苹果组培实验室设计布局-上海农卉组培
采用组培快繁技术进行植物种苗的工厂化生产,包括入选品种外植体的筛选及获取、外植体灭菌诱导培养、无菌材料繁殖、继代扩繁、单株生根、出瓶过度炼苗、包装进入市场等工艺程序。由于组培苗生产从进瓶到出瓶都是在无菌条件下完成,故考虑建设一个组培工厂生产规模时通常以购买多少无菌工作台来衡量,原则上,根据繁殖品种的不同一个无菌工作台可按年生产15-20万苗计算。如规划一个生产量达500万株的组培室,需设25-30个无菌操作位置。另外一种计算方法是,根据市场需求规律,按较高供应季节需求量除以月生产量来确定必须购置的无菌工作台数量。当工作台数量确定后,才能设计无菌工作台的摆放方式,计算出接种室的需求面积。按日生产组培苗瓶数及培养期,结合周转期计算需要的培养架数量,以此为基础很容易就可以计算出培养室需求面积,一般为一台无菌工作台,需配备培养架4架(1.2m×0.5m×5层),无菌操作室与培养室的面积比例为1:(1.5-2.0),或者根据培养架数量确定培养室面积,一般每个培养架需要1.0-1.2个m2。围绕组培工厂建设,其他必备的配套设施设备及操作用具购置的数量,应以每个无菌工作台的需求量计算,解剖刀、镊子、刀片等常用工具还要有充足的备用量。试管苗出瓶、移栽需要安排在过渡培养温室或大棚内进行。现代的组培工厂还需要建有种质资源保存圃、原原种、原种圃、生产性栽培展示区等,其面积的大小应根据不同植物的种类来确定。因此现代化组培工厂的建设,需要认真规划、仔细计算、合理投资,使之既有系统性又实用,才能充分发挥较大的生产潜力。在今后的市场竞争中,尽量降低成本,提高产品质量和品种的可靠性。

1. 洗涤灭菌室
功能:完成各种器具的洗涤、干燥、保存、培养基的灭菌等。
设备:水池、落水架、中央实验台、高压灭菌锅、超声波清洗器、干燥灭菌器(如烘箱)等。
要求:洗涤灭菌室根据工作量的大小决定其大小,一般面积控制在30~50 m2。在实验室的一侧设置专用的洗涤水槽,用来清洗玻璃器皿。中央实验台还应配置2个水槽,用于清洗小型玻璃器皿。准备1~2个洗液缸,专门用于洗涤对洁净度要求很高的玻璃器皿,地面应耐湿并排水良好。
2. 准备室(又叫化学实验室)
功能:进行一切与实验有关的准备工作:完成所使用的各种药品的贮备、称量、溶解、器皿洗涤、培养基配制与分装、培养基和培养器皿的灭菌、培养材料的预处理等。
设备:准备室应具备实验台、药品柜、水池、仪器、药品、防尘橱(放置培养容器)、冰箱、天平、蒸馏水器、酸度计及常用的培养基配制用玻璃仪器等。
要求:比较好有20 m2左右。要求宽敞明亮、以便于放置多个实验台和相关设备,方便多人同时工作;同时要求通风条件好,便于气体交换;实验室地面应便于清洁,并应进行防滑处理。

3. 培养室
功能:培养离体材料,对接种到培养瓶等器皿中的植物离体材料进行控制条件下的培养,无论是研究性实验室还是生产性实验材料进行培养的场所。
设备:培养架(控温控光控湿)、摇床、转床、自动控时器、紫外灯、光照培养箱或人工气候箱、生化培养箱、边台实验台用于拍摄培养物生长状况,除湿机、显微镜、温湿度计、空调等。
要求:约需10~20 m2左右,培养室的大小可根据需要培养架的大小、数目、及其他附属设备而定,其设计以充分利用空间和节省能源为原则。基本要求是能够控制光照和温度,并保持相对的无菌环境;为满足植物培养材料生长对气体的需要,还应安装排风窗和换气扇等培养室的换气装置;为节省能源和空间,应配置适宜的培养架,并安装日光灯照明。
4. 无菌操作室(接种室)
功能:主要用于植物材料的消毒、接种、培养物的转移、试管苗的继代、原生质体的制备以及一切需要进行无菌操作的技术程序,是植物离体培养研究或生产中关键的一步。
设备:紫外灯、空调、解剖镜、消毒器、酒精灯、接种器械(接种镊子、剪刀、解剖刀、接种针),实验台、和搁架,还有超净工作台和整套灭菌接种仪器、药品等。
要求:接种室宜小不宜大,一般10~20 m2即可。要求封闭性好,干爽安静,清洁明亮,能较长时间保持无菌,因此不宜设在容易受潮的地方;地面、天花板及四壁尽可能密闭光滑,易于清洁和消毒;配置拉动门,以减少开关门时的空气扰动;为便于消毒处理,地面及内墙壁都应采用防水和耐腐蚀材料;为了保持清洁,无菌室应防止空气对流。接种室要求在适当位置吊装 1~2盏紫外线灭菌灯,用以照射灭菌。安装一小型空调,使室温可控,这样可使门窗紧闭,减少与外界空气对流。

5. 缓冲间
功能:进入无菌室前的一个缓冲场地,减少人体从外界带入的尘埃等污染物。工作人员在此换上工作服、拖鞋,戴上口罩,才能进入无菌室和培养室。进入无菌操作室前在此更衣换鞋,以减少进出时带入接种室杂菌。
设备:1~2盏紫外灯、水槽、实验台、鞋帽架、柜子、灭菌后的工作服、拖鞋、口罩。
要求:缓冲间需3~5 m2,可建在准备室外或无菌操作室外,应保持清洁无菌;备有鞋架和衣帽挂钩,并有清洁的实验用拖鞋、已灭菌过的工作服;墙顶用1~2盏紫外灯定时照射,对衣物进行灭菌。缓冲间也安一盏紫外线灭菌灯,用以照射灭菌。缓冲间的门应该与接种室的门错开,两个门也不要同时开启,以保证无菌室不因开门和人的进出带进杂菌。
在植物组织培养过程中,根据所培养的植物种类、生产规模,选择合适的器材、设施是十分必要的,只有这样才能确保整个操作过程的顺利进行。在器材、设施的选择上,不要贪大求洋,应该在其是否实用上多下功夫。在研究型的组织培养操作中,往往对器材、设施的要求较高;而在生产型的组织培养中,则对器材、设施的要求却较为粗放,因此管理者必须根据实际情况来进行培养器材、设施的遴选。

在植物组织培养的过程中,从外植体的采收到试管苗的定植都必须要在特定的环境中进行,例如,培养基的配制要在专用的器材、设施中进行;外植体的接种要在专用的器材、设施中进行。应该根据植物组织培养不同阶段的需要,选择不同的器材、设施。只有从降低投入、提高工效、节约劳力等诸方面加以考虑,才能降低培养成本、提高培养效率。
在植物组织培养过程中,所使用的器材种类较多,但它们通常可以分为通用器具、盛具、计量器械、灭菌器械、接种器械、培养器械等几种类型。在使用这些容器、设备时,必须要了解它们的基本用途,并学会它们的基本用法。例如,不能给容量瓶加热;必须用磨砂玻璃灯罩来熄灭正在燃烧的酒精灯;应该定期更换超净工作如的无菌滤膜等等。详细操作可参考具体设备、容器的使用说明。