CN104938333A - 一种简易无菌植培箱及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种简易无菌植培箱，由箱体、日光灯、紫外灯、4个客气过滤器、抽气泵、培养底座、培养管、高效空气过滤器、2个注射器、进水管、出水管组成，培养管及培养底座置于箱体内，日光灯、紫外灯安装箱体顶部，箱体一侧依次安装空气过滤器和高效空气过滤器，另一侧安装空气过滤器和抽气泵，进水管一端位于培养管上方，进水管的另一端与空气过滤器、注射器连接，培养管的底部连接出水管，出水管的另一端与空气过滤器和注射器连接。本发明设计合理，制作简单，成本低，操作方便，本发明装置可应用于土培和水培两种情况，有效地避免微生物对植物生长及培养基质中成分的改变，灭菌效果好、能够为植物生长提供长期的无菌环境。
Description
技术领域
本发明属于无菌植培领域，尤其涉及一种简易无菌植培箱及其在无菌培养中的应用。
背景技术
微生物参与氧化、硝化、氨化、固氮、硫化过程，促进自然土壤中有机物质的分解和养分的转化，且其在土壤、水体及空气中均广泛分布。土壤具备了各种微生物生长发育所需要的营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度等条件，是微生物生活的良好环境，因此在土壤中微生物数量最大，类型最多。淡水中的微生物多来自于土壤、空气、污水或动植物尸体等，尤其是土壤中的微生物，常随土壤被雨水冲刷进入江河、湖泊中。空气中含有一定数量来自土壤、生物和水体等的微生物，它是以尘埃、微粒等方式由气流带来的。因此，微生物的分布极为广泛，无处不在。
然而，特定的生产及科研则需要完全无菌的环境。例如铁皮石斛的工厂化育苗大多采用无菌组培的方法，若感染微生物则会导致组织的腐烂。在研究植物吸收氨基酸的培养试验中，因为氨基酸在微生物的作用下会迅速分解，则需要完全无菌的环境。在测定土壤中某些有机化合物的迁移转化规律时，为避免微生物的分解，也要抑制微生物的活动。因此就需要可以长期保持无菌环境的培养箱及其无菌培养方法。
现有技术中，长期开放系统中无菌培养的简易装置还相对缺乏。有少量的国内外实验室可以做到无菌的环境，但其存在着建造维护成本较高、因面积大微生物易侵染、操作人员易带菌进入的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种简易无菌植培箱及其无菌培养方法，由箱体、日光灯、紫外灯、第一空气过滤器、抽气泵、培养管、培养底座、第二空气过滤器、高效空气过滤器、第一注射器、第三空气过滤器、进水管、出水管、第四空气过滤器、第二注射器组成，培养管插在培养底座上并放置在箱体内，箱体顶部内置安装有日光灯、紫外灯，箱体一侧依次安装第二空气过滤器和高效空气过滤器，另一侧依次安装第一空气过滤器和抽气泵，进水管一端位于培养管的上方，进水管的另一端穿过箱体侧壁依次与第三空气过滤器、第一注射器连接，培养管的底部连接出水管，出水管的另一端穿出箱体侧壁依次与第四空气过滤器和第二注射器连接。
第一空气过滤器、第二空气过滤器、第三空气过滤器、第四空气过滤器内膜孔径均为0.22μm，高效空气过滤器采用超细玻璃纤维纸作滤料，主要用于捕集0.5um以下的颗粒灰尘及各种悬浮物，防止空气颗粒堵塞第二空气过滤器。
本发明的另一个目的是提供所述的简易无菌植培箱在无菌营养液培养植物种子中的应用。通过以下步骤实现：
1) 将植物种子采用乙醇、过氧化氢、氯化汞单一或者组合灭菌，放置于高温高压灭菌的培养皿中发芽；
2) 将箱体转移到无菌操作台上，打开紫外灯，对箱体灭菌24h；
3) 待种子根系生长到1.5cm左右，将其转移至装满0.5%琼脂的培养管中，培养管盖子上有一直径0.5cm左右的小孔，移植2天后，用南大704硅橡胶密封小孔，可以起到支撑及隔绝微生物的作用，移植3-5天后，将种子苗转移到装有营养液的培养管中培养，上述操作均在无菌操作台上进行，所有用到的器具均采用高温高压灭菌；
4) 打开抽气泵，打开日光灯，将箱体转移到洁净的台面上；
5）三天后，采用第二注射器将培养管中营养液吸出，通过第一注射器向培养管中添加新的营养液，之后根据植物长势定期更换营养液，如使用时间过长，应及时更换空气过滤器。
