一种马铃薯无菌雾培试验装置.pdf

19 中华人民共和国 国家知识产权局 12 发明专利申请 10 申请公布号 43 申请公布日 21 申请号 202010519486 5 22 申请日 2020 06 09 71 申请人 甘肃农业大 学 地址 730070 甘肃省兰州市安宁区营门村1 号 72 发明人 撒刚 袁剑龙 王玉萍 张峰 程李香 余斌 74 专利代理机构 北京中誉威圣知识产权代理 有限公司 1 1279 代理人 贾慧娜 51 Int Cl A01G 31 02 2006 01 54 发明名称 一种马铃薯无菌雾培试验 装置 57 摘要 本发明公开了一种马铃薯无菌雾培试验装 置 包括幼苗观察装置 营养液储存装置 营养 液 雾化装置和黑色遮光套袋 幼苗观察装置包括组 培瓶盖和透光玻璃瓶 透光玻璃瓶底部为遮光苗 盘 所述营养液储存装置为透光玻璃瓶 位于幼 苗观察装置下面 所述透光玻璃瓶的底部设有可 开关储液放液装置 所述营养液雾化装置包括储 液瓶和液体雾化器 黑色遮光套袋可套在营养液 储存装置 营养液雾化装置外面进行遮光 通过 本发明实验装置和方法 可在实验室开展与马铃 薯相关的多种试验 此装置的优点是 能够保证 无菌 试验条件可控 不同发育阶段易进行形态 学观察 取样便捷 可进行无菌 营养液的更换 实 验室使用便携 投入成本低 可操作性强 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 111528077 A 2020 08 14 CN 111528077 A 1 一种马铃薯无菌雾培试验装置 其特征在于 包括幼苗观察装置 营养液储存装置 营养液雾化装置和黑色遮光套袋 幼苗观察装置包括组培瓶盖和透光玻璃瓶 透光玻璃瓶 底部为遮光苗盘 所述遮光苗盘上设有苗盘定植孔 所述营养液储存装置为透光玻璃瓶 位 于幼苗观察装置下面 所述透光玻璃瓶的底部设有可开关储液放液装置 所述营养液雾化 装置包括储液瓶 液体雾化器 所述液体雾化器位于储液瓶内 所述营养液雾化装置位于营 养液储存装置下面 上端与营养液储存装置螺纹连接 所述营养液储存装置底部设有雾化 盘 所述雾化盘表面均匀分布有喷气孔 所述雾化盘通过导气软管连接雾化器 黑色遮光套 袋可套在营养液储存装置 营养液雾化装置外面进行遮光 2 根据权利要求1所述的马铃薯无菌雾培试验装置 其特征在于 组培瓶盖与透光玻璃 瓶之间螺纹连接 3 根据权利要求1所述的马铃薯无菌雾培试验装置 其特征在于 所述营养液储存装置 上端与幼苗观察装置螺纹连接 4 根据权利要求1所述的马铃薯无菌雾培试验装置 其特征在于 所述可开关储液放液 装置为连通营养液储存和雾化装置的出液管 所述出液管上设有电磁阀 5 根据权利要求4所述的马铃薯无菌雾培试验装置 其特征在于 所述营养液储存装置 内壁设有温度传感器 6 根据权利要求5所述的马铃薯无菌雾培试验装置 其特征在于 连接在雾化器与雾化 盘之间还设有加热箱11 加热箱 1中的加热部件为电阻丝 所述电阻丝连接设于控制面板 的温度控制模块 7 根据权利要求6所述的马铃薯无菌雾培试验装置 其特征在于 所述电磁阀 温度传 感器分别与控制面板相连 8 根据权利要求1所述的马铃薯无菌雾培试验装置 其特征在于 所述雾化器为脉冲液 体雾化器 9 根据权利要求1所述的马铃薯无菌雾培试验装置 其特征在于 所述导气软管上设有 电磁阀 10 根据权利要求9所述的马铃薯无菌雾培试验装置 