸腾作用和瓶内外温度差，会产生大量水汽，水汽在瓶壁和瓶盖上形成冷凝水，冷凝水形成了严重的挂壁现象，影响到透光率，进而影响到植物光照需求，挂壁水珠还影响到通过瓶身观察瓶内植株生长情况。挂壁严重的原因有多种，组织培养瓶内壁有不可见污渍和划痕等是主因之一。传统组织培养瓶是直接盛装培养基，培养结束后必需清洗，清洗时需要用毛刷刷洗，还需要添加清洗剂。这种操作带来的后果是，有时因清洗不及时，造成培养基干结到瓶壁上，很难洗下，难免有污垢残留，虽然裸眼很难看出；清洗时不得不采用毛刷刷洗，毛刷刷洗又造成瓶壁划痕，对于PC或PP材质的组织培养瓶，划痕可能性更大；有些清洗剂也不能完全冲洗干净，清洗剂也有残留。这些残留在瓶壁上的污渍、清洗剂和划痕就加重了冷凝水挂壁。本实用新型方案中，因培养基不直接加到组织培养瓶内，而是灌装在培养皿内，组织培养瓶不直接接触培养基，组织培养瓶就不需要每次清洗，即使偶尔需要清洗一次，也不需要毛刷刷洗，只需要清水冲洗即可，最多在使用次数增加以后，加一点清洗剂而已。因瓶壁没有污渍、清洗剂残留或划痕现象，所以水珠挂壁的可能性小，影响透光度小。

组织培养瓶内形成冷凝水后，总有一部分冷凝水在重力作用下，跌落到瓶底，传统组织培养瓶中冷凝水直接流到培养基表面，造成培养基表面积水和增大染菌扩散的可能性。培养时间越长，形成的冷凝水越多，也就有越多的冷凝水留到瓶底培养基表面。本实用新型充分考虑到这一点，实用新型方案中培养皿和组织培养瓶侧壁及底部之间有留有空隙，培养过程形成的冷凝水会沿瓶壁流到瓶底，不会进入到培养基内，不会在培养基表面形成积水，不影响植物生长，不会造成瓶内扩散性染菌可能。

组培苗出瓶环节：

传统组织培养瓶中组培苗长好后，组培苗还得从顶部瓶口中用镊子取出，不仅剥离组培苗困难、取出困难，而且很容易在剥离或取出过程中，夹碎组培苗，造成损伤，操作过程必需小心翼翼，导致操作时间很长，工作效率相当低。而本实用新型方案中取出组培苗是在一个开放的培养皿上操作，极其方便快捷，工作效率大大提升；也不易造成瓶苗的损伤，移苗成活率提高。

洗瓶环节：

传统方式下，用后的组织培养瓶每次必须清洗，清洗时或者人工清洗、或者需要借助洗瓶机，即使洗瓶机清洗也离不开人工参与。洗瓶工作不仅需要浸泡、净水设施设备，还需要晾晒或烘干设施设备，占用大量空间，消耗大量水资源，水温低时还需加热。因此，洗瓶环节劳动成本高、劳动强度大、空间占用多、水量消耗大、用电成本也不低。本实用新型方案的优势之一就在于，组织培养瓶不接触培养基，不用每次清洗，即使多次使用后需要增加一次清洗，也只需要净水冲洗即可，用工、用水、用电、用房成本大大减少。对于本方案中的盛装培养基的培养皿，因一次性使用成本比清洗成本还低，目前大多数用户把它作为一种一次性实验耗材，都是用后直接丢弃。本实用新型方案中只有当不采用培养皿培养，而是直接将培养基灌注到组织培养瓶瓶底内时，用后才需要清洗组织培养瓶，但也只是瓶底需要每次清洗。瓶底体积下、开口阔、高度矮，清洗也十分方便，用工、用水、用电成本也比清洗传统组织培养瓶节省许多。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种组织培养瓶，其特征在于：瓶身和瓶底，所述瓶身与瓶底拆卸式密封连接，所述瓶身上方设置开口，开口上设置透气膜，所述瓶身的高度大于瓶底的高度，所述组织培养瓶还包括培养皿，所述培养皿的外径小于所述瓶底内径，所述培养皿放置于所述瓶底内，所述培养皿上还设置皿盖，所述皿盖用于在培养皿放置于所述瓶底前盖于所述培养皿上。

2.根据权利要求1所述的组织培养瓶，其特征在于：所述瓶身的高度为瓶底高度的2-5倍。

3.根据权利要求1所述的组织培养瓶，其特征在于：所述瓶身和瓶底均为透明PC或PP材料。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的组织培养瓶，其特征在于：所述培养皿放置于瓶底后，培养皿上端露出瓶底上端1至2cm。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的组织培养瓶，其特征在于：所述瓶底内侧壁设置多根等长立柱，立柱高度低于所述瓶底高度，所述立柱上端形成倒角，倒角下端形成限位平面，所述培养皿放置在所述立柱的限位平面上。