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1、 植 物 组 培 育 苗 工 厂 设 计 题目：年产500万株马铃薯苗组哺育苗工厂设计 姓名：邬龙祺 成员：杨宇鹏、田涛、周桂花、 张路、李彪、冯恩辉、李弥 班级：生物工程111 班 指引教师：郭燕华 时间：12月19日 目 录 第一章 前言 ……………………………………………………… 3 第二章 厂址选取与工厂总平面设计 …………………………… 6 2.1厂址选取 2.2工厂平面设计 第三章 车间布置及其设备简介 ………………………………… 7 3
2、1 准备间 3.2 培养基配制及灭菌室 3.3 检测、称量室、药物室 3.4 接种室 3.5 培养室 3.6 重要设备 第四章 工厂化组培苗工艺流程 ………………………………… 12 4.1组培苗工艺流程 4.2商品组培苗生产流程 第五章 工艺计算 ………………………………………………… 17 5.1生产规模与生产筹划计算 5.2筹划制定 5.3每年物料总衡算 第六章 废物解决 ………………………………………………… 23 6.1
3、废水解决办法 6.2废弃琼脂培养基解决办法 第七章 工程项目设计概算 …………………………………… 25 7.1投资估算 7.2工厂组织及劳动定员 7.3经费总预算和用途 7.4设计预期经济效益 第一章 前 言 1.该植物生物学知识、特性 马铃薯是茄科植物，通惯用块茎繁殖，但也可用种子种植。许多马铃薯品种能天然成果。育种家运用杂交办法得到种子和天然结实种子进行马铃薯新品种选育。分离小种子还可以直接用于生产。因此理解马铃薯生物学特性在生产上有重要意义。 1．根 马铃薯用块茎种植和用种子种植时，根部形态不相似。用块茎种
4、植根为须根，没有直根。须根从种薯上幼芽基部发出，而后又分枝形成许多侧根。根系发育及分枝状况，因品种与栽培条件不同而异。大某些品种根系分布在土壤表层下40厘米，普通不超过70厘米，在砂质土壤中根深也可达1米以上。早熟种根系普通不如晚熟种发达，并且早熟种根系分布较浅，晚熟种分布广而较深。因此，种植马铃薯时要依照品种熟性和根系分布状况来拟定株、行距，才干获得高产。 用种子种植时植株有主根(直根)和侧根。根分枝随植株生长而增多。主根为圆锥形进一步土中，若生长条件好，实生苗根系也很发达。有地方实生苗当年单株产量可达1公斤以上，这与实生苗形成强大根系是分不开。 2．茎 马铃薯茎有地上茎、地下茎、
5、匍匐茎和块茎。 ⑴地上茎：种植马铃薯块茎发芽生长后，在地面上着生枝叶茎为地上茎。茎上有棱3--4条，棱角突出呈翼状。茎上节部膨大，节间分明。节处着生复叶，复叶基部有小型托叶。多数品种节处坚实，节间中空。茎色有绿、紫褐等，因品种而异。 茎有直立、半直立和匍匐型3种。栽培种茎，大多为直立或半直立型。茎高多数品种在40--100厘米之间，少数中晚熟品种在100厘米以上。茎上分枝部位与品种关于，早熟品种在中上部发出，中晚熟品种大都在下部或接近茎基部发出。此外，茎粗细、有无茸毛等均可作为区别品种标志。 (2)地下茎：块茎发芽后埋在土壤内茎为地下茎。地下茎节间较短，在节部位生出匍匐茎(枝)。匍匐茎
6、顶端膨大形成块茎。 (3)匍匐茎：匍匐茎又称匍匐枝，事实上是茎在土壤中分枝。早熟品种在幼苗出土后7--10天即开始生出匍匐茎；2周后匍匐茎顶端膨大，逐渐形成块茎，初期还能在匍匐茎上看到鳞片状幼叶。如果播种薯块覆土太浅或遇到土壤温度过高等不良环境条件，匍匐茎会长出地面变成普通分枝。这就会影响结薯而减产。匍匐茎多少和长短，因品种而异。普通早熟种较短，3--10厘米；晚熟种较长，有达10厘米以上。匍匐茎较短结薯集中，便于收获。普通1个匍匐茎上只结1个块茎，每株以5--8个匍匐茎并形成块茎为适当。如果匍匐茎过多或匍匐茎又产生分枝，则形成块茎又多又小，就失去运用价值。 (4)块茎：栽培马铃薯重要目就