其特征在于 所述电磁阀 与控 制面板相连 权 利 要 求 书 1 1 页 2 CN 111528077 A 一种马铃薯无菌雾培试验装置 技术领域 0001 本发明属于马铃薯雾培技术领域 特别涉及一种马铃薯无菌雾培试验装置 背景技术 0002 马铃薯 Solanum tuberosum L 作为继水稻 小麦和玉米之后的世界第四大粮菜 兼用作物 马铃薯是块茎类无性繁殖的典型植物 其块茎是主要的产量形成器官和繁殖器 官 块茎形成是地下匍匐茎顶端膨大的结果 在形态学上将其分为四个阶段 匍匐茎的发生 与延长期 匍匐茎的顶端膨大期 块茎形成初期和块茎成熟期 块茎形成这一复杂的过程伴 随着形态的建成和物质的积累 受到环境因素的调控 0003 组织培养技术在马铃薯种质保存 马铃薯脱毒植株的培育和扩繁及马铃薯块茎形 成和发育研究中非常重要 是支撑马铃薯科学研究的重要技术 0004 气雾栽培生产脱毒马铃薯原原种是一种新型栽培模式 其效率是基质栽培生产的 几十倍 该技术改变了传统栽培模式 提高了生产效率 大大加快了脱毒马铃薯原原种生产 速度 在一定条件下 还可以实现周年生产 是脱毒马铃薯原原种繁殖生产的重要发展趋 势 也是未来农业生产的一种重要栽培模式 目前气雾栽培技术主要应用于中小企业脱毒 马铃薯原原种的生产 通过将营养液喷于保持在黑暗条件下的马铃薯植株根际 使马铃薯 得到充分的营养 促进马铃薯块茎的生长 植株只有处于比较适宜的营养液条件下才能获 得较高的产量和品质 营养液是气雾栽培的核心 根据植物生长发育对矿物质元素的需求 将合适的营养液 适时适量地喷施 才能最大限度地挖掘生产潜力 提高气雾栽培生产效 率 0005 然而 在工厂化生产中要通过试验挖掘雾培技术中涉及到的营养液最佳配比等的 问题 存在条件不可控 人力和物力的投入大 还可能造成生产上的浪费 从而使企业生产 成本增高 不利于企业的发展 因此 如果能够利用实验室组培技术将工厂化的气雾栽培技 术整合到可控的实验室条件下 就可以大大减少企业研究的成本问题 还能解决实验室对 马铃薯块茎形成和发育的基础研究中的连续观察难题 0006 通过实验室条件下将组织培养技术和雾培技术相结合 来实现企业对马铃薯雾培 技术优化研究成本的降低 以及实现实验室对马铃薯块茎发育等科学问题研究存在的材料 连续性培养问题 这个技术的关键就是在实验室中实现马铃薯组培植株从茎段开始到整株 匍匐茎膨大结薯的整个过程中 保持植株生长的无菌环境 且整个过程中不需要进行移苗 保持整个过程可观察 可开展各种处理试验 目前为止并没有这样的装置和方法来实现这 一过程 如果要制作这样一种装置存在如下难点 该设备如何保证无菌环境 如何实现前期 液体营养液促进植株生长 后期需要切换成雾化形态促进结薯 如何实现前期全透光 后期 结薯时 上部分光照 下部分黑暗 如何保证整个过程可进行观察 如何实现后期在无菌环 境下更换营养液等 这些问题都需要解决 0007 现有技术问题 现有技术中未见专门用于实验室无菌条件的雾培装置 常见的雾 培装置主要是企业生产用的大型装置 不能满足实验室需求 并且 实验室研究块茎形成和 说 明 书 1 4 页 3 CN 111528077 A 发育过程等基础科学问题中 主要选择盆栽试验或者离体培养 然而通过盆栽实验去观察 地下部分块茎的形成过程 操作起来比较困难 离体培养试验不能观察到整株块茎形成和 发育的完全过程 为此 