本发明的再一个目的是提供所述的简易无菌植培箱在无菌土壤培养植物种子中的应用。通过以下步骤实现：
1) 将植物种子采用乙醇、过氧化氢、氯化汞单一或者组合灭菌，放置于高温高压灭菌的培养皿中发芽；
2) 将箱体转移到无菌操作台上，打开紫外灯，对箱体灭菌24h；
3) 土壤采用121℃灭菌30min，反复灭菌几次以彻底杀灭土壤中微生物，或采用专利号为ZL201420668133.1的土壤灭菌装置进行灭菌，将催芽后的种子种植于装满灭菌土壤的培养管中，通过第一注射器向土壤中添加水分，上述操作均在无菌操作台上进行，所有用到的器具均采用高温高压灭菌；
4) 打开抽气泵，打开日光灯，将箱体转移到洁净的台面上；
5）培养过程中根据土壤干湿情况采用第一注射器向土壤中添加水分，培养过程中尽量避免过量添加水分，如需将土壤中水分吸出，则可采用第二注射器将培养管中多余水分吸出，如使用时间过长（超过25天），应及时更换空气过滤器。
所述营养液为霍格兰营养液配方、山崎营养液配方或两者的改性配方。
本发明设计合理，制作简单，成本低，操作方便，本发明装置可应用于土培和水培两种情况，有效地避免微生物对植物生长及培养基质中成分的改变，灭菌效果好、能够为植物生长提供长期的无菌环境。
附图说明
图1是简易无菌植培箱结构示意图。
具体实施方式
本发明结合附图和实施例做进一步的说明。
实施例1
参见图1，本发明的简易无菌植培箱由箱体1、日光灯2、紫外灯3、第一空气过滤器4、抽气泵5、培养管6、培养底座7、第二空气过滤器8、高效空气过滤器9、第一注射器12、第三空气过滤器11、进水管10、出水管13、第四空气过滤器14、第二注射器15组成，培养管6插在培养底座7上并放置在箱体1内，箱体1顶部内置安装有日光灯2、紫外灯3，箱体1一侧依次安装第二空气过滤器8和高效空气过滤器9，另一侧依次安装第一空气过滤器4和抽气泵5，进水管10一端位于培养管6的上方，进水管10的另一端穿过箱体1侧壁依次与第三空气过滤器11、第一注射器12连接，培养管6的底部连接出水管13，出水管13的另一端穿出箱体1侧壁依次与第四空气过滤器14和第二注射器15连接。
第一空气过滤器4、第二空气过滤器8、第三空气过滤器11、第四空气过滤器14内膜孔径均为0.22μm，高效空气过滤器9采用超细玻璃纤维纸作滤料，主要用于捕集0.5um以下的颗粒灰尘及各种悬浮物，防止空气颗粒堵塞第二空气过滤器8。
实施例2 一种无菌土壤培养方法
（1）将植物种子按常规采用乙醇、过氧化氢、氯化汞单一或者组合灭菌，放置于高温高压灭菌的培养皿中发芽；
（2）将简易无菌箱（图1）转移到无菌操作台上，打开紫外灯3，对箱体灭菌24h；
（3）土壤采用121℃灭菌30min，反复灭菌几次以彻底杀灭土壤中微生物，或采用专利号为ZL201420668133.1的土壤灭菌装置进行土壤灭菌，将催芽后的种子放置于装满灭菌土壤的培养管6中，通过第一注射器12、第三空气过滤器11、进水管10向土壤中添加水分，上述操作均在无菌操作台上进行，所有用到的器具均采用高温高压灭菌；
（4）打开抽气泵5，打开日光灯2，将箱体1转移到洁净的台面上；
（5）培养过程中根据土壤干湿情况采用第一注射器12向土壤中添加水分，培养过程中尽量避免过量添加水分，如需将土壤中水分吸出，则可采用第二注射器15将培养管6中多余水分吸出，如使用时间超过25d，应及时更换各空气过滤器（第一空气过滤器4、第二空气过滤器8、第三空气过滤器11、第四空气过滤器14）。
实施例3 一种无菌营养液培养方法
（1) 将植物种子按常规方法采用乙醇、过氧化氢、氯化汞单一或者组合灭菌，放置于高温高压灭菌的培养皿中发芽；
（2) 将简易无菌植培箱（图1）转移到无菌操作台上，打开紫外灯3，对箱体内部灭菌24h；
（3) 待种子根系生长到1.5cm左右，将其转移至装满0.5%琼脂（体积百分比）的培养管6中，在培养管6盖子（图中未示出）上设有一直径0.5cm左右的小孔，移植2天后，用南大704硅橡胶密封小孔，可以起到支撑及隔绝微生物的作用，移植3-5天后，再将苗转移到装有霍格兰营养液的培养管6中培养，上述操作均在无菌操作台上进行，所有用到的器具均采用高温高压灭菌；
