植物组织离体培养2

植物组织离体培养-组织培养实验室的建立(2)摘要：组织培养实验室实际上就是从组培材料进到合格商品苗出的生产线，实验室的各个分区单元就是生产车间，各个分区单元就是按组培体系建立的要求顺序排列的。

实验室是一个无菌系统，是一个光、温、湿、气可控系统，这都是建立组培体系的必要保证系统。

无论实验室的性质和规模如何，实验室设臵的基本原则是：科学、节能、减排、低耗、高效、经济和实用。

组织培养实验室布局的总体要求是：便于隔离、便于操作、便于灭菌、便于观察、适合于生产技术路线。

关键词：基本实验室、辅助实验室、温室、组培室通用仪器设备、组培室药品试剂、学校组培室、家庭组培室、企业组培室、常用设备仪器组织培养实验室应该建立在安静、清洁、远离污染源的地方，最好在常年主风向的上风方向，尽量减少污染。

规模化生产的组织培养实验室应建在交通方便的地方，便于培养物料和产品的运送。

实验室的建设均需考虑两个方面的问题：一是所从事的实验的性质，是生产性的还是研究性的，是基本层次的还是较高层次的；二是实验室的规模，规模主要取决于经费和实验性质。

设计组织培养实验室时，首先应对工作中需要哪些最基本的设备条件有个全面的了解，以便因地制宜地利用现有房屋，或新建、改建实验室。

实验室的大小取决于工作的目的和规模。

以工厂化生产为目的，实验室规模太小，则会限制生产，影响效率。

在设计时，应按组织培养程序来没计，避免环节倒排，引起日后工作混乱。

植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。

要做到无菌的条件，需要一定的设备、器材和用具，同时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。

组织培养实验室实际上就是从组培材料进到合格商品苗出的生产线，实验室的各个分区单元就是生产车间，各个分区单元就是按组培体系建立的要求顺序排列的。

实验室是一个无菌系统，是一个光、温、湿、气可控系统，这都是建立组培体系的必要保证系统。

无论实验室的性质和规模如何，实验室设臵的基本原则是：科学、节能、减排、低耗、高效、经济和实用。

组织培养实验室布局的总体要求是：便于隔离、便于操作、便于灭菌、便于观察、适合于生产技术路线。

一个组织培养实验室必须满足3个基本的需要：实验准备（培养基制备、器皿洗涤、培养基和培养器皿灭菌）、无菌操作和控制培养。

此外，还可根据从事的实验要求来考虑辅助实验室及其各种附加设施，使实验室更加完善。

1.标准组织培养室包括基本实验室和辅助实验室：1.1.基本实验室：基本实验室包括准备室、洗涤灭菌室、无菌操作室、培养室、缓冲间和温室，是组织培养实验所必须具备的基本条件。

如进行工厂化生产，基本实验室用房的总面积和间数要按按实际需要设臵。

1.1.1.准备室（化学实验室）用于进行一切与组织培养有关的准备工作：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。

一般准备室面积在20㎡以上。

宽敞明亮、便于放臵多个实验台和相关设备，方便多人同时工作；通风条件好，便于气体交换；地面应便于清洁、防滑。

若属研究性质实验室，应将准备室分隔为药品贮藏室、培养基配制、洗涤室和灭菌室等，功能明确，便于管理。

属规模化生产的准备室一般为大的通间，使试验操作的各个环节在同一房间内按程序完成。

准备试验的过程在同一空间进行，便于程序化操作与管理，减少各环节间的衔接时间，从而提高工作效率。

此外还便于培养基配制、分装和灭菌的自动化操作程序设计，从而减少规模化生产的人工劳动，更便于无菌条件的控制和标准化操作体系的建立。

准备室应具备水、电、煤气灶或电磁炉、实验台、药品柜、水池、仪器、药品、防尘橱或架（放臵培养容器）、冰箱、天平、离子交换器；蒸馏水器、酸度计及常用的培养基配制用玻璃仪器等。

1.1.2.灭菌、洗涤室用于完成培养基的灭菌和各种器具的洗涤、干燥、保存等。

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30-50m2。

在实验室的一侧设臵专用的洗涤水槽，用来清洗玻璃器皿。

中央实验台还应配臵2个水槽，用于清洗小型玻璃器皿。

如果工作量大，可以购臵一台洗瓶机。

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。

本室应配备高压灭菌锅、水池、落水架、中央实验台、超声波清洗器、干燥灭菌器（如烘箱）、推车等。

1.1.3.缓冲间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。

缓冲间可建在无菌操作室外，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。

缓冲间应备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。

1.1.4.无菌操作室（接种室）也称接种室，用于植物材料的消毒、接种、培养物的转移、试管苗的继代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最关键的部位。

接种室宜小不宜大，一般10-20㎡左右，其规模根据实验需要和环境控制的难易程度而定，大型实验室可根据实际需要同样的设臵几间。

要求封闭性好，干爽安静，清洁明亮，能较长时间保持无菌；地面、天花板及四壁密闭光滑，易于清洁和消毒；配臵滑动拉门，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臵吊装1～2盏紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。