本专利旨在研发一种实验室进行科学研究的马铃薯雾培装置 该装 置可以很好地解决雾培技术条件优化过程中不可控和高成本的难题 同时也为马铃薯基础 科学研究培养实验材料提供一种便捷 可控 无菌 易观察的方法 发明内容 0008 为解决上述技术问题 本发明提供一种马铃薯无菌雾培试验装置 包括幼苗观察 装置 营养液储存装置 营养液雾化装置和黑色遮光套袋 幼苗观察装置包括组培瓶盖和透 光玻璃瓶 透光玻璃瓶底部为遮光苗盘 所述遮光苗盘上设有苗盘定植孔 所述营养液储存 装置为透光玻璃瓶 位于幼苗观察装置下面 所述透光玻璃瓶的底部设有可开关储液放液 装置 所述营养液雾化装置包括储液瓶 液体雾化器 所述液体雾化器位于储液瓶内 所述 营养液雾化装置位于营养液储存装置下面 上端与营养液储存装置螺纹连接 所述营养液 储存装置底部设有雾化盘 所述雾化盘表面均匀分布有喷气孔 所述雾化盘通过导气软管 连接雾化器 黑色遮光套袋可套在营养液储存装置 营养液雾化装置外面进行遮光 0009 优选地 组培瓶盖与透光玻璃瓶之间螺纹连接 0010 优选地 所述营养液储存装置上端与幼苗观察装置螺纹连接 0011 优选地 所述可开关储液放液装置为连通营养液储存和雾化装置的出液管 所述 出液管上设有电磁阀 0012 优选地 所述营养液储存装置内壁设有温度传感器 0013 优选地 连接在雾化器与雾化盘之间还设有加热箱11 加热箱 1中的加热部件为 电阻丝 所述电阻丝连接设于控制面板的温度控制模块 0014 优选地 所述电磁阀 温度传感器分别与控制面板相连 0015 优选地 所述雾化器为脉冲液体雾化器 0016 优选地 所述导气软管上设有电磁阀 0017 优选地 所述电磁阀 与控制面板相连 0018 通过本发明实验装置和方法 可在实验室开展与马铃薯相关的多种试验 此装置 的优点是 能够保证无菌 试验条件可控 不同发育阶段易进行形态学观察 取样便捷 可进 行无菌营养液的更换 实验室使用便携 投入成本低 可操作性强 附图说明 0019 下面结合附图和具体实施方式进一步说明 0020 图1为本发明马铃薯无菌雾培试验装置的立面图 0021 图2为本发明马铃薯无菌雾培试验装置的透视图 0022 图3为幼苗观察装置的结构示意图 0023 图4是营养液储存装置的结构示意图 0024 图5是营养液雾化装置的结构示意图 0025 图6是黑色遮光套袋的结构示意图 0026 图7是气雾发生装置的结构示意图 说 明 书 2 4 页 4 CN 111528077 A 具体实施方式 0027 如图1 7所示 本发明公开了一种马铃薯无菌雾培试验装置 0028 结构A 是底部设置带孔 插入茎段 黑色遮光苗盘的幼苗观察培养装置 1是组培 瓶盖 其中间带有过滤细菌的透气膜 可螺旋拧紧在2上 是透光玻璃瓶 便于植株光合作 用和观察 3是苗盘定植孔 主要固定茎段 透光玻璃瓶的高度为200mm 直径为250mm 4是遮 光苗盘 定植植株和避免光从上面透射到B装置中 0029 结构B 营养液储存和结薯观察装置 5是与A装置螺旋连接口 6是透光玻璃瓶 7是 装置B底盖 装置 底部设有连通营养液储存和雾化装置的出液管 所述出液管上设有电磁 阀 营养液储存装置的高度为150mm 0030 结构C 营养液储存和雾化装置 8是与B装置的螺旋连接口 9是储液瓶 10是液体 雾化器 可自动控制雾化频率 营养液雾化装置的高度为150mm 0031 装置B底部设有雾化盘13 雾化盘表面均匀分布有喷气孔 