7、是为了获得高产块茎。块茎是生长在土壤中缩短了茎。它作用在于贮存养分、繁殖后裔。茎与根明显区别是茎上有芽，而根上没有固定芽，只能产生不定芽。马铃薯块茎上芽眼多少、深浅是鉴别品种重要标志。 块茎上每个芽眼普通由一种主芽、两个副芽构成。块茎通过休眠期后，顶芽主芽先生长，而后侧芽主芽相继发出。主芽受损后副芽可取而代之，继续生长。块茎形状、皮色、肉色等各种各样，都是区别品种特性。生产上对块茎规定除高产外，还但愿形状好，芽眼浅，表皮光滑，色泽悦目等。特别是块茎形状最佳是卵圆形，顶部不凹，脐部不陷，芽眼少而平，既有助于加工去皮，又便于食用清洗。这样品种才适合市场销售和商品薯出口。 2.该植物经济价
8、值、生产现状与市场前景 马铃薯具有淀粉、蛋白质、磷、铁、无机盐以及各种维生素，兼具备粮食、蔬菜双重长处，在马铃薯所有营养物质中，淀粉含量占第一位，另一方面是蛋白质，马铃薯蛋白质属于完全蛋白质，可以较好地被人体吸取，它所含维生素C比去皮苹果高50％。营养均衡是它突出特点之一，它所具有维生素是小麦和稻米7倍，各类微量元素含量是稻米、甘薯两倍左右。古时候人们出海远航，为避免发生坏血病都随身携带马铃薯，一种人吃200～300克新鲜马铃薯就可以补偿人一昼夜维C消耗，它各种营养成分比例平衡、全面。有资料报道，每天只吃全脂牛奶和马铃薯就可以满足人体所需要所有食物营养元素。与其她主食相比，储存得当(发芽马铃
9、薯会产生生物碱—龙葵素，对人体有毒)马铃薯营养全面，富含各类微量元素、维生素，具备低脂肪、低热量特点，符合当代人膳食规定。 中医以为马铃薯“性平味甘无毒，能健脾和胃，益气调中，缓急止痛，通利大便。对脾胃虚弱、消化不良、肠胃不和、脘腹作痛、大便不畅患者效果明显”。当代研究证明，马铃薯对调解消化不良有特效，是胃病和心脏病患者良药及优质保健品。马铃薯淀粉在人体内吸取速度慢，是糖尿病患者抱负食疗蔬菜；马铃薯中具有大量优质纤维素，在肠道内可以供应肠道微生物大量营养，增进肠道微生物生长发育；同步还可以增进肠道蠕动，保持肠道水分，有防止便秘和防治癌症等作用；马铃薯中钾含量极高，每周吃五六个马铃薯，可使患中
10、风几率下降40％，对调解消化不良又有特效；它尚有防治神经性脱发作用，用新鲜马铃薯片重复涂擦脱发部位，对增进头发再生有明显效果。 马铃薯现已经成为中华人民共和国最重要农作物之一，仅次于水稻、玉米、小麦居第4位。当前全球种植马铃薯国家有148个，总产量3亿吨。中华人民共和国种植面积7(DO万亩、总产量超过7000万吨，分别占全球五分之一和四分之一。中华人民共和国加入世贸组织，水稻、小麦、玉米和大豆国际市场竞争力日趋削弱但马铃薯产量高、成本低，有很大发展优势与发展潜力。马铃薯生产经济效益高，据测算，1999年国内每年每公顷谷物产值约为3956元，豆类3386元，油料类为4116元，而薯类(重要是马
11、铃薯)为8790元，以此产值计算，马铃薯可以达到油料作物两倍多，远远高于谷类和豆类所创造产值。此外，马铃薯加工增值潜力很大，可以实现加工增值15至20倍，国外70％～80％马铃薯都是依托加工实现增值。总之，随着马铃薯用途不断拓宽，马铃薯在中华人民共和国传播发展前景辽阔，为农业增产增收起到越来越重要作用。 第二章 厂址选取与工厂总平面设计 2.1厂址选取 厂址选取是化工厂建设过程中非常重要一种环节。厂址选取与否对的合理，将对后来工厂建设速度、运转成本、环保、发展潜力甚至安全生产等方面都会产生直接影响。 马铃薯工厂化育苗厂址应选在地势平
12、坦、排水良好处。切忌选在地势低注、排水不良和风口处。对土壤肥力和质地规定不高，但规定交通以便、水源充分、电力供应正常。同步、冰雹、大风等灾害性天气、生产原材料与产地距离、造林地距离也是必要考虑因素。 马铃薯工厂化育苗场地由播种车间，催芽室，育苗温室及附属用房（包装间，组培室等）构成。播种车间占地面积视育苗数量而定，普通为100平方米左右，重要放置播种流水线，绞拌机及一某些基质，肥料，育苗盘，推车等。催芽室普通15平方米左右，设有加热，增湿和空气互换等自动控制和显示系统，室内温度，光照可调，相对湿度能保持在85%——90%。 2.2工厂平面设计 工厂总平面如下：本项目占地2亩。炼苗温
