第一章植物組織培養實驗室及基本設備第一頁，共六十頁。第一節植物組織培養實驗室

植物植物組織培養是以植物組織和細胞的離體無菌操作為基礎的實驗性學科，它需要在一定的實驗條件和特定的實驗環境下完成一系列操作，以無菌條件為重要前提，模擬植物細胞生長發育需要的各種設備、設施、培養條件，是從事本領域工作的基礎。第二頁，共六十頁。一、實驗室要求

環境要求：理想的植物組織培養實驗室應該建立在安靜、清潔、遠離污染源的地方，最好在常年主風向的上風方向，盡量減少污染。規模化生產的實驗室最好建在交通方便的地方，便于產品的運送。

需考慮兩個方面：一、所從事實驗的性質二、實驗室規模第三頁，共六十頁。實驗室設置的基本原則：科學、高效、經濟和實用。實驗室必須滿足3個基本需要：實驗準備（培養基制備、器皿洗滌、培養基和培養器皿滅菌）、無菌操作和控制培養。此外，還可根據所從事的實驗要求來考慮輔助實驗室及其各種附加設施，使實驗室更加完善。第四頁，共六十頁。基本實驗室輔助實驗室實驗室組成準備室緩沖室無菌操作室培養室細胞生物學實驗室溫室生化分析實驗室二、實驗室構成與配置第五頁，共六十頁。（一）基本實驗室基本實驗室包括準備室、無菌操作室、培養室、緩沖間，是植物組織培養實驗所必須具備的基本條件。如進行工廠化生產，年產4萬-20萬，需3-4間實驗用房，總面積60平方米。第六頁，共六十頁。準備室緩沖間培養室無菌室基本實驗室示意圖滅菌鍋工作臺藥品柜水槽平臺超凈工作臺培養架平臺平臺第七頁，共六十頁。1、準備室功能：進行一切與實驗有關的準備工作：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：20平方米左右。要求寬敞明亮、以便于放置多個實驗臺和相關設備，方便多人同時工作；同時要求通風條件好，便于氣體交換；實驗室地面應便于清潔，并應進行防滑處理。設備：準備室應具備工作臺、柜櫥、水池、儀器、藥品等。

第八頁，共六十頁。第九頁，共六十頁。分類：分體式-研究性質實驗室，可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，不適于大規模生產。通間式-規模化實驗室，設計成大的通間，試驗操作的各個環節在同一房間內按程序完成。便于程序化操作與管理，減少各環節間的銜接時間，提高工作效率。還便于培養基配制、分裝和滅菌的自動化操作程序設計，減少規模化生產的人工勞動，更便于無菌條件的控制和標準化操作體系的建立。第十頁，共六十頁。2、無菌操作室

功能：也叫接種室，進行材料的離體無菌操作，是植物離體培養研究或生產中最關鍵的一步。

要求：房間一般不宜過大，10-20平方米即可。要求封閉性好，干燥清潔，能較長時間保持無菌，因此不宜設在容易受潮的地方；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；地面要求平坦無縫，便于清潔；為了保持清潔，無菌室應防止空氣對流。

第十一頁，共六十頁。無菌室第十二頁，共六十頁。第十三頁，共六十頁。一般新建實驗室的無菌室在使用之前應進行滅菌處理，處理方法是甲醛和高錳酸鉀熏蒸，并需定期滅菌處理，還可用紫外線照射1-2h/周，或每次使用前照射10-30min。

設備：無菌操作室安裝有紫外燈和空調，工作臺和擱架，還有超凈工作臺和整套滅菌接種儀器、藥品等。第十四頁，共六十頁。3、培養室

功能：對接種到培養瓶等器皿中的植物離體材料進行控制條件下的培養，實驗材料進行培養的場所。

要求：10-20平方米左右。要求能夠控制光照和溫度，并保持相對的無菌環境。因此，培養室應保持清潔和適度干燥；為滿足植物培養材料生長對氣體的需要，還應安裝排風窗和換氣扇等換氣裝置；為節省能源和空間，應配置適宜的培養架，并應安裝日光燈照明。第十五頁，共六十頁。第十六頁，共六十頁。第十七頁，共六十頁。研究用實驗室，通常可根據光照時間設置成長日照、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，每一個培養室的空間不宜過大，便于對條件的均勻控制。進行精細培養類型如細胞培養和原生質體培養，可采用光照培養箱或人工氣候箱代替培養室。