（4) 打开抽气泵5，打开日光灯2，将简易无植培箱转移到洁净的台面上；
（5）3天后，采用第二注射器15将培养管6中营养液吸出，通过第一注射器12向培养管6中添加新的营养液，之后根据植物长势定期（约为三天）更换营养液，如使用时间超过25d，应及时更各换空气过滤器（第一空气过滤器4、第二空气过滤器8、第三空气过滤器11、第四空气过滤器14）。
所述营养液为霍格兰营养液配方、山崎营养液配方或两者的改性配方。
实施例4 一种无菌营养液培养方法
1) 小白菜种子采用70%乙醇灭菌1min-10%过氧化氢灭菌5min-0.1M氯化汞灭菌5min的组合灭菌方法，之后放置于高温高压灭菌的培养皿中发芽；
2) 将箱体1转移到无菌操作台上，打开紫外灯3，对箱体1灭菌24h；
3) 待种子根系生长到1.5cm左右，将其转移至装满0.5%琼脂的培养管6中，培养管6盖子上有一直径0.5cm左右的小孔，移植1-2天后，用南大704硅橡胶密封小孔，可以起到支撑及隔绝微生物的作用，移植3天后，将苗转移到装有营养液的培养管6中培养，上述操作均在无菌操作台上进行，所有用到的器具均采用高温高压灭菌；
4) 打开抽气泵5，打开日光灯2，将箱体1转移到洁净的台面上；
5）3天后，采用第二注射器15将培养管6中营养液吸出，通过第一注射器12向培养管6中添加新的营养液，之后每3天更换营养液，培养25d；
6）在无菌操作台上，采用牛肉膏蛋白胨对培养管6中营养液进行检菌，具体操作为取10g牛肉膏蛋白胨于1000ml烧瓶中，于高压灭菌锅中在121℃灭菌30分钟，待温度降至80℃左右时，在无菌操作台上，倒约15ml的蛋白胨于直径为10cm的培养皿中，待完全冷却凝固后，采用火烧灭菌镊子蘸取营养液并滴于培养皿中，于25℃下培养10天，观察菌落生长情况。
所述营养液为霍格兰营养液配方、山崎营养液配方或两者的改性配方。
结果参见表1，根据检菌结果可以看出，采用该装置及无菌植培方法，在培养小白菜25d内未染菌。
实施例5 一种无菌土壤培养方法
1) 将玉米种子采用70%乙醇灭菌1min-10%过氧化氢灭菌5min-0.1M氯化汞灭菌5min的组合灭菌方法，之后放置于高温高压灭菌的培养皿中发芽；
2) 将简易无菌植培箱转移到无菌操作台上，打开紫外灯3，对箱体1灭菌24h；
3) 土壤采用121℃灭菌30min，反复灭菌几次以彻底杀灭土壤中微生物，或采用专利号为ZL201420668133.1的土壤灭菌装置进行土壤灭菌，将催芽2d后正常发芽的种子放置于装满灭菌土壤的培养管6中，通过第一注射器12、第三空气过滤器11、进水管10向土壤中添加无菌水，上述操作均在无菌操作台上进行，所有用到的器具均采用高温高压灭菌；之后根据土壤干湿情况通过第一注射器12向土壤中添加无菌水；
4) 打开抽气泵5，打开日光灯2，将箱体1转移到洁净的台面上；
5）之后根据土壤干湿情况通过第一注射器12向培养管6中土壤添加少量无菌水；
6）在无菌操作台上，采用牛肉膏蛋白胨对培养管6中营养液进行检菌。具体操作为取10g牛肉膏蛋白胨于1000ml烧瓶中，于高压灭菌锅中在121℃灭菌30分钟，待温度降至80℃左右时，在无菌操作台上，倒约15ml的解冻牛肉膏蛋白胨于直径为10cm的培养皿中，待完全冷却凝固后，采用火烧灭菌镊子夹取微量土壤置于培养皿中，于25℃下培养10天，观察菌落生长情况。
结果参见表2，根据检菌结果可以看出，采用该装置及无菌植培方法，在培养玉米25d内未染菌。
Claims (8)
1.一种简易无菌植培箱，其特征在于，所述培植箱由箱体（1）、日光灯（2）、紫外灯（3）、第一过滤器（4）、抽气泵（5）、培养管（6）、培养底座（7）、第二空气过滤器（8）、高效空气过滤器（9）、第一注射器（12）、第三空气过滤器（11）、进水管（10）、出水管（13）、第四空气过滤器（14）、第二注射器（15）组成；箱体（1）顶部安装有日光灯（2）、紫外灯（3），培养管（6）插在培养底座（7）上并放置在箱体（1）内，箱体（1）一侧依次安装第二空气过滤器（8）和高效空气过滤器（9），另一侧依次安装第一空气过滤器（4）和抽气泵（5），进水管（10）一端位于培养管（6）的上方，进水管（10）的另一端穿过箱体1侧壁依次与第三空气过滤器（11）、第一注射器（12）连接，培养管（6）的底部连接出水管（13），出水管（13）的另一端穿过箱体（1）侧壁依次与第四空气过滤器（14）和第二注射器（15）连接。