13、室、种植温室都可运用本园区既有设施，需要新建重要内容如下： 1.组培室彩钢板房600平方米； 2.净化室及净化系统400平方米； 3.控温控湿系统； 4.给排水系统和300kv双回路供电系统； 5.组织培养设施设备和实验仪器。 工厂平面图见附图。 第三章 车间布置及其设备简介 3.1 准备间 规定具备耐酸碱水池和排水口。每天均有大量植物材料碎片、琼脂等东西堆积，因而排水口一定要安装过滤网，做到每天清洗检查，一是减少微生物滋生源，二是避免排水系统堵塞，带来不必要麻烦。 配有不同形状及大小洗涤刷，条件容许话可以安装洗瓶机器，更能提高工作效率。配备数个塑料箱盛装瓶
14、子，将瓶放入箱内时，应倒立，这样可使瓶子自然干燥。 3.2 培养基配制及灭菌室 ① 手提式高压灭菌锅2～3个，用于某些小型物品或急需用品高压灭菌。组培工厂必要配备1至数台大型灭菌锅，直径40～50cm不锈钢或铝锅2～3个，用于溶解琼脂或调制培养基，加热源最佳采用煤气灶或用电。 ② 去离子水发生器1～2台。 ③ 干燥箱1台，用于器皿或急需用品干热灭菌。 ④ 大型工作台1～2张，用于培养基分装、包扎等。 ⑤ 玻璃柜1个，用于放置药物等。 ⑥ 试剂瓶、具刻度移液管、皮下注射器、量筒、搪瓷量杯、容量瓶、各式塑料瓶或塑料桶等易损品数个，更重要是配备大量充分培养瓶。 3.3 检测、
15、称量室、药物室 ① PCR仪：可用于真菌和细菌性病原菌检测和某些病毒病检测。 ② 酶标仪：通过血清免疫技术(ELISA)进行重要病毒病检测。 ③ 双目显微镜、解剖镜：用于植物组织培养材料形态发育及细胞观测。 ④ 凹穴载玻片：用于细胞悬浮培养。 ⑤ 载玻片和盖玻片：用于制作细胞和组织显微制片。 ⑥ 光照培养箱；用于不同种类植物培养办法或培养条件研究。 ⑦ 冰箱：用于贮存化学药物，培养基母液和植物材料等。 ⑧ 低温冰箱：用于长期贮存培养基储备液，某些酶和椰子汁等。 ⑨ 称量仪器：涉及感量为1／10000电子天平，感量为1／10普通托盘天平，称量为1～5kg台秤等，用于药物称量配
16、制和植物组织生长量测定。 ⑩ 水质及培养基检测仪器：涉及pH酸度计、电导率仪或Ec值测定仪。 3.4 接种室 这是组培工厂最核心和核心某些，是进行无菌操作场合，如植物材料消毒接种，无菌材料继代，丛生苗增殖或切割，嫩茎插植生根等。它也关系到污染率这项最重要成本指标高低，直接影响组培工厂工作效率及经济效益。无菌操作室原则上宜小不适当大，要有缓冲间，以便进人无菌室前在此洗手、换衣、换鞋、预解决材料等。无菌室地板和四周墙壁应尽量光洁，不易积染灰尘，易于采用各种清洁和消毒办法。无菌室内要吊装紫外灭菌灯，用于经常照射灭菌。要安装空调机，保持室温在23～25℃，原则上无菌室门窗应紧闭，保持
17、与外界相对隔绝。无菌操作室内需要用品如下： ⑴ 超净工作台：用于进行无菌操作。 ⑵ 室内小推车：用于运送培养物、培养基和各种器皿用品。 ⑶ 酒精灯：用于灼烧各种金属用品。 ⑷ 手持喷雾器：用于在超净工作台内或对其她物品喷洒酒精进行消毒。 ⑸ 带盖螺口玻璃瓶：用于盛装无菌水，对植物材料进行表面消毒。 ⑹ 大钝头镊子：用于进行接种和继代、生根等操作。 ⑺ 细解剖针；用于植物材料解剖。 ⑻ 解剖刀：用于切割植物材料。 ⑼ 各种孔径不锈钢筛网：用于分离太小不同细胞团。 ⑽ 低速台式离心机：用于沉淀细胞以便拟定沉积细胞总体积或清洗原生质体。 ⑾ 振荡培养器；用于植物材料液体培养。
18、 ⑿ 血球计算器；用于细胞计数。 3.5 培养室 培养室要讲究保温隔热。如果是专为组织培养设计新建筑，为了减少能源消耗，培养室应尽量运用自然光照，最大限度地增长采光面积。除必要承重构造外，所有安装落地式双层大玻璃窗，并在窗外设立防止直射半透明瓦楞板，它宽度、数目应按本地纬度、日照强度、日照时数等气象因子恰当考虑。 培养室四壁可选白色或浅米黄色防霉漆、涂料等涂层，地面也应选浅色建材，最佳是白水泥、白水磨石或同样磨石砌块、瓷砖等，顶部为白色，总之各处都应增强反光，以提 高室内光亮度和易于清扫。国内大多数地区属大陆性气候，夏热冬冷，而培养室规定常年保持[25士(1～2)
