[发明专利]一种间歇喷淋式植物生物反应器及培养方法

说明书

本发明公开了一种间歇喷淋式植物生物反应器及培养方法，该装置包括生长室、喷淋装置、储液室、蠕动泵和时间控制器；生长室、储液室、喷淋装置和蠕动泵依次循环连接；时间控制器与蠕动泵相连接，蠕动泵通过导管和无菌接头连接到设置在储液室生长室上方盖子内部的喷淋装置，生长室内部设置有育苗盘，底部设置有漏斗状结构并通过导管和无菌接头与储液室连接。本发明喷淋式植物生物反应器及培养方法对于营养物质充分利用减少浪费、组培苗生长健康避免玻璃化、程序控制机械操作宜于实现规模化培养、通过串联多个生长室实现培养高通量。

技术领域

本发明属于植物组织培养技术领域，具体涉及一种间歇喷淋式植物生物反应器及培养方法。

背景技术

植物组织培养技术始建于20世纪中期，经过数十年的发展，已经广泛的应用于植物基因功能验证、分子育种、植物发育生理学、植物突变体研究与杂合育种、植物品种脱毒复壮、种质资源纯化、种苗扩繁和工厂化农业等研究和产业方面。当前国内外最主流的植物组织培养技术仍为传统的组培瓶/琼脂固体培养技术，该技术成熟、操作简单、适用植物种类广，但凝固态的琼脂也限制了营养成分快速分散和均衡分布，导致营养成分的不完全利用而浪费，传统的培养方法依赖人工的技术，很难实现自动化和智能化。为此，人们大量设计了液体组织培养方法和设备来适应机械化培养，如机械搅拌式反应器系统、充气混匀式反应器系统、气泡混匀式反应器系统、间歇浸没植物培养系统等，这些设备和系统均采用的是液体完全浸没或间歇完全浸没植物组织的培养方式，由于液体剪切力大，植物组织在培养过程中受到不同程度的伤害，植物浸泡在液体中，也导致植物光合作用和呼吸作用受到影响，玻璃化现象严重。在植物组织培养中，目前液体培养设备和方法还不能达到既能适宜机械化操作，又能使植物健康生长的设备和方法。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种间歇喷淋式植物生物反应器及培养方法，本发明的反应器及培养方法解决了液体培养基剪切力大，对植物组织造成伤害的问题。本发明的生物反应器具有自动化的特点，易于实现规模化培养；培养液的循环利用，大大提高了营养物质的利用率；喷淋式培养，提高了植物对营养物质的吸收效率，促进了植物的生长，避免了液体培养的玻璃化问题。

技术方案：为实现上述发明目的，如本发明所述一种间歇喷淋式植物生物反应器，包括生长室、喷淋装置、储液室、蠕动泵和时间控制器；所述生长室、储液室、喷淋装置和蠕动泵依次循环连接；所述时间控制器与蠕动泵相连接，所述蠕动泵通过导管和无菌接头连接到设置在生长室上方盖子内部的喷淋装置，所述生长室内部设置有育苗盘，底部设置有漏斗状结构并通过导管和无菌接头与储液室连接。

其中，所述生长室为圆柱形，在顶部设置小孔，并连接第一无菌空气过滤器；在生长室底部通过密封圈和卡口或螺纹与聚集液体的漏斗状结构密封连接。

其中，所述生长室与漏斗状结构的连接部位设有可拆卸的育苗盘，所述育苗盘上设有若干个小孔。

作为优选，所述盖子直径大小为生长室顶部直径的1/5-1/3，并通过螺纹与生长室密封相连，在盖子的顶部设置小孔，其内部的喷淋装置通过上部的第一导管密封镶嵌于小孔，并设置在盖子内部；喷淋装置是嵌于盖子的内侧，而且保持结构密封，避免出现漏气而造成污染。

其中，所述储液室顶部设置有硅胶塞，其上设置3个小孔，分别用于连接第二无菌空气过滤器、生长室连接管、抽液管。

在生长室和储液室上分别连接个无菌空气过滤器，既能保持内外压力平衡培

养液顺利流动，也能够进行生长室内外空气的交换，促进植物生长。其中，所述生长室连接管连接到漏斗状结构，所述抽液管连接到蠕动泵。

作为优选，所述生长室、育苗盘、漏斗状结构和储液室为耐高温、耐腐蚀的透明材质。