設備：培養架、光照培養箱或人工氣候箱、邊臺用于拍攝培養物生長狀況，除濕機、顯微鏡、溫濕度計、空調等。第十八頁，共六十頁。4、緩沖間功能：進入無菌室前的緩沖場地，減少人體從外界帶入的塵埃等污染物。人員在此換上工作服、拖鞋、口罩，才能進入無菌室和培養室。

要求：3-5平方米，在準備室外或無菌操作室外，應保持清潔無菌；備有鞋架和衣帽掛鉤。設備：1-2盞紫外燈對衣物進行滅菌、滅菌工作服、拖鞋、口罩。第十九頁，共六十頁。第二十頁，共六十頁。（二）輔助實驗室根據研究或生產的需要而配套設置的專門實驗室，主要用于細胞學觀察和生理生化分析等。第二十一頁，共六十頁。1、細胞學實驗室

功能：對培養材料進行細胞學鑒定和研究，分為制片室和顯微觀察室。制片是獲取顯微觀察數據的基礎，制片室配備有切片機、磨刀機、溫箱及樣品處理和切片染色設備，通風櫥和廢液處理設施。顯微觀察室主要有顯微鏡和圖像拍攝、處理設備。

要求：明亮、清潔、干燥、防止潮濕和灰塵污染。第二十二頁，共六十頁。2、生化分析實驗室

培養細胞產物為主要目的實驗室，應建立相應的分析化驗實驗室，隨時對培養物成分進行取樣檢查。大型次生代謝物生產，還需有效分離實驗室。第二十三頁，共六十頁。第二節儀器設備和器皿用具

一、基本設備配置（一）常規設備1、天平植物組織培養實驗室需要不同精度的天平。感量0.001g的天平（分析天平）和感量0.0001g的天平（電子天平）用于稱量微量元素和一些較高精確度的實驗用品。感量0.01g和0.1g的天平，用于大量元素母液配制和一些用量較大的藥品的稱量。第二十四頁，共六十頁。第二十五頁，共六十頁。2、冰箱各種維生素和激素類藥品以及培養基母液均需低溫報存，某些試驗還需植物材料進行低溫處理，普通冰箱即可。3、酸度計用于測定培養基及其它溶液的pH，一般要求可測定pH范圍1-14之間，精度0.01即可。第二十六頁，共六十頁。PHS-802中文臺式酸度計通用型或經濟型酸度計全溫型恒溫培養搖床多振幅高速軌道搖床第二十七頁，共六十頁。4、離心機用于細胞、原生質體等活細胞分離，亦用于培養細胞的細胞器、核酸以及蛋白質的分離提取。根據分離物質不同配置不同類型的離心機。細胞、原生質體等活細胞的分離用低速離心機；核酸、蛋白質分離用高速冷凍離心機；規模化生產次生產物，還需選擇大型離心分離系統。

第二十八頁，共六十頁。5、加熱器

用于培養基的配制。研究性實驗室一般選用帶磁力攪拌功能的加熱器，規模化大型實驗室用大功率加熱和電動攪拌系統。6、其它純水器、分裝設備第二十九頁，共六十頁。不銹鋼蒸餾水器（單蒸水）第三十頁，共六十頁。（二）滅菌設備維持相對的無菌環境是植物組織培養實驗室的基本要求。1、高壓滅菌鍋用于培養基、玻璃器皿以及其它可高溫滅菌用品的滅菌，根據規模大小有手提式、立式、臥式等不同規格。2、干熱消毒柜用于金屬工具如鑷子、剪刀、解剖刀，以及玻璃器皿的滅菌。一般選用200℃左右的普通或遠紅外消毒柜。第三十一頁，共六十頁。第三十二頁，共六十頁。3、過濾滅菌器用于一些酶制劑、激素以及某些維生素等不能高壓滅菌試劑的滅菌，主要有真空抽濾式和注射器式。4、紫外燈方便經濟的控制無菌環境的裝置，緩沖間、接種室和培養室必備。