19、]℃，因而房屋构造上要做到保温、隔热、防寒性能良好，做到冬暖夏凉。温度调节常借助空调机，使高温季节降温，低温季节升温。在华南、昆明等冬暖地区，冬季由辅助照明灯产生热量即可很容易地维持室温在2 5℃左右。房屋构造及隔热性能良好， 无论降温或升温都可有效地节约能源，并易于保持温度稳定。 培养室应设计能有效通风窗户，定期或需要时加强通风散热，如夏初或秋末，一天内温度变化很大，虽然夏天，有时夜温也不适当．必要时都可运用通风来调节温度，这样可节约某些降温用电。办法是只要在室内地板稍高处设立进风气窗，在气窗对侧，近天花板处 设立排风窗，亦可安装小功率排电扇，运用自然空气来调节室内温度。进风气窗可用两层以
20、上纱布简朴地滤尘。 如果改建，则应考虑增长窗户，改为双层窗，内壁加保温隔热层，如加一层纤维板或胶合板，墙与板之间填塞保温物如蛭石、软木砖、泡沫塑料块等。如原有建筑质量较好，外界温度变化并非太激烈，也可只钉一层纤维板，留下恰当空气层，甚至于可直接运用原有房舍作培养室。培养室天花板也应有保温层，地面架设地板，以利保温。至于这些构造应当完善到什么限度，重要依照本地温度变化状况、投资多少等来决定。 3.6 重要设备：如电子天平、超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、微波炉、冰箱等工厂所需仪器、设备拟定价目表 设 备 一 览 表 序号 设备名称 型号 尺寸 单价 （元）
21、 数量 总价/万元 备注 1 洗瓶机 Labconco-4400331 24.1寸w×27.4寸d×34.1-36.1寸 h 95000 2 19 广口瓶；93度水温 2 定量灌装机 GFZLQ 1200×800×2100mm 45000 2 9 全自动直列式； 灌装量 0.5L-10L； 生产能力1000-瓶/小时 3 卧式灭菌器 7500 4 3 容积60 L 4 消毒灭菌锅 40000 1 4 5 液体培养摇床 6000 2 1.2 垂直或水平 6
22、持续可调移液器 1000 10 1.2 5ml、2ml、1ml、100μl、1~10μl、0.1~1μl各2支 7 电子天平 JA10003B 350×215×325mm 4000 3 1.2 称量范畴/g0-1000； 可读性精度/g1mg 8 磁力搅拌器 Feb-90 185×185×140mm 1000 1 0.1 搅拌速度：0-1250转/分； 加热温度：室温-150℃； 加热功率：0-350W 9 微波炉 G80Q23YSP-V99 1598 2 0.32 微波电压220V/50Hz； 容量23L； 输出
23、功率800W 10 万用电炉 DL-2 500 4 0.2 功率：2KW；电压：220V 11 在线PH计 PH2200S 96×96×135 mm （H×W×D） 3000 2 0.6 pH：0～14.00pH； ORP：-～+ mV； Temp：0～80℃ 12 酶标仪 30000 1 3 病毒检测 13 电泳仪 6000 1 0.6 病毒检测 14 解剖镜 1 0.2 40倍 15 显微镜 18000 1 1.8
24、 100~1000倍 16 离心机 6000 2 1.2 3000~10000r/min 17 冰柜 haierFCD-270SE 1385×560×920mm 宽×深×高 2 0.4 18 低温冰箱 MDF-25H565 1810×755×840 mm 宽×深×高 40000 1 4 19 药物柜 GS-12 长度900mm/宽度450mm/高度1800mm 2 0.4 宝钢产1.0mm厚冷轧碳钢薄板 20 操作台 全钢5 5000 4 2 采用宝钢集团1.0-1.2mm优质钢
25、 21 光照培养箱 LRH-400GS 840×780×1840mm 10000 3 3 400L 22 鼓风干燥箱 DGX-8243B 胆尺寸 500×600×750mm 5000 2 1 控温范畴℃：100℃～400℃ 23 超净工作台 SW-CJ-2F 1360×680×520mm宽×深×高 8000 10 8 双人单面； 送风方式：垂直送风 24 接种器械灭菌器 HM-3000C 最大消毒物品外径φ35mm 1000 20 2 中心最高温度： 825℃± 50℃ 25 紫外线杀菌灯 PHILIPS
