研究型组培室的设计规划.doc

研究型组培室的设计规划
第三组
在建设组培实验室时,首先应选择安静、清洁、远离污染，位于上风口的的场所；然后根据要求的实验室的性质、规模来设计，但实验室设计的基本要求总是科学、高效、经济和实用；此外，组织培养实验室必须能满足三个需要：实验准备、无菌操作、控制培养。同时，我们还要注意组织培养程序，避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。

实验室设计篇
实验室设计原则：保证无菌操作，达到工作方便，无污染。
一、实验室组成：
1）准备室（化学实验室）。面积：20m2左右。用途：器皿洗涤、培养基配置、分装、高压灭菌，植物材料的预处理，重蒸馏水的制备以及进行生理、生化因素的分析，试管苗出瓶，清洗及整理工作。要求：明亮、通风。设备：工作台，橱柜，水池，仪器，药品等。【包括洗涤室、灭菌室】
2）缓冲室。面积：约3-5m2左右。用途：进入无菌室前需在缓冲室里换上经过灭菌的工作服、拖鞋，戴上口罩。设备：1盏紫外灯，1个配电板，石英电力时控器等。
3）无菌操作室（无菌室，接种室）。面积：10-20m2。用途：材料的灭菌接种，无菌材料的继代，丛生菌的增殖或切割，嫩枝扦插生根等，是关键的部分，关系到培养物的污染率、接种工作效率等重要指标。要求：干爽安静、清洁明亮、墙壁光滑平整不易积染灰尘，地面平坦无缝便于清洗和灭菌。门窗要密闭，一般用移动门窗。设备：超净工作台、空调机，医用小平车，操作台、搁架等。
4）培养室。面积：视培养架多少及培养物数量而定。用途：将接种到培养瓶等器皿中的植物材料进行培养的场所。设备：（1）培养架与灯光。培养架数目多少视生产规模而定，年产4万--10万苗需4--6个培养架；年产10万--20万苗约需8—10个培养架。每个培养架一般6层，总高度2m，每0.3m为一层,最下一层距离地面0.2m架宽以0.6m为好，架长以40W日光灯的长度来决定，即约1.26m。每层架子安装2盏日光灯。（2）通风设备。在稍高处设置进风气窗，在其对侧近天花板处设置排风窗。（3）边台、空调机、加湿器（除湿器）、各类显微镜、温湿度计。
5）驯化室。面积：视生产规模而定。用途：组培苗（试管苗）移栽前进行炼苗。要求：清洁无菌。设备：空调机、加湿器、恒温恒湿控制仪、喷雾器。
6）温室。面积：视生产规模而定。用途：保证试管苗不分季节地常年生产。设备：温度控制装置、通风口、喷雾装置、光照调节装置、杀菌杀虫工具及相应药物。
二、辅助实验室
根据研究或生产的需要而配套设置的专门实验室，主要用于细胞学观察和生理生化分析等。
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、倒置显微镜等。
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。

实验室药品配置篇
在植物组织培养中，所使用的化学药剂通常为化学试剂，根据它们的纯度化学试剂可以分为优级纯（GR.）、分析纯（AR.）、化学纯（CP.）等规格。在研究型的组织培养中，我们一般可以采用分析纯或优极纯的药剂。
以MS培养基为例，其使用的常用化学药剂如下：
(1)硝酸铵：亦称硝铵。化学式为NH4NO3，式量为80.048，其纯品为无色透明菱形结晶，比重1.73，易溶于水，并吸收大量的热，在空气中容易潮解。水溶液呈中性反应。由于硝酸铵是一种易燃、易爆物，因此在使用中应该贮存在阴冷之处。已经结块的硝酸铵切忌敲打、撞击，可用水进行溶解。
(2)硝酸钾：亦称火硝。化学式为KNO3，式量为101.104，其纯品为无色透明的棱柱结晶，比重2.10，易溶于水，几乎不溶于无水乙醇。
(3)氯化钙：亦称无水氯化钙。化学式为CaCl2，式量为110.99，其纯品为白色结晶，比重2.15，在空气中具强吸湿性，易溶于水同时放出大量的热。
(4)硫酸镁：亦称泻盐。化学式为MgSO4•7H2O，式量为246.50，其纯品为透明菱形结晶，比重1.68，具苦味，易溶于水，不溶于乙醇，在空气中稍风化。
(5)磷酸二氢钾：亦称磷酸钾复合肥。化学式为KH2PO4，式量为136.09，其纯品为正方形无色结晶，比重2.33，有较强的酸味，易溶于水，不溶于乙醇。溶液呈微酸性反应。磷酸二氢钾在96℃时会溶化成透明的液体，这样就会转化为偏磷酸钾，因此在使用时注意不要使它经受高温环境。
(6)碘化钾：化学式为KI，式量为166.02，其纯品为透明的小块结晶，比重3.115，在干燥的空气中稳定，易溶于水，其水溶液在遇光后因析出游离碘而逐渐变黄。
(7)硼酸：亦称正硼酸。化学式为H3BO3，式量为61.84，其纯品为六角形白色鳞片状结晶，具珠光，比重1.46，溶于水，易溶于乙醇，当加热至107℃时会失去部分的水，而转变为偏硼酸。水溶液呈酸性反应。

