JPH0463514A - 自動育苗システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、自動育苗システムに関する。

（従来の技術） 近年、植物の組織培養技術がめざましい進歩を遂げ、花
弁類の育苗に組織培養技術を利用することにより優秀な
苗を大量に生産することができるようになってきている
。

このような植物の組織培養は、まず優良な親株のウィル
スに侵されていない生長点を切り出し、無菌環境の下に
培養液中で培養することにより大量に細胞増殖を行い、
植物細胞の塊であるカルスなどを生長させ、続いて、得
られたカルスなどを分離して別の培地に置床して再分化
させて不定芽不定胚などを得る。そして、この不定芽や
不定胚などに対して、別の培地に移植して発根生長させ
、続いて、この節を切り出して更に別の培地に挿し芽し
、あるいは株分けして生長させ、その後、育苗室に移送
して育苗する手順を踏む必要がある。

そこで、従来はこれらの育苗に必要な各段階の環境を実
現するために、比較的クリーンな部屋において細胞培養
過程、置床再分化過程、発根培養過程、挿し芽株分は過
程、育苗過程それぞれの過程における植物の大きさに応
じた容積の容器、例えば試験管や三角フラスコ、培養ポ
ットなどに植物を入れ、その内部を無菌状態にして植物
を生育させるようにしていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の植物培養技術では、植
物の生長段階に応じて生育容器の移し変えを人手によっ
て行なわなければならず、その省力化の問題のほかに、
人間はウィルス伝染媒体となりやすいために、この移し
変え作業時に幼植物にウィルス感染を起こさせてしまう
ことがあるという問題点があった。

そこで従来から、人手の介在をできる限り避けることの
できる自動育苗システムの出現か望まれていた。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、細胞増殖過程から育苗過程までを人手によらず
、自動的に行うことができる自動育苗システムを提供す
ることを目的とする。

し発明の構成コ （課題を解決するための手段） この発明の自動育苗システムは、細胞増殖リアクタと、
置床再分化チェンバと、発根培養チェンバと、挿し芽株
骨はルームと、育苗ルームとを順次移送トンネルにて接
続し、前記細胞増殖リアクタと置床再分化チェンバとの
間、置床再分化チェンバと発根培養チェンバとの間、発
根培養チェンバと挿し芽株骨はルームとの間、および挿
し芽株骨はルームと育苗ルームとの間それぞれに前記移
送トンネルを通して幼植物を移送する植物移送手段を設
置し、前記各リアクタ、チェンバおよびルームごとに育
苗対象植物の生育環境を最適化する無菌環境調節手段を
設けたものである。

（作用） この発明の自動育苗システムでは、生長段階に応して最
適環境を実現するために、植物の生長点を切り出して組
織培養する細胞増殖過程から育苗過程までをそれぞれ、
細胞増殖リアクタ、置床再分化チェンバ、発根培養チェ
ンバ、挿し芽株骨１ナルームおよび育苗ルームに分け、
それらのリアクタ、チェンバ、ルームそれぞれに無菌環
境調節手段を設けて無菌状態の下で、温度、湿度、二酸
化炭素濃度、光量などの環境調節を行う。そして、各チ
ェンバやルームで目的の大きさまで幼植物を培養あるい
は生長させると、植物移送手段により隣のチェンバまた
はルームまで人手によらずに移送させるようにする。

こうして、オーブンスペースにおいて、無′菌状態で、
かつ植物の生長段階に応じた最適環境の下で幼植物の培
養、育苗を行うことができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例を示し、第２図はそのさら
に詳しい構成を示している。

一般に植物の組織培養を行う場合には、次の過程を踏む
ことが必要である。

■、細胞増殖過程 目的とする植物からその生長点を切り出してきて脱分化
ホルモンを含む養液の中で組織培養し、細胞の塊である
カルスなどを生長させ、さらにこれを振盪撹拌するなど
して増殖させて遊離細胞を大量に得る。

