蘋(píng)果組培實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)布局-上海農(nóng)卉組培
采用組培快繁技術(shù)進(jìn)行植物種苗的工廠(chǎng)化生產(chǎn),包括入選品種外植體的篩選及獲取、外植體滅菌誘導(dǎo)培養(yǎng)、無(wú)菌材料繁殖、繼代擴(kuò)繁、單株生根、出瓶過(guò)度煉苗、包裝進(jìn)入市場(chǎng)等工藝程序。由于組培苗生產(chǎn)從進(jìn)瓶到出瓶都是在無(wú)菌條件下完成,故考慮建設(shè)一個(gè)組培工廠(chǎng)生產(chǎn)規(guī)模時(shí)通常以購(gòu)買(mǎi)多少無(wú)菌工作臺(tái)來(lái)衡量,原則上,根據(jù)繁殖品種的不同一個(gè)無(wú)菌工作臺(tái)可按年生產(chǎn)15-20萬(wàn)苗計(jì)算。如規(guī)劃一個(gè)生產(chǎn)量達(dá)500萬(wàn)株的組培室,需設(shè)25-30個(gè)無(wú)菌操作位置。另外一種計(jì)算方法是,根據(jù)市場(chǎng)需求規(guī)律,按較高供應(yīng)季節(jié)需求量除以月生產(chǎn)量來(lái)確定必須購(gòu)置的無(wú)菌工作臺(tái)數(shù)量。當(dāng)工作臺(tái)數(shù)量確定后,才能設(shè)計(jì)無(wú)菌工作臺(tái)的擺放方式,計(jì)算出接種室的需求面積。按日生產(chǎn)組培苗瓶數(shù)及培養(yǎng)期,結(jié)合周轉(zhuǎn)期計(jì)算需要的培養(yǎng)架數(shù)量,以此為基礎(chǔ)很容易就可以計(jì)算出培養(yǎng)室需求面積,一般為一臺(tái)無(wú)菌工作臺(tái),需配備培養(yǎng)架4架(1.2m×0.5m×5層),無(wú)菌操作室與培養(yǎng)室的面積比例為1:(1.5-2.0),或者根據(jù)培養(yǎng)架數(shù)量確定培養(yǎng)室面積,一般每個(gè)培養(yǎng)架需要1.0-1.2個(gè)m2。圍繞組培工廠(chǎng)建設(shè),其他必備的配套設(shè)施設(shè)備及操作用具購(gòu)置的數(shù)量,應(yīng)以每個(gè)無(wú)菌工作臺(tái)的需求量計(jì)算,解剖刀、鑷子、刀片等常用工具還要有充足的備用量。試管苗出瓶、移栽需要安排在過(guò)渡培養(yǎng)溫室或大棚內(nèi)進(jìn)行?,F(xiàn)代的組培工廠(chǎng)還需要建有種質(zhì)資源保存圃、原原種、原種圃、生產(chǎn)性栽培展示區(qū)等,其面積的大小應(yīng)根據(jù)不同植物的種類(lèi)來(lái)確定。因此現(xiàn)代化組培工廠(chǎng)的建設(shè),需要認(rèn)真規(guī)劃、仔細(xì)計(jì)算、合理投資,使之既有系統(tǒng)性又實(shí)用,才能充分發(fā)揮較大的生產(chǎn)潛力。在今后的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,盡量降低成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量和品種的可靠性。

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。
要求:洗滌滅菌室根據(jù)工作量的大小決定其大小,一般面積控制在30~50 m2。在實(shí)驗(yàn)室的一側(cè)設(shè)置專(zhuān)用的洗滌水槽,用來(lái)清洗玻璃器皿。中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)還應(yīng)配置2個(gè)水槽,用于清洗小型玻璃器皿。準(zhǔn)備1~2個(gè)洗液缸,專(zhuān)門(mén)用于洗滌對(duì)潔凈度要求很高的玻璃器皿,地面應(yīng)耐濕并排水良好。
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:完成所使用的各種藥品的貯備、稱(chēng)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)、藥品柜、水池、儀器、藥品、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。
要求:比較好有20 m2左右。要求寬敞明亮、以便于放置多個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)和相關(guān)設(shè)備,方便多人同時(shí)工作;同時(shí)要求通風(fēng)條件好,便于氣體交換;實(shí)驗(yàn)室地面應(yīng)便于清潔,并應(yīng)進(jìn)行防滑處理。

