理想的組織培養實(shí)驗室應該建立在安靜、清潔、遠離污染源的地方,好在常年主風(fēng)向的上風(fēng)方向,盡量減少污染。規;a(chǎn)的組織培養實(shí)驗室好建在交通方便的地方,便于培養產(chǎn)品的運送。
實(shí)驗室的建設均需考慮兩個(gè)方面的問(wèn)題:一是所從事的實(shí)驗的性質(zhì),即是生產(chǎn)性的還是研究性的,是基本層次的還是較高層次的;二是實(shí)驗室的規模,規模主要取決于經(jīng)費和實(shí)驗性質(zhì)。
無(wú)論實(shí)驗室的性質(zhì)和規模如何,實(shí)驗室設置的基本原則是:科學(xué)、、經(jīng)濟和實(shí)用。一個(gè)組織培養實(shí)驗室必須滿(mǎn)足3個(gè)基本的需要:實(shí)驗準備(培養基制備、器皿洗滌、培養基和培養器皿滅菌)、無(wú)菌操作和控制培養。此外,還可根據從事的實(shí)驗要求來(lái)考慮輔助實(shí)驗室及其各種附加設施,使實(shí)驗室更加完善。
在進(jìn)行植物組織培養工作之前,首先應對工作中需要哪些基本的設備條件有個(gè)全面的了解,以便因地制宜地利用現有房屋,或新建、改建實(shí)驗室。實(shí)驗室的大小取決于工作的目的和規模。以工廠(chǎng)化生產(chǎn)為目的,實(shí)驗室規模太小,則會(huì )限制生產(chǎn),影響效率。在設計組織培養實(shí)驗室時(shí),應按組織培養程序來(lái)沒(méi)計,避免某些環(huán)節倒排,引起日后工作混亂。植物組織培養是在嚴格無(wú)菌的條件下進(jìn)行的。要做到無(wú)菌的條件,需要一定的設備、器材和用具,同時(shí)還需要人工控制溫度、光照、濕度等培養條件。
二、實(shí)驗室組成(一)基本實(shí)驗室基本實(shí)驗室包括準備室、洗滌滅菌室、無(wú)菌操作室、培養室、緩沖間,是組織培養實(shí)驗所必須具備的基本條件。如進(jìn)行工廠(chǎng)化生產(chǎn),年產(chǎn)4萬(wàn)-20萬(wàn),需3-4間實(shí)驗用房,總面積60平方米。
1、準備室(化學(xué)實(shí)驗室)
功能:又叫化學(xué)實(shí)驗室,進(jìn)行一切與實(shí)驗有關(guān)的準備工作:完成所使用的各種藥品的貯備、稱(chēng)量、溶解、器皿洗滌、培養基配制與分裝、培養基和培養器皿的滅菌、培養材料的預處理等。
要求:好有20平方米左右。要求寬敞明亮、以便于放置多個(gè)實(shí)驗臺和相關(guān)設備,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)驗室地面應便于清潔,并應進(jìn)行防滑處理。
分類(lèi):分體式-研究性質(zhì)實(shí)驗室,分開(kāi)的若干房間將準備室分解為藥品貯藏室、培養基配制與洗滌室和滅菌室等,功能明確,便于管理,但不適于大規模生產(chǎn)。
通間式-規;瘜(shí)驗室,準備室一般設計成大的通間,使試驗操作的各個(gè)環(huán)節在同一房間內按程序完成。準備試驗的過(guò)程在同一空間進(jìn)行,便于程序化操作與管理,試驗中減少各環(huán)節間的銜接時(shí)間,從而提高工作效率。此外還便于培養基配制、分裝和滅菌的自動(dòng)化操作程序設計,從而減少規;a(chǎn)的人工勞 動(dòng),更便 于無(wú)菌條件的控制和標準化操作體系的建立。
設備:準備室應具備實(shí)驗臺、藥品柜、水池、儀器、藥品、防塵櫥(放置培養容器)、冰箱、天平、蒸餾水器、酸度計及常用的培養基配制用玻璃儀器等。
2、洗滌滅菌室功能:完成各種器具的洗滌、干燥、保存、培養基的滅菌等。
要求:洗滌滅菌室根據工作量的大小決定其大小,一般面積控制在30-50m2。在實(shí)驗室的一側設置專(zhuān)用的洗滌水槽,用來(lái)清洗玻璃器皿。中央實(shí)驗臺還 應配置2個(gè)水槽,用于清洗小型玻璃器皿。如果工作量大,可以購置一臺洗瓶機。準備1-2個(gè)洗液缸,專(zhuān)門(mén)用于洗滌對潔凈度要求很高的玻璃器皿,地面應耐濕并 排水良好。
設備:水池、落水架、中央實(shí)驗臺、高壓滅菌鍋、超聲波清洗器、干燥滅菌器(如烘箱)等。
3、無(wú)菌操作室(接種室)
功能:也叫接種室,主要用于植物材料的消毒、接種、培養物的轉移、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,是植物離體培養研究或生產(chǎn)中關(guān)鍵的一步。
