任务一 植物组织培养实验室

一、植物组织培养实验室设计

在设计组织培养实验室时，应按组织培养程序来设计，避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。理想的组培实验室和组培工厂应选在安静、清洁、远离繁忙的交通线但又交通方便的城市近、中郊，应在该城市常年主风向的上风方向，避开各种污染源，以确保工作的顺利进行。其设计应包括洗涤室、准备室、灭菌室、无菌操作室、培养室、细胞学实验室、摄影室等分室，另加驯化室、温室或大棚；在规模小、条件差的情况下，全部工序也可在一间室内完成。但是，对一个年产4万~20万株苗的商业性组织培养实验室和小工厂来说一般要求有2~3间实验用房，可划分为准备室、缓冲室、无菌操作室、培养室(图2-1)，另加一定面积的试管苗驯化室、温室或大棚。

二、植物组织培养实验室基本组成

植物组织培养实验室可分为商业实验室和科研实验室，两种实验室在面积和设备上不尽相同，但实验室的构成基本相同，都由以下几个分室构成：

(一)准备室

准备室又称化学实验室，要求20m2左右，明亮，通风(图2-2)。准备室的任务很繁重，器皿洗涤，培养基配制、分装、高压灭菌，植物材料的预处理，重蒸馏水的制备以及进行生理、生化因素的分析等各种操作都要在此室中进行，同时兼顾试管苗出瓶，清洗与整理工作(如果房间较多，可将试管苗出瓶与培养器皿的洗涤单独分出在另一间室内进行)。需安装一个较大的水池，水池应用水泥制作，白瓷砖砌内外表面，池底可放一张橡胶垫，以减少玻璃器皿的破损。自来水龙头宜采用三孔鹅颈式的，用水方便，并在需要时可加装抽滤器。下水道应畅通，以免妨碍工作。大型工作台1~2张，大桌子1~2张。玻璃橱1~3个，用以放置药品、培养瓶和物品。此外，还应备有配制各种培养基所需的化学药剂、仪器设备、各种器皿、烘箱、冰箱、天平、酸度计、蒸馏水发生器或纯水发生器、高压灭菌器、电炉、不锈钢锅、培养基分注器、盆与桶等。

(二)缓冲室

为避免进出时带进杂菌，无菌室外应设置缓冲室，面积约3~5m2(图2-3)。进入无菌室前需在缓冲室里换上经过灭菌的卫生服、拖鞋，戴上口罩。最好安装1盏紫外线灯，用以灭菌。墙上设衣帽钩，门边摆拖鞋或设一鞋箱。还应安装1个配电板，其上设保险丝盒、闸刀开关、插座以及石英电力时控器等。石英电力时控器是自动开关灯的设备，将它和交流接触器安装在电路里就可以自动控制每天的光照时数。

(三)无菌操作室

无菌操作室(简称无菌室，也称接种室)面积10~20m2，具体视生产规模和超净工作台数量而定(图2-4)。无菌室是进行无菌工作的场所，如材料的灭菌接种、无菌材料的继代、丛生苗的增殖或切割嫩茎插植生根等。无菌室是植物组织培养研究或生产工作中的最关键部分，关系到培养物的污染率、接种工作效率等重要指标。无菌室要求干爽安静、清洁明亮，墙壁光滑平整不易积染灰尘，地面平坦无缝，便于清洗和灭菌。最好采用水磨石地面或水磨石砌块地面，白瓷砖墙面或防菌漆天花板板面等结构。门窗要密闭，一般用移动门窗，以减少空气的扰动。在适当的位置安装紫外线灯，使室内保持良好的无菌或低密度有菌状态。最好安置1台空调机，在使用时开启，使室内温度保持在25℃左右，这样就可以在工作时或不工作时都把无菌室的门窗紧闭，保持与外界相对隔绝的状态，尽量减少尘埃与微生物侵入，加之经常采用灭菌措施，就可达到较高的无菌水平，以利安全操作，提高工作的质量与效率。此外，再配上操作台和搁架，分别用以放置组培的操作器具和灭菌后待接种的培养瓶等。其主要仪器设备有超净工作台、空调机、医用小平车等。超净工作台上放酒精灯和装有刀、剪、镊子的工具盒(常用饭盒或搪瓷盘)、灭菌用的酒精(75%与95%两种)、外植体表面灭菌剂(0.1% HgCl2溶液等)以及吐温、无菌水等。

(四)培养室

培养室是将接种到培养瓶等器皿中的植物材料进行培养的场所(图2-5)。其面积根据培养规模和经济条件来确定。为了满足外植体的生长和发育，培养室要具备适宜的温度、湿度、光照、通风等条件。其主要设计如下：

1．培养架子和灯光

培养架子的数量视生产规模而定，年产苗4万~10万需培养架4~6个，年产苗10万~20万约需培养架8~10个。培养架的高度可以根据培养室的高度来定，以充分利用空间，如有的培养架高达4m，共分10层。当然，如果以研究为主，架子就不要太高，以不站凳子手能拿到瓶子为宜。一般每个架设6层，总高度2m，最上一层高1.7m，每0.3m为一层，最下一层距离地面0.2m。架宽以0.6m为好，架长以40W日光灯管的长度来决定，即约1.26m。每层架子安装2盏日光灯，最好每盏灯有个开关、每个架子有个总开关，以便随时随地视具体情况来调节光照度；而每天光照时间的长短则由缓冲室配电板上安装的石英电力时控器来控制。培养架最好用新型角钢条来制作，因其上面布有等距离的洞，故用螺栓可将它任意组合成架子。

2．通风设施

培养室应设计能有效通风的窗户，定期或需要时加强通风散热，方法是在室内地板稍高处设置进风气窗，在气窗的对侧近天花板处设置排风窗，亦可安装小功率的排风扇，即可利用自然空气来调节室内的空气与温度。进风气窗可用2~3层以上的纱布简单地滤尘。此外，还可装1个吊扇，促进室内空气流动。

3．边台

培养室内应建适当大小的边台，边台下为贮放备品的柜子。边台上可放置双筒解剖镜、显微镜等检查观察的仪器。并备有照明设备，必要时可拍摄培养物的分化与生长状态的照片。培养室内温度、湿度比较稳定，主要仪器有空调机、除湿机、各类显微镜、温度湿度计、换气扇等。

(五)移栽驯化室

当试管苗长出一定量的不定根，且根长在0.5~1cm时，应及时移栽驯化。驯化室通常是在温室的基础上营建的。驯化室要求清洁无菌，配有空调机、加湿器、恒温恒湿控制仪、喷雾器、光照调节装置、通风口以及必要的杀菌剂。面积大小视生产规模而定。

(六)温室

为了保证试管苗能不分季节地周年生产，必须有足够面积的温室与之配套。温室内应配有温度控制装置、通风口、喷雾装置、光照调节装置、杀菌杀虫工具及相应药剂。