26、TUV16W 全长：451.6mm； 管径：28.0mm 50 40 0.2 功率：16W； 寿命：8000H 26 培养架 ZPJ-1250 1800×500×mm 700 200 14 6层；200瓶/层； 光照度可调：-5000lux 27 除湿机 CFZ-858 520×390×770mm 4000 2 2.4 合用面积30-60㎡ 28 培养瓶 玻璃罐头瓶 瓶高110mm； 口径59mm； 底径80mm 0.4 450000 18 壁厚3-5mm； 容量：400ml 29 组培筐 HT-K1
27、 外620×520×65mm 内580×485×48mm 10 600 0.6 耐高温高压，白色，790g 30 恒温培养箱 1000 2 0.2 30-100℃ 31 推车 RCS-FA-012 800×500×30mm 150 10 0.15 平台高度165mm； 最大承重300KG 32 玻璃仪器 0.6 量筒、烧杯、玻璃棒等 共计 103.57 第四章 工厂化组培苗工艺流程 4.1组培苗工艺流程 工厂化生产种苗，一方面要制定好生产筹划。制定生产筹划要依
28、照每种植物组织培养工厂化生产工艺流程。拟定工艺流程，又要依照植物组织培养技术路线。以马铃薯为例，其工厂化生产工艺流程见图： 外植体 将薯块沙培催芽，待萌芽发展至2~3cm采集品种纯正、生长健壮，切成若干块 消毒 75%酒精 0.1%HgCl2消毒3-5分钟，无菌水冲洗4-5次 培养基 诱导培养基：MS+6-BA 5.0 mg/m
29、l +NAA 0.2 mg/ml，蔗糖3.0%，PH5.8 增殖培养基：MS+6-BA 3.0 mg/ml +NAA 0.1 mg/ml，蔗糖3.0%，PH5.8 诱根培养基：MS+NAA 0.2 mg/ml，蔗糖3.0%，PH5.8 接种(每瓶5株) ↓25天 ↓无菌操作 ↓芽增殖 ↓根诱导：温度28±2℃，光强-3000 Lux， 每日光照10-12小时 ↓生根率85% 污染率5% 试管苗 繁殖倍数在3左右
30、 继代培养周期：60天。 继代培养（6代） 炼苗 在诱根培养18天后，置于可控制光强 遮荫棚内进行炼苗，以达到壮苗目 移栽 培养袋中小苗，达到假茎高4-5cm、详细3-4片以上真叶和根系生长良好规格时，即可在假植苗圃中移栽，哺育达到杯苗质量原则，方可定植于大田 检疫性病原检测
31、 对每一种外植体发生不定芽进行病毒检测 商品苗 马铃薯脱毒及迅速繁殖工艺流程图 4.2 商品组培苗生产流程 4.2.1商品苗选取 4.2.2培养基选取及配备 诱导培养基：MS+6-BA 5.0 mg/ml +NAA 0.2 mg/ml，蔗糖3.0%，PH5.8 增殖培养基：MS+6-BA 3.0 mg/ml +NAA 0.1 mg/ml，蔗糖3.0%，PH5.8 诱根培养基：MS+NAA 0.2 mg/ml，蔗糖3.0%，PH5.8 4.2.3.外植体灭菌、接种 4.2.3.1灭菌 外植体在接种前必要灭菌。在灭菌前，先在准备室对外植体进行
32、预解决，去掉不需要某些，将准备使用植物材料在流水中冲洗干净。通过预解决植物材料，其表面仍有诸多细菌和真菌，因而拿入接种室后还需进一步灭菌。 常规表面灭菌解决办法是把材料放进75%酒精中，约30s后用无菌水冲洗1次，再在0.1%升汞（HgCl2）中浸泡3~5min，然后用无菌水冲洗4~5次。灭菌时进行搅动，使植物材料与灭菌剂有良好接触。 4.2.3.2接种 接种是把通过表面灭菌后植物材料切碎或分离出器官、组织、细胞，转放到无菌培养基上所有操作过程。整个接种过程均须无菌操作。 （1）接种室用紫外灯照射灭菌20~30 min，或提前0.5~1天用高锰酸钾和甲醛混合液薰蒸。接种台要提前启动