雾化盘通过导气软管12 连接雾化器10 雾化器可为脉冲液体雾化器 雾化器通过电子频率控制器控制 0032 导气软管上设有电磁阀 营养液储存和结薯观察装置内壁设有温度传感器 电 磁阀 电磁阀 温度传感器和雾化器分别连接控制面板 0033 连接在雾化器10与雾化盘13之间还设有加热箱11 加热箱 1中的加热部件为电阻 丝 所述电阻丝连接设于控制面板的温度控制模块 0034 结构D 黑色遮光套袋14 雾化开始时期对装置B和C进行遮光 促进结薯 0035 本发明马铃薯无菌雾培试验装置使用方法 0036 雾培营养液优化实验 0037 1 配置MS营养液 灌入装置B 与装置A相连 盖紧 上盖 拧紧装置B底盖 关闭电 磁阀 电磁阀 使其处于完全密闭的状态 放入高温高压灭菌锅中灭菌 0038 2 在无菌环境下 剪取长约7cm的马铃薯茎段 剪取形态学下方的叶片 仅保留形 态学上方的1 2个叶片 将茎段穿过苗盘上的小孔 使其底部接触到MS营养液 0039 3 根据试验设置不同比例配方的营养液 将其在同一生长阶段或不同的生长阶 段加入 观察不同配方营养液对马铃薯植株生长及结薯情况 获得最佳配比营养液 优化雾 培条件 为企业雾培技术提供试验资料 0040 实验室基础科研试验 0041 1 配置MS营养液 灌入装置B 与装置A相连 盖紧 上盖 拧紧装置B底盖 使其处 于完全密闭的状态 放入高温高压灭菌锅中灭菌 0042 2 在无菌环境下 剪取长约6cm的马铃薯茎段 剪取形态学下方的叶片 仅保留形 态学上方的1 2个叶片 将茎段穿过苗盘上的小孔 使其底部接触到MS营养液 0043 3 将结构C放入超净工作台上进行紫外灯灭菌 然后与结构A B连接 无缝 放到 光照培养室进行培养 此时装置B中充满营养液 中底盖7处于关闭状态 营养液不向C中流 入 0044 4 待植株长高 生根一周后 将电磁阀 打开 B中营养液流入C中 B处于空置状 态 便于观察和结薯 等B中营养液完全流入C后 关闭电磁阀 打开电磁阀 打开C雾化装 置 设置雾化频率 0045 雾化盘13表面也可以覆盖橡胶垫堵住喷气孔 橡胶垫底部与喷气孔相适应设有凸 说 明 书 3 4 页 5 CN 111528077 A 起 这样在步骤 3 底盖7处于关闭状态时 凸起挤进喷气孔 液体不进入雾化盘 等B中营养 液完全流入C后 揭开橡胶垫 打开雾化装置雾化 0046 5 将D套入B和C上 保持B和C处于完全黑暗状态 促进匍匐茎的形成和结薯 0047 6 定时可以通过打开D折光套 观察结薯情况和雾化情况 0048 最后应说明的是 以上所述仅为本发明的优选实施例而已 并不用于限制本发明 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明 对于本领域的技术人员来说 其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改 或者对其中部分技术特征进行等同替换 凡在本发明的精神和原则之内 所作的任何修改 等同替换 改进等 均应包含在本发明的 保护范围之内 说 明 书 4 4 页 6 CN 111528077 A 图1 图2 说 明 书 附 图 1 3 页 7 CN 111528077 A 图3 图4 图5 说 明 书 附 图 2 3 页 8 CN 111528077 A 图6 图7 说 明 书 附 图 3 3 页 9 CN 111528077 A