要求:接種室宜小不宜大,一般7~8平米(10-20平米)即可,其規模根據實(shí)驗需要和環(huán)境控制的難易程度而 定。要求封閉性好,干爽安靜,清潔明亮,能較長(cháng)時(shí)間保持無(wú)菌,因此不易設在容易受潮的地方;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,地面及內墻壁都應采用防水和耐腐蝕材料;為了保持清潔,無(wú)菌室應防止空氣對流。接種室要求在適當位置吊裝 1~2盞紫外線(xiàn)滅菌燈,用以照射滅菌。好安裝一小型空調,使室溫可控,這樣可使門(mén)窗緊閉,減少與外界空氣對流。
一般新建實(shí)驗室的無(wú)菌室在使用之前應進(jìn)行滅菌處理,處理方法是甲醛和高錳酸鉀熏蒸,并需定期滅菌處理,還可用紫外線(xiàn)照射1-2h/周,或每次使用前照射10-30min。
設備:紫外燈、空調、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)驗臺、和擱架,還有超凈工作臺和整套滅菌接種儀器、藥品等。
4、培養室功能:對接種到培養瓶等器皿中的植物離體材料進(jìn)行控制條件下的培養,無(wú)論是研究性實(shí)驗室還是生產(chǎn)性實(shí)驗材料進(jìn)行培養的場(chǎng)所。要求:約需 10-20平方米左 右,培養室的大小可根據需要培養架的大小、數目、及其他附屬設備而定,其設計以充分利用空間和節省能源為原則;疽笫悄軌蚩刂乒庹蘸蜏囟,并保持相對的無(wú)菌環(huán)境,因此,培養室應保持清潔和適度干燥;為滿(mǎn)足植物培養材料生長(cháng)對氣體的需要,還應安裝排風(fēng)窗和換氣扇等培養室的換氣裝置;為節省能源和空間,應 配置適宜的培養架,并安裝日光燈照明。
研究用實(shí)驗室,通?筛鶕庹諘r(shí)間設置成長(cháng)日照、中日照、短日照培養室,也可以根據溫度設置成高溫和低溫培養室,每一個(gè)培養室的空間不宜過(guò)大,便于對條件的均勻控制。進(jìn)行精細培養類(lèi)型如細胞培養和原生質(zhì)體培養,可采用光照培養箱或人工氣候箱代替培養室。
為了控制培養室的溫度和光照時(shí)間及其強度,培養室的房間不要窗戶(hù),但應當留一個(gè)通氣窗,并安上排氣扇。室內溫度由空調控制,光照由日光燈控制。天花板和內墻好用塑料鋼板裝修,地面用水磨石或瓷磚鋪設,一般要分兩間,一為光照培養室,一為暗培養室。培養室外應有一預備間或走廊。
培養材料放在培養架上培養。培養架大多由金屬制成,一般設5層,低一層離地高約lOcm,其他每層間隔30cm左右,培養架即高 1.7m左右。培養架長(cháng)度都是根據日光燈的長(cháng)度而設計,如采用40W日光燈,則長(cháng)I.3m,30W的長(cháng)lm,寬度一般為60cm。日光燈一般用40W,固 定在培養架的側面或擱板的下面,每層有兩支日光燈,距離在20cm,光照強度為2000-3000lx。
培養室重要的因子是溫度,一般保持在20—27℃左右,具備產(chǎn)熱裝置,并安裝窗式或立式空調機。由于熱帶植物和寒帶植物等不同種類(lèi)要求不同溫度,好不同種類(lèi)有不同的培養室。
室內濕度也要求恒定,相對濕度以保持在70%~80%為好,可安裝加濕器?刂乒庹諘r(shí)間可安裝定時(shí)開(kāi)關(guān)鐘,一般需要每天光照10-16h,也有的 需要連續照明。短日照植物需要短日照條件,長(cháng)日照植物需要長(cháng)日照條件,F代組培實(shí)驗室大多設計為采用天然太陽(yáng)光照作為主要能源,這樣不但可以節省能源,而且組培苗接受太陽(yáng)光生長(cháng)良好,馴化易成活。在陰雨天可用燈光作補充。
設備:培養架(控溫控光控濕)、搖床、轉床、自動(dòng)控時(shí)器、紫外燈、光照培養箱或人工氣候箱、生化培養箱、邊臺實(shí)驗臺用于拍攝培養物生長(cháng)狀況,除濕機、顯微鏡、溫濕度計、空調等。
5、緩沖間功能:是進(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。
要求:緩沖間需3-5平方米,可建在準備室外或無(wú)菌操作室外,應保持清潔無(wú)菌;備有鞋架和衣帽掛鉤,并有清潔的實(shí)驗用拖鞋、已滅菌過(guò)的工作服;墻頂用1-2盞紫外燈定時(shí)照射,對衣物進(jìn)行滅菌。 緩沖間好也安一盞紫外線(xiàn)滅菌燈,用以照射滅菌。緩沖間的門(mén)應該與接種室的門(mén)錯開(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。
設備:1-2盞紫外燈、水槽、實(shí)驗臺、鞋帽架、柜子、滅菌后的工作服、拖鞋、口罩。