33、 （2）工作人员进入接种室前需用肥皂水洗手灭菌，并在缓冲室换上已经灭菌白色工作服和拖鞋，戴工作帽和口罩。工作人员呼吸也是污染重要途径，普通在安静呼吸时细菌是很少，但是谈话或咳嗽时细菌便增多，头皮屑也带有细菌，因而操作过程应禁止不必要谈话，并戴上帽子和口罩。 （3）进入接种室后用75%酒精擦洗双手、接种台和一切需放上工作台所有器具，对外植体进行灭菌解决。特别注意防止“双重传递”污染，例如器械被手污染后又污染培养基等。 （4）点燃酒精灯，将接种钩、剪刀、镊子放入不锈钢盘或瓷盘内烧灼，冷却后备用。接种钩、剪刀、镊子等不使用时浸泡在95%酒精中，用时在火焰上灭菌，待冷却后使用。每次使用前均需进
34、行用品灭菌。 （5）将外植体放入经烧灼灭菌不锈钢盘或瓷盘内解决。如外植体为茎段，将茎段上叶柄和茎上下端剪掉一小节；培养脱毒苗，在双筒解剖镜下剥离切取大小约0.2~0.3 mm茎尖分生组织。 （6）烧灼瓶口和塞子，将培养瓶倾斜拿稳，打开塞子，用镊子将接种材料送入瓶内，用接种钩将材料压入培养基中，烧灼瓶口和塞子并上塞。在打开培养瓶、三角瓶或试管时，最大污染危险是管口边沿沾染微生物落入管内，烧灼是解决这个问题有效办法。如果培养液接触了瓶口，则瓶口要烧到足够热度，以杀死存在细菌。为避免灰尘污染瓶口，可用纸包扎瓶口和塞子，以遮盖瓶子颈部和试管口，相对地减少污染机会。 4.2.3.3外植体培养
35、 接种后外植体应送到培养室去培养。培养过程中既要调控好培养条件，又要注意防止发生菌类污染、外植体褐变和植株玻璃化现象，保证组织培养成功。培养室培养条件要依照植物对环境条件不同需求进行调控。其中最重要是光照、温度、湿度、氧气等。 （1）光照 光照对离体培养物生长发育具备重要作用。普通对愈伤组织诱导来说，暗培养比光培养更适当。但器官分化需要光照，并且随着试管苗生长，光照强度需要不断地加强，才干使小苗生长健壮，并增进它从“异养”向“自养”转化，提高移植后成活率。普通先暗培养1周，1 周后每日光照10~12h，光照强度从~3000lx逐渐过渡。暗培养可用铝箔或者适合黑色材料（如黑色棉布）包裹在容器
36、周边，或置于大纸箱和暗室中培养。 （2）温度 离体培养中对温度调控要比光照显得更为突出。不同植物有不同最适生长温度。马铃薯在培养瓶中培养温度适应范畴较宽，在22℃～28℃都可以。但温度过低，会使苗质脆弱，生长速度延缓；温度过高培养基水分蒸发较快，致使植株尚未分化到所需限度，就开始浮现干萎。因此温度最佳24℃～26℃之间。 （3）氧气 植物组织培养中，外植体呼吸需要氧气。在液体培养中，振荡培养是解决通气有效办法。在固体培养中，对于某些耗氧多植物要采用通气性好瓶盖、瓶塞，或用透气膜封口。对于耗氧少植物，组织培养中培养瓶内能维持正常氧气和二氧化碳循环，用密封性好封口材料更能有效地
37、防止菌类污染。 4.2.3.4芽增殖和根诱导 （1）芽增殖 外植体经初代培养诱导出不带菌无菌芽。为了满足规模生产需要，当试管苗长到7-8片叶时，必要通过不断继代培养，使无菌芽大量增殖，培养出成千上万无菌芽。 继代培养所用培养基可与初代培养基相似，也可依照也许浮现状况，逐渐地适量减少细胞分裂素浓度，调节无机养分比例，或加入活性炭等，以防浮现玻璃化或褐化现象。 继代培养接种过程与初代培养有两点不同，一是不需要对接种材料进行灭菌解决；二是在空间较大培养瓶中接种，接种更以便。接种时，先将外植体上无菌芽剪下，或将已继代过丛状无菌芽分开。较长无菌芽可剪成几段接种，但必要保证每一段上至少有一种
38、节。接着用镊子将剪好接种材料放入培养瓶中，再用接种钩拨动使材料在瓶中均匀分布，最后将接种材料下端压入培养基中。除此以外，断代培养接种过程和规定与初代培养相似，同样必要保证无菌操作。 继代培养期间培养室环境条件控制，除了不需要暗培养外，光照、温度、湿度和通气条件控制与初代培养基本相似。要注意依照继代苗浮现状况，调节光照、温度、湿度和通气条件，或及时转入新培养基中培养，防止产生褐化现象和玻璃化现象。 （2）根诱导 与继代培养基和初代培养基相比，生根培养基有个三特点。①无机盐浓度较低。普通以为，矿质元素浓度高时有助于发展茎叶，较低时有助于生根，因此生根培养时普通选用无机盐浓度较低培养基配方。