(8)硫酸锰：化学式为MnSO4•5H2O，式量为241.07，其纯品为红色结晶，比重2.1，具金属味，易溶于水，不溶于乙醇。在制备过程中，如果溶液在-4~6℃间结晶时，可制成七水硫酸锰（MnSO4•7H2O）；在20~40℃间时，可获得四水硫酸锰（MnSO4•7H2O）；在280℃时加热，带有结晶水的硫酸锰直至恒重，则可获得无水硫酸锰（MnSO4）。
(9)硫酸锌：亦称锌矾。化学式为ZnSO4•7H2O，式量为287.55，其纯品为无色菱形结晶，比重1.96，在干燥的空气中会风化，易溶于水，当39℃时溶于所含结晶水，并转变为ZnSO4•6H2O。
(10)钼酸钠：化学式为Na2MoO4，式量为241.98，其纯品为无色结晶，溶于水。
(11)硫酸铜：亦称胆矾。化学式为CuSO4•5H2O，式量为249.71，其纯品为深蓝色结晶，比重2.29，具强烈的金属味，易溶于水，在干燥的空气中容易风化，而变成白色粉末，即无水硫酸铜。水溶液呈弱酸性反应。
(12)氯化钴：亦称氯化亚钴。化学式为CoCl2•6H2O，式量为372.26，其纯品为红色单斜结晶，比重1.84，在[室温下稳定，极易溶于水，可溶于乙醇。在45~52℃时加热，会逐渐变为CoCl2•4H2O。
(13)乙二胺四乙酸二钠：化学式为Na2EDTA•2H2O，式量为372.26，其纯品为白色结晶状粉末，无味、无毒、可溶于水，容易和金属离子形成络合物。
(14)硫酸亚铁：亦称黑矾、铁矾。化学式为FeSO4•7H2O，式量为278.02，其纯品为淡绿色结晶，比重1.89，易溶于水，不溶于乙醇，在干燥空气中风化而变为白色粉末。
(15)甘氨酸：亦称氨基醋酸、氨基乙酸。化学式为C2H5NO2，式量为75.07。纯品为白色结晶性粉末。味甜，能溶于水，微溶于醇，几乎不溶于醚。233℃开始分解。密封闭光保存。
(16)肌醇：亦称环已六醇。化学式为C6H12O6，式量为180.16。为构建细胞壁的材料。它在离子平衡、磷脂代谢、碳水化合物合成等过程中起着重要的作用。
（17）烟酸：亦称维生素B5。化学式为C6H5NO2，式量为123.11。纯品为无色针状结晶。无气味，在空气中稳定，能溶于水、乙醇、不溶于醚、酯类溶剂。熔点236℃。密封闭光保存。
(18)盐酸吡哆醇：亦称维生素B6、盐酸吡哆素。化学式为C8H12ClNO3，式量为205.64。纯品为白色结晶。无气味，在空气中稳定，能溶于水、乙醇，不溶于酸。205~212℃分解。密封闭光保存。
(19)盐酸硫胺素：亦称维生素B1。化学式为C12H17ClN4OS•HCl，式量为337.28。纯品为白色结晶。在空气中稳定，能溶于水、乙醇，不溶于酸。密封闭光保存。
(20)6-苄基腺嘌呤：缩写为BA，亦称6-BA、普鲁马林。是一种植物生长调节剂，化学式为C12H11N5，式量为225.26。纯品为白色结晶，熔点235℃，难溶于水，易溶于丙酮、乙醇等有机溶剂，在酸性介质中较为稳定。其主要的生理作用为能够促进蛋白质的合成，诱导芽分化，延缓叶衰老，促进细胞分裂。
(21)萘乙酸：缩写为NAA，亦称α-萘乙酸、生长素、1-萘乙酸。是一种植物生长调节剂，化学式为C12H10O2，式量为186.20。纯品为白色针状结晶，熔点133~135℃，沸点285℃（分解）。在冷水中微溶，在热水中易溶，易溶于冰醋酸、丙酮乙醚等有机溶剂中。在空气潮解，见光会变色。它有α和β两种类型，通常所说的萘乙酸指的是α型。其主要生理作用为能够诱导根分化，防止器官脱落，诱导无籽果实，促使种子萌发等。
(22)腺嘌呤：缩写为AD，化学式为C5H5N5•3H2O，式量为189.13。纯品为白色结晶性粉末。在空气中稳定，微溶于水。它是合成细胞分裂素的前体，主要的生理功能为促进细胞分裂。
(23)赤霉酸：缩写为CA3，亦称激动素，滥长素、九二零等。是一种植物激素，纯品为八面体双锥形白色结晶，熔点233-235 (分解)，难熔于水，其钾盐、钠盐易溶于水，易熔于丙酮、甲醇、乙醇。赤霉素的化学性质比较稳定，但应该在低温环境下进行贮藏其水溶液不稳定。其主要的生理作用为促进细胞的伸长，防止离层形成，能够解除休眠。(24)蔗糖：化学式为C12H22O11，式量为342.30。纯品为无色单斜型结晶、白色颗粒或晶体粉未。味甜，在空气中稳定，易溶于水，能溶于乙醇，可被稀酸水解为果糖、葡萄糖。在160-180℃间分解。密封保存。
(25)琼脂：亦称洋菜。是从石花菜等海藻中所提取的白色粘胶状物质，在热水中能溶解，其溶液遇冷凝固，可用于配制培养基，作为外植体的支撑物。
(26)肌醇：化学式为C6H12O6，式时为180.16。纯品为白色结晶粉末，有甜味，在空气中不潮解。溶于水，微溶于醇，熔点225-227℃。密封保存。