■、Ｗ床再分化過程 過程Ｉによって得られた大量の細胞塊などを分化ホルモ
ンを含む培地に置床させて再分化させて不定芽や不定胚
などを得る。

１０発根培養過程 過程Ｈによって得られた不定芽の不定胚などを別の培地
に置き、発根、萌芽させて幼植物を生育させる。

■、挿し芽株骨は増殖過程 は■の過程で多数の株に増殖するものもあるのでそのよ
うな幼植物に対しては株分けして生長させる。

■、育苗過程 過程■によって生長した幼植物を必要な大きさまで生育
させる。

そこで、この実施例の自動育苗システムでは、これらの
Ｉ−Ｖ過程を順次実行するために、細胞増殖リアクタ１
、置床再分化チェンバ２、発根培養チェンバ３、挿し芽
株骨はルーム４および育苗ルーム５を個別に作り、細胞
増殖リアクタ１と置床再分化チェンバ２との間は移送バ
イブロて接続して増殖細胞を養液と共に移相するように
し、他の隣り合うチェンバ同士の間、チェンバとルーム
との問およびとルーム同士の間は移送トンネル７により
接続し、幼植物を移送手段としてのコンベア８によりこ
れらの移送トンネル７を通して移送するようにしである
。なお、幼植物は置床再分化チェンバ２において育苗用
トレイ９に収容し、コンベア８による移送はこの育苗用
トレイ９ごと行う。

挿し芽株骨はルーム４は完全密閉構造ではなくてクリー
ンベンチのような構造であり、エアーカーテンによって
雑菌の侵入を防くようにした前面開放部からロボット１
０のハンド部だけを挿入して動作できるようにしている
。こうすれば、ロボ１０の全体の滅菌は不要であり、ハ
ンド部だけの滅菌ですむため、管理がしやすくなる。

この挿し芽株骨はルーム４には挿し芽株骨はロボット１
０を設置し、幼植物の節を切り分けて挿し芽し、あるい
は自動株分けを行うようになっている。

第２図に示すように、チェンバ３およびルーム４．５そ
れぞれは幼植物入口側を二重部屋構造とし、第１壁１１
に第１ドア１２を設け、第２壁１３に第２ドア１４が設
けである。また、幼植物出口側にもドア１５が設けであ
る。

さらにリアクタ１、チェンバ２，３、ルーム４５それぞ
れには、その内部環境が植物の生育段階に応して最適な
環境条件となるように、温度、湿度、二酸化炭素濃度な
どをそれぞれ調節するだめの空調装置１６、二酸化炭素
濃度調節装置１７、湿度調節装置１８か設けてあり、さ
らに第１壁］１と第２壁１３との間の予備室１９には排
気装置２０か設けである。

空調装置１６は温度調節部２１と、エアポンプ２２と、
滅菌フィルタ２３とで構成され、室内空気を温度調節し
ながら滅菌フィルタ２３を介して循環させるようにして
いる。また二酸化炭素濃度調節装置１７は二酸化炭素ボ
ンベ２４と、ポンプ２５と、滅菌フィルタ２６とで構成
され、室内二酸化炭素濃度が幼植物の生育に適切な５０
０〜２０００ｐｐｍ程度になるように調節するようにし
ている。さらに、湿度調節装置１８は無菌水タンク２７
と、この無菌水タンク２７からの水分を外気と混合する
ミックスポンプ２８と、滅菌フィルタ２９とて構成され
、無菌水タンク２７の水分を外気と混合し、さらに滅菌
フィルタ２９により滅菌して室内に水分を補給するよう
にしている。

予備室１つの排気装置２０は排気ポンプ３ｏを備え、予
備室１９の空気を排気することにより負圧にし、本室側
から常に空気がこの予備室１９に流れ出すようにして、
予備室１９から本室側に空気と、それに伴う雑菌の侵入
が起こらないようにしている。

次に、上記の構成の自動育苗システムの動作について説
明する。

育苗しようとする植物の生長点を切り出して細胞増殖リ
アクタ１に入れ、ここで脱分化ホルモンを含む培養液を
供給し、はぼ密閉した状態で最適温度に維持しながら通
気撹拌などして細胞分裂を促し、カルスを生育させ、さ
らにこれを遊離細胞に分離して増殖する。

そして、十分な量まで遊離細胞を増殖することができれ
ば、その一部を移送バイブロを介して置床再分化チェン
バ２に移送する。ここでリアクタ１に残した遊離細胞の
一部には細胞増殖を継続させて、リアクタ］内でさらに
大量の遊離細胞を得るようにする。

置床再分化チェンバ２ては、育苗トレイ９内の分化ホル
モンの含まれる培地上にリアクタ１からの遊離細胞を所
定量ずつ供給し、環境条件を無菌状態で最適なものに維
持しつつ遊離細胞を置床させて再分化させる。