39、用无机盐浓度较高培养基配方时，应稀释一定倍数。如使用MS培养基，在生根诱导培养中多采用1/2MS或1/4MS。②细胞分裂素少或无。生根培养基普通要完全去除或仅用很低浓度细胞分裂素，并加入适量生长素，最惯用生长素是NAA。③糖浓度较低。在生根阶段，培养基中糖浓度要减少到1.0~1.5%，以增进植株增强自养能力，有助于完整植株形成和生长。 4.2.3.5组培苗炼苗与移栽 （1）组培苗炼苗 将瓶苗移出培养室，放在准备室内，打开瓶口封口，将瓶苗室温放置2一3d后，进行移栽。将实验田翻耕，使耕作层土层疏松，整顿出畦。在土壤上面铺一层约5cm 蛙石，浇透水。将小拱棚支架搭好备用。将双斜面
40、小棚打成屋脊状或三角形，拱棚南北走向，中间设一条拉杆，可起到结实抗风作用阁。普通棚内相对湿度可达70%-100%，白天通风时，棚内相对湿度可保持在40％一60 %；夜间密闭时可达到90％以上。棚内地温比露地高5一6℃，有助于再生苗生长和提高再生苗成活率。当瓶苗根长至2cm左右时，用镊子轻轻取出，用流水将瓶苗根部培养基冲洗干净，然后栽在准备好蛙石中，随后用喷壶浇一遍透水，将棚膜罩上，以水压边。白天气温过30℃时用遮阳网遮荫。驯化过程中通过通风、遮荫、洒水使棚内温度白天保持在25℃左右。待白天气温稳定在28℃以上，生了新根约3cm时，可去膜移栽。 （2）组培苗移栽 炼苗后将苗木取出，
41、洗去培养基，移栽到无菌混合土中，保持一定温度和水分，长出2~3片新叶时移栽到田间或盆钵中。 第五章 工艺计算 5.1生产规模与生产筹划计算 生产规模仿定：生产规模为年产500万马铃薯脱毒苗。 试管苗规模仿定：年产500万组培商品苗，重要考虑三个方面：增殖，生根，驯化。 通过在网上查阅相应马铃薯生长周期及有关某些组培技术整顿，懂得马铃薯从哺育、诱导到成苗（约15-20cm）需要25天，初代、继代扩培需要15天。因此每一次繁殖周期取2个月，整个过程中，母株制备过程成活率85%，有效生根率85%，移栽成活率95%，合格商品苗95%。 5.1
42、1 工厂化生产工艺流程： 初培建立无菌系（脱毒系）——继代增殖——生根——驯化移栽——哺育商品苗 商品苗实际值计算：需考虑有有效生根率（R1，如85%）、移栽成活率（R2，如95%）及合格商品苗获得率（R3，如95%）等。 M＝Y·R1·R2·R3 已知 M= 50000000（株） M=10000000(株） 株 株 试管苗增殖率理论值计算：Y＝mXn 注：Y－年繁殖数，m－无菌母株苗数（可自己建立，也可购买现存无菌苗，普通每瓶80－800元），X－每个培养周期增殖倍数（工厂化生
43、产中普通控制在3－8），n－全年可增殖倍数（若每月继代1次，则一年为12）。 5.1.2 试管苗增殖率理论值计算：Y＝mXn 注：Y－年繁殖数，m－无菌母株苗数（可自己建立，也可购买现存无菌苗，普通每瓶80－800元），X－每个扩大培养周期增殖倍数（工厂化生产中普通控制在3－8），n－全年可增殖倍数（若每两月扩大 培养1次，则一年为6）。 取 X=6 ，n = 6，已知 Y=6517843 (株） (株) 每周期接种母株数为：140/85%=165(株) 如购买现成商品苗，且买商品苗都是无菌苗，可直接继代，且每瓶10株；每瓶价
44、格约为200元，需购买17瓶商品苗，耗费为3400元。 5.1.3 试管苗增殖率实际值计算：考虑污染率、弱苗、不正常苗及损伤苗 Y＝mCn＝m（Ne/N0）n＝m(NtPe/N0)n 其中： 注：Ne-有效苗数，N0－原接种苗数，Nt－新苗数，L－损耗苗数， C－有效繁殖系数，Pe－有效苗率。 将母株培养到15-20cm左右，现每株母株取带有幼芽小枝进行扦插初代培养，每株1-2cm，每母株取四段，扦插到适当培养基上，待长成适当时，进行第二次扩大培养，该过程与初次扩