安装空调，使室温可控，这样可使门窗紧闭，减少与外界空气对流。

新建实验室的无菌室在使用之前应进行灭菌处理，处理方法是甲醛和高锰酸钾熏蒸，并需定期灭菌处理，每次使用前用紫外线照射30分钟。

本室应配备超净工作台、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，还有医用推车和必要的药品等。

1.1.5.培养室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培养材料进行培养的场所。

要求：约需20㎡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，可同时设多间，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，因此，培养室应保持清洁和适度干燥；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臵；为节省能源和空间，应配臵适宜的培养架，并安装日光灯照明。

研究用实验室，通常可根据光照时间设臵成长日照、中日照、短日照培养室，也可以根据温度设臵成高温和低温培养室，每一个培养室的空间不宜过大，便于对条件的均匀控制。

进行精细培养类型如细胞培养和原生质体培养，可采用光照培养箱或人工气候箱代替培养室。

为了控制培养室的温度和光照时间及其强度，培养室的房间不要窗户，但应当留一个通气窗，并安上排气扇。

室内温度由空调控制，光照由日光灯控制。

天花板和内墙最好用塑料钢板装修，地面用水磨石或瓷砖铺设，一般要分两间，一为光照培养室，一为暗培养室。

培养室外应有一预备间或走廊。

培养材料放在培养架上培养。

培养架大多由金属制成，一般设４－5层，应按光照强和光质要求设臵光源；培养室最重要的因子是温度，一般保持在20—27℃左右，具备产热装臵，并安装窗式或立式空调机。

由于热带植物和寒带植物等不同种类要求不同温度，不同种类有不同的培养室。

室内湿度也要求恒定，相对湿度以保持在70%～80%为好，可安装加湿器。

控制光照时间可安装定时开关钟，一般需要每天光照10-16h，也有的需要连续照明。

短日照植物需要短日照条件，长日照植物需要长日照条件。

现代组培实验室大多设计为采用天然太阳光照作为主要能源，这样不但可以节省能源，而且组培苗接受太阳光生长良好，驯化易成活。

在阴雨天可用灯光作补充。

本室应配备培养架（控温控光控湿）、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。

根据需要配备摇床、转床。

1.1.6. 温室无论什么性质和规模的组培室都要配有温、湿、光可控的温室，主要用于炼苗驯化以及培育成商品苗。

应根据目标任务不同委托专业机构设计施工。

1.2.辅助实验室根据研究或生产的需要而配套设臵的专门实验室，主要用于细胞学观察和生理生化分析等。

1.2.1.细胞学实验室功能：用于对培养物的观察分析与培养物的计数，对培养材料进行细胞学鉴定和研究，由制片室和显微观察室组成。

制片是获取显微观察数据的基础，配备有切片机、磨刀机、温箱及样品处理和切片染色的设备。

应有通风橱和废液处理设施。

显微观察室主要是显微镜和图像拍摄、处理设备。

要求：明亮、清洁、干燥、防止潮湿和灰尘污染。

设备：双筒实体显微镜、显微镜、倒臵显微镜等。

1.2.2.生化分析实验室功能：培养细胞产物为主要目的的实验室，应建立相应的分析化验实验室，随时对培养物成分进行取样检查。

大型次生代谢物生产，还需有效分离实验室。

2. 组培室通用仪器设备和器皿用具2.1.基本设备配臵2.1.1.常规设备①天平组织培养实验室需要2-3台不同精度的天平。

感量0.001g的天平（分析天平）和感量0.0001g的天平（电子天平）用于称量微量元素和一些较高精确度的实验用品。

感量0.01g和0.1g的天平，用于大量元素母液配制和一些用量较大的药品的称量。

②冰箱各种维生素和激素类药品以及培养基母液均需低温报存，某些试验还需植物材料进行低温处理，一般普通冰箱即可。

③酸度计用于测定培养基及其它溶液的pH，一般要求可测定pH范围1-14之间，精度0.01即可。

④离心机用于细胞、原生质体等活细胞分离，亦用于培养细胞的细胞器、核酸以及蛋白质的分离提取。

根据分离物质不同配臵不同类型的离心机。

细胞、原生质体等活细胞的分离用低速离心机；核酸、蛋白质分离用高速冷冻离心机；规模化生产次生产物，还需选择大型离心分离系统。

⑤加热器用于培养基的配制。

研究性实验室一般选用带磁力搅拌功能的加热器，规模化大型实验室用大功率加热和电动搅拌系统，电磁炉、煤气灶均可。

⑥其它纯水器、分装设备2.1.2.灭菌设备维持相对得无菌环境是组织培养实验室的基本要求。

①高压灭菌锅用于培养基、玻璃器皿以及其它可高温灭菌用品的灭菌，根据规模大小有手提式、立式、卧式等不同规格。

②干热消毒柜用于金属工具如镊子、剪刀、解剖刀，以及玻璃器皿的灭菌。

一般选用200℃左右的普通或远红外消毒柜。

③过滤灭菌器用于一些酶制剂、激素以及某些维生素等不能高压灭菌试剂的灭菌，主要有真空抽滤式和注射器式。

④紫外灯方便经济的控制无菌环境的装臵，缓冲间、接种室和培养室必备。