再分化が十分に進んだ育苗トレイ９については、次に、
移送コンベア８の上に移動させ、移送コンベア８を駆動
して発根培養チェンバ３に移送する。

この移送に際しては、第２図に矢印Ａで示すように、出
口側ドア１５を開いて移送コンベア８により移送トンネ
ル７内を通過させ、次の発根培養チェンバ３の予備室１
９に第１ドア１２を開いて移送する。このとき、第２壁
１３の第２ドア１４は閉じた状態にしておく。

予備室１９まて送られてくると、第１ドア１２を閉し、
排気装置２０を起動して予備室１９内の空気を排気して
負圧にし、本室側から次の発根培養条件に対応した空気
を流入させ、本室側と完全に同じ環境にしてから、矢印
Ｂのように第２ドア１４を開き、移送コンベア８を駆動
させて発根培養チェンバ３の本室内に育苗トレイ９を移
送し、コｔ、−で育苗トレイ９を移送コンベア８から発
根培養棚（図示せず）に移動させて所定の期間だけ置い
て発根させる。

続いて、発根培養した幼植物は発根培養棚から移送コン
ベア８上に移動させ、この移送コンベア８を駆動して次
の挿し芽株性はルーム４に移送する。

この移送に際しても、まず挿し芽株性はルーム４の予備
室１９に一旦移送した後、予備室１９を本室側と同一の
環境にし、その後、本室側に移送し、ここで生育棚に移
動させて数節位になるまで生長させ、あるいは植物種に
よっては数株に増株するまで生長させる。そして、十分
に生長した幼植物に対して、ロボット１０を用いて節ご
とに切り分け、あるいは株分けして多数の育苗トレイ９
に挿し芽または植林する。そして挿し芽または株分けさ
れた幼植物の育苗トレイ９を成育棚から再び移送用コン
ベア８上に移動させ、移送コンベア８を駆動して次の育
苗ルーム５に移送する。

育苗ルーム５ても、まず予備室１９に入れて環境を整え
てから氷室に移送し、ここで育苗棚に移して育苗する。

なおいずれのチェンバやルームにおいても温度調節、二
酸化炭素濃度、湿度の調節はそこに設けられている空調
装置１６、二酸化炭素濃度調節装置１７、湿度調節装置
１８によって行うか、特に育苗ルーム５ては、二酸化炭
素濃度が通常空気よりも十分高いことが要求され、５０
０〜２０００ｐｐｍ程度の濃度に調節する。

また移送コンベア８と植物育成棚との間で育苗トレイ９
を移動させるためには、現代広く使用されている自動倉
庫システムを転用することかできる。

こうして、この実施例の自動育苗システムでは、植物の
組織培養から育苗までを一貫して自動化することができ
、オーブンスペースで人手を介さずにウィルスフリーな
幼苗を大量に生産することができる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、細胞増殖から育苗まで
の幼植物の各生育過程を簡単に無菌状態にすることがで
きると同時に、最適環境条件に個別に調節して生育させ
ることができ、人手を介さずにオープンスペースで幼植
物の培養が行え、大量に育苗することかできるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は上
記実施例の環境調節手段を詳しく示すブロック図である
。 １・・・細胞増殖リアクタ ２・・・置床再分化チェンバ ３・・・発根培養チェンバ ４・・・挿し芽株性はルーム ５・・・育苗ルーム　　　　６・・・移送パイプ７・・
・移送トンネル　　　８・・・移送コンベア１０・・・
ロボット　　　　１６・・・空調装置１７・・二酸化炭
素濃度調節装置 １８・・・湿度調節装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 細胞増殖リアクタと、置床再分化チェンバと、発根培養
   チェンバと、挿し芽株分けルームと、育苗ルームとを順
   次移送トンネルにて接続し、前記細胞増殖リアクタと置
   床再分化チェンバとの間、置床再分化チェンバと発根培
   養チェンバとの間、発根培養チェンバと挿し芽株分けル
   ームとの間、および挿し芽株分けルームと育苗ルームと
   の間それぞれに前記移送トンネルを通して幼植物を移送
   する植物移送手段を設置し、 前記各リアクタ、チェンバおよびルームごとに育苗対象
   植物の生育環境を最適化する無菌環境調節手段を設けて
   成る自動育苗システム。