3. 培養(yǎng)室
功能:培養(yǎng)離體材料,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。
要求:約需10~20 m2左右,培養(yǎng)室的大小可根據(jù)需要培養(yǎng)架的大小、數(shù)目、及其他附屬設(shè)備而定,其設(shè)計(jì)以充分利用空間和節(jié)省能源為原則?;疽笫悄軌蚩刂乒庹蘸蜏囟龋⒈3窒鄬?duì)的無(wú)菌環(huán)境;為滿(mǎn)足植物培養(yǎng)材料生長(zhǎng)對(duì)氣體的需要,還應(yīng)安裝排風(fēng)窗和換氣扇等培養(yǎng)室的換氣裝置;為節(jié)省能源和空間,應(yīng)配置適宜的培養(yǎng)架,并安裝日光燈照明。
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、藥品等。
要求:接種室宜小不宜大,一般10~20 m2即可。要求封閉性好,干爽安靜,清潔明亮,能較長(zhǎng)時(shí)間保持無(wú)菌,因此不宜設(shè)在容易受潮的地方;地面、天花板及四壁盡可能密閉光滑,易于清潔和消毒;配置拉動(dòng)門(mén),以減少開(kāi)關(guān)門(mén)時(shí)的空氣擾動(dòng);為便于消毒處理,地面及內(nèi)墻壁都應(yīng)采用防水和耐腐蝕材料;為了保持清潔,無(wú)菌室應(yīng)防止空氣對(duì)流。接種室要求在適當(dāng)位置吊裝 1~2盞紫外線(xiàn)滅菌燈,用以照射滅菌。安裝一小型空調(diào),使室溫可控,這樣可使門(mén)窗緊閉,減少與外界空氣對(duì)流。

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。
設(shè)備:1~2盞紫外燈、水槽、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、鞋帽架、柜子、滅菌后的工作服、拖鞋、口罩。
要求:緩沖間需3~5 m2,可建在準(zhǔn)備室外或無(wú)菌操作室外,應(yīng)保持清潔無(wú)菌;備有鞋架和衣帽掛鉤,并有清潔的實(shí)驗(yàn)用拖鞋、已滅菌過(guò)的工作服;墻頂用1~2盞紫外燈定時(shí)照射,對(duì)衣物進(jìn)行滅菌。緩沖間也安一盞紫外線(xiàn)滅菌燈,用以照射滅菌。緩沖間的門(mén)應(yīng)該與接種室的門(mén)錯(cuò)開(kāi),兩個(gè)門(mén)也不要同時(shí)開(kāi)啟,以保證無(wú)菌室不因開(kāi)門(mén)和人的進(jìn)出帶進(jìn)雜菌。
在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,根據(jù)所培養(yǎng)的植物種類(lèi)、生產(chǎn)規(guī)模,選擇合適的器材、設(shè)施是十分必要的,只有這樣才能確保整個(gè)操作過(guò)程的順利進(jìn)行。在器材、設(shè)施的選擇上,不要貪大求洋,應(yīng)該在其是否實(shí)用上多下功夫。在研究型的組織培養(yǎng)操作中,往往對(duì)器材、設(shè)施的要求較高;而在生產(chǎn)型的組織培養(yǎng)中,則對(duì)器材、設(shè)施的要求卻較為粗放,因此管理者必須根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行培養(yǎng)器材、設(shè)施的遴選。

在植物組織培養(yǎng)的過(guò)程中,從外植體的采收到試管苗的定植都必須要在特定的環(huán)境中進(jìn)行,例如,培養(yǎng)基的配制要在專(zhuān)用的器材、設(shè)施中進(jìn)行;外植體的接種要在專(zhuān)用的器材、設(shè)施中進(jìn)行。應(yīng)該根據(jù)植物組織培養(yǎng)不同階段的需要,選擇不同的器材、設(shè)施。只有從降低投入、提高工效、節(jié)約勞力等諸方面加以考慮,才能降低培養(yǎng)成本、提高培養(yǎng)效率。
在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,所使用的器材種類(lèi)較多,但它們通??梢苑譃橥ㄓ闷骶?、盛具、計(jì)量器械、滅菌器械、接種器械、培養(yǎng)器械等幾種類(lèi)型。在使用這些容器、設(shè)備時(shí),必須要了解它們的基本用途,并學(xué)會(huì)它們的基本用法。例如,不能給容量瓶加熱;必須用磨砂玻璃燈罩來(lái)熄滅正在燃燒的酒精燈;應(yīng)該定期更換超凈工作如的無(wú)菌濾膜等等。詳細(xì)操作可參考具體設(shè)備、容器的使用說(shuō)明。