实验室设备添置篇
在研究型的组织培养操作中，往往对器材、设施的要求较高，只有从降低投入、提高工效、节约劳力等诸方面加以考虑，才能降低培养成本、提高培养效率。
（1）通用器械
①烧杯：用来盛放、溶解化学药剂等。常用的规格有50ml、100ml、250ml、500ml、1000ml。
②烘箱：用来烘干器械。
③恒温水浴：用来溶解琼脂等物质。
④玻璃搅拌棒：用来配制培养基。
⑤洗耳球：用来辅助吸取、转移少量液体。
⑥冰箱：用来贮存化学药剂、植物材料等。
⑦牛角勺：用来转移化学药剂。
⑧玻璃漏斗：用来过滤溶液。
⑨剪刀：用来修剪外植体或剪切嫩茎。
⑩器械架：在无菌操作期间用来放置灭菌的器械。
（2）各种盛具
①搪瓷浅盘：用来承载各种器械容器。
②塑料盆：用于清洗培养容器。
③铁丝筐：用来盛放灭菌容器等物品。
④纯水水桶：用来存放去离子水或蒸馏水。常用的规格有10L、20L。
⑤塑料桶：用来存放洗涤溶液、废弃溶液。
⑥各种规格的磨砂玻璃瓶：用来盛放培养母液，以及各种植物生长物质。
（3）计量器械
①量筒：用来量取一定体积的液体。常用的规格有25ml、50ml、100ml、500ml、1000ml。
②容量瓶：用来配制标准溶液。常用的规格有50ml、100ml、500ml、1000ml。
③大肚移液管：用来吸取定量溶液。常用的规格有1ml、5ml、10ml。
④刻度移液管：用来吸取定量植物生长物质溶液。常用的规格有1ml、5ml、10ml。
⑤移液管架：用来放置、固定移液管。
⑥酸度计：用来检测培养基的pH。
⑦药物天平：用来称取配制培养基的药品。
⑧分析天平：用来称取少量有化学试剂，进行化学分析。
（4）灭菌器械
①磨砂口玻璃瓶：用来对植物材料进行表面灭菌。
②酒精灯：用来进行接种器材的表面灭菌。
③细菌过滤器：用来过滤不能进行高温灭菌的试剂溶液。
④无菌滤纸：用来汲取器材、植物材料表面的水分。
⑤无菌脱脂棉：用来进行器械、植物材料表面的灭菌处理。
⑥真空泵：用来吸滤灭菌。
⑦高压灭菌锅：对培养基、接种器材进行灭菌处理。
⑧可调试电炉：用来加热高压灭菌锅。
⑨皮下注射器：用来对溶液进行过滤、除菌。
⑩紫外线灭菌灯：用来对接种室、培养室、操作室等工作环境进行灭菌处理。
（5）接种器械
①超净工作台：用来过滤通过接种工作台面的空气，以便进行无菌操作。
②小型喷雾器：装载灭菌药液，来给超净工作台等处喷雾灭菌。
③钝头镊子：在接种操作、继代培养时移取植物材料。
④尖头镊子：用来分离植物材料。
⑤解剖刀：用来切割植物材料。
⑥打孔器：用来切取大小一致的圆柱形植物材料。
⑦双目显微镜：在解剖较小的外植体时，用来观测材料。
⑧细菌滤膜：用来进行溶液的常温除菌。
⑨接种针：用来转移细胞团、愈伤组织。
（6）培养器械
①试管：用来作为外植体的培养容器。常用的规格有2cm×15cm、3cm×15cm。
②培养皿：用来作为外植体的培养容器。常用的规格有直径9cm、12cm。
③锥形瓶：即三角烧瓶，主要作为培养器材，常用的规格有50ml、100ml。
④显微镜：用来观察植物材料。
⑤成套载玻片：用来制作植物材料显微制片。
⑥铝箔：用于培养容器封口。
⑦橡皮筋：用来束紧培养容器的封口材料。
⑧血球计数器：用来进行植物细胞计数。
⑨空调：用来调节操作间、培养室的温度。
⑩摇床：用来进行细胞悬浮培养。

试验室分布图