2.根据权利要求1所述的一种简易无菌植培箱，其特征在于，第一空气过滤器（4）、第二空气过滤器（8）、第三空气过滤器（11）、第四空气过滤器（14）内膜孔径均为0.22μm。
3.根据权利要求1所述的一种简易无菌植培箱，其特征在于，高效空气过滤器（9）采用超细玻璃纤维纸作滤料。
4.一种简易无菌植培箱在无菌营养液培养植物种子中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，通过以下步骤实现：
（1）将植物种子按常规方法采用乙醇、过氧化氢、氯化汞单一或者组合灭菌，放置于高温高压灭菌的培养皿中发芽；
（2）将简易无菌植培箱转移到无菌操作台上，打开紫外灯（3），对箱体（1）灭菌24h；
（3）待种子根系生长到1.5cm，将其转移至装满0.5%琼脂的培养管（6）中，培养管盖子上有一直径0.5cm左右的小孔，移植2天后，用南大704硅橡胶密封小孔，移植3-5天后，将种子苗转移到装有营养液的培养管（6）中培养，上述操作均在无菌操作台上进行，所有用到的器具均采用高温高压灭菌；
（4）打开抽气泵（5），打开日光灯（2），将植培箱转移到洁净的台面上；
（5）三天后，采用第二注射器（15）将培养管（6）中营养液吸出，通过第一注射器（12）向培养管（6）中添加新的营养液，之后根据植物长势定期更换营养液，如使用时间超过25天，应及时更换各空气过滤器。
6.一种简易无菌植培箱在无菌土壤培养植物种子中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，通过以下步骤实现：
（1）将植物种子按常规方法采用乙醇、过氧化氢、氯化汞单一或者组合灭菌，放置于高温高压灭菌的培养皿中发芽；
（2）将无菌植培箱转移到无菌操作台上，打开紫外灯（3），对箱体灭菌24h；
（3）土壤采用121℃灭菌30min，或采用专利号为ZL201420668133.1的土壤灭菌装置进行土壤灭菌，将催芽后的种子放置于装满灭菌土壤的培养管（6）中，通过第一注射器向土壤中添加水分；上述操作均在无菌操作台上进行，所有用到的器具均采用高温高压灭菌；
（4）打开抽气泵（5），打开日光灯（2），将箱体1转移到洁净的台面上；
（5）培养过程中根据土壤干湿情况采用第一注射器（12）向土壤中添加水分，培养过程中尽量避免过量添加水分，如需将土壤中水分吸出，则通过第二注射器（15）将培养管（6）中多余水分吸出，如使用时间超过25天，应及时更换空气过滤器。
8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述营养液为霍格兰营养液配方、山崎营养液配方或两者的改性配方。
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| CN201510303082.1A CN104938333A (zh) | 2015-06-07 | 2015-06-07 | 一种简易无菌植培箱及其应用 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105638319A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-06-08 | 广州睿绅生物技术有限公司 | 一种铁皮石斛种苗培育装置和方法 |
| CN105675705A (zh) * | 2016-02-25 | 2016-06-15 | 浙江大学 | 测定氨基酸在土壤中移动规律的装置及方法 |
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2015
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