45、大培养相似，但所取茎断为5段。整个过程成活率为85%，计算如下： No=4(株)， Pe=85%， C=Nt*Pe/No=6， Nt=4*6/85%=30（株） Ne=No*Pe=26(株) L=Nt-Ne=30-26=4(株) 5.2筹划制定：（每两月继代1次，每年共继代6次） 全年生产总株数： Y=6517843株 每两月生产总株数： A=Y/6 株 注：生根芽苗数与继代增殖培养芽苗数比例普通不不大于1:2，即每次继代 培养中至少应有1/3芽苗（规定芽苗长1-3cm）被
46、接种到生根培养基上进行生根培养： 每两月继代株数： 株 每两月生根株数： 株 整个马铃薯组培过程中数据记录： 扩培数据计算 母株/次 初次扩培倍数/次 二次扩培倍数/次 有效繁殖系数/次 1 4 5 6 总母株数 每周期继代数 每周期生根数 总接种母株数 1683 4345230 2172612 1980 MS 培养基物料恒算 丛生芽诱导最佳培养基：MS+2 mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA 丛生芽继代最佳培养基：MS+1 mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA 丛生芽生根最佳培养基：MS+0.1mg
47、/L NAA MS 培养基母液涉及：储备液I （大量元素母液）、储备液II（微量元素母液）、储备液III（有机成分母液）、储备液IV（铁盐母液）及植物激素母液（NAA 母液和6-BA 母液）。 MS 培养基母液配制与保存 水、药、蔗糖、琼脂→混合→PH调节 →分装→灭菌→冷却→接种 玻璃器皿→水洗→干燥 MS 培养基母液涉及： 储备液I （大量元素母液）、储备液II（微量元素母液）、储备液III（有机成分母液）、储备液IV（铁盐母液）及植物激素母液（NAA 母液和6-BA 母液）。 储备液I～III配方为 储备液I 33000 mg/L ，38000 mg/L ，8 8
48、00 mg/L CaCl·，7400 mg/L Mg·7HO，3400 mg/L KP 储备液II 166mg/L KI，1240 mg/L ，4460 mg/L ·4，1720mg/L ， 5 mg/L Cu·5，5 mg/L Co· 储备液III 2 000 mg/L 肌醇，100 mg/L 烟酸，100 mg/L 盐酸吡哆醇，100 mg/L 盐酸硫胺素，400 mg/L 甘氨酸 储备液I～III配制办法: 将每种试剂先分别溶解，再彼此混合，最后定溶至所需数量。储备液IV 配制办法为：取FeSO4·7H2O5 566 mg 和Na2EDTA·2H2O 7460 mg 分
49、别置于450 mL 蒸馏水中，加热搅拌使之溶解，然后将2 种溶液混合，再加蒸馏水至1 L。 植物激素母液配制办法为：①100mg/L NAA母液。称取10 mgNAA，用少量95%乙醇或少量乙酸溶解后，用蒸馏水定溶至100 mL。②1000mg/L 6-BA 母液。称取100 mg 6-BA，用少量1 mol/mL 盐酸溶解后，用蒸馏水定溶至100 mL。然后依照所需功能不同，在MS 培养基中加入不同量NAA和6-BA 母液，详细加入量见表 各功能培养基中植物激素母液加入量 mL/L 培养基 NAA 母液 6-BA 母液 丛生
50、芽诱导 0.1 2.0 继代增殖 0.1 0.5 ～1.5 生根培养 0.10 - 1L MS 培养基 培养基配制： 分别取50 mL 储备液I，5 mL储备液II，5 mL 储备液III 和5 mL 储备液IV，1 mL，NAA 母液，2 mL 6-BA 母液放入1 000 mL 烧杯中； 另取1 个烧杯（或不锈钢锅）加入700 mL 蒸馏水、30 g 蔗糖、7 g 琼脂，加热使琼脂溶化，再将溶解琼脂糖溶液倒入盛有各种母液烧杯中，用蒸馏水定溶至1 L，混匀后测pH；用1 mol/L NaOH 或1 mol/L HCl调节pH至5.8，最后将培养基分装到锥形瓶中 物料
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