第三十三頁，共六十頁。（三）無菌操作設備1、接種箱使用較早的最簡單的無菌裝置，主體為玻璃箱罩、入口有袖罩，內裝紫外燈和日光燈，使用時對無菌室要求較高。第三十四頁，共六十頁。2、凈化工作臺其操作臺面是半開放區，具方便、操作舒適優點，通過過濾的空氣連續不斷吹出，大于0.03um直徑的微生物很難在工作臺的操作空間停留，保持了較好的無菌環境。由于過濾器吸附微生物，使用一段時間后過濾網易堵塞，因此應定期更換。第三十五頁，共六十頁。超凈工作臺第三十六頁，共六十頁。第三十七頁，共六十頁。（四）培養設備指根據需要所選用的不同規格和控制精度的用于植物細胞、組織和器官培養的設施和設備。1、培養架目前植物組織培養實驗室植株繁殖培養的通用設施。成本低、設計靈活、充分利用培養空間。一般有4-5層，層間間隔40-50cm，光照強度可根據培養植物特性來確定，一般每架上配備2-4盞日光燈。第三十八頁，共六十頁。2、培養箱細胞培養、原生質體培養等要求精確培養的實驗，可用光照培養箱、CO2培養箱、濕度控制培養箱等培養。3、搖床進行液體培養時，為改善通氣狀況，可用振蕩培養箱或搖床。4、生物反應器進行植物細胞生產次生產物的實驗室，還需生物反應器。第三十九頁，共六十頁。第四十頁，共六十頁。第四十一頁，共六十頁。5.烘箱（干燥箱）

80℃測定植物組織干重

80-100℃烘干物品

150-160℃干熱滅菌第四十二頁，共六十頁。（五）其他設備時間程序控制器、溫度控制系統或空調

實體顯微鏡、倒置式生物顯微鏡及配套的攝影、錄像和圖像處理設備

電泳儀、萃取和層析設備

紫外分光光度計、高效液相色譜儀、

氣相色譜儀、酶聯免疫測定系統。第四十三頁，共六十頁。小型臭氧發生器第四十四頁，共六十頁。第四十五頁，共六十頁。8.細胞培養設備第四十六頁，共六十頁。9.培養架第四十七頁，共六十頁。10、細胞學鑒定設備光學研究顯微鏡、實體顯微鏡、倒置顯微鏡光學顯微鏡第四十八頁，共六十頁。二、培養容器與用具培養容器指盛有培養基并提供培養物生長空間的無菌置，培養用具指培養物接種封口所用的各種金屬或塑料制品，實驗室必備。第四十九頁，共六十頁。（一）培養容器包括各種規格的培養皿、三角瓶、試管、培養瓶。一般分為：

玻璃容器—一般用無色并不產生顏色折射的硼硅酸鹽玻璃材質。

塑料容器—材質輕、不易破碎、制作方便，廣泛使用。一般為聚丙烯、聚碳酸酯材料的培養容器。第五十頁，共六十頁。培養容器第五十一頁，共六十頁。（二）金屬用具1、鑷子植物組織解剖用小的尖頭鑷子，分株轉移繁殖轉接用槍型鑷子，16-22cm長。2、剪刀不銹鋼醫用彎頭剪，做取材和切段轉移繁殖，14-22cm長。第五十二頁，共六十頁。3、解剖刀進行組織切段，多用短柄可換刀片的醫用不銹鋼解剖刀。4、其他用具接種鏟、接種針在花藥培養、花粉培養中有用。第五十三頁，共六十頁。無菌操作器械第五十四頁，共六十頁。（三）塑料用具各種封口膜、蓋、塑料盤及其它實驗用具。

第五十五頁，共六十頁。第三節基本操作一、洗滌（一）重鉻酸鉀洗滌法飽和重鉻酸鉀洗液的配制方法是：將43g重鉻酸鉀溶與1000ml蒸餾水（20℃可以達到飽和狀態），制成重鉻酸鉀飽和水溶液。然后緩慢加入濃硫酸，最后使重鉻酸鉀飽和水溶液以濃硫酸比例達到1：1。在配制過程中，只能把濃硫酸緩慢加入進去，決不可把重鉻酸鉀水溶液加入濃硫酸中，因會產生大量熱量而來不及擴散，從而引起濃硫酸濺出。第五十六頁，共六十頁。洗滌方法：一般用具：用水洗凈玻璃器皿，晾干后放入重鉻酸鉀洗滌液中，浸泡1夜，第二天取出，用自來水沖洗，然后用蒸餾水洗兩次。干燥后備用。小的玻璃制品法：吸管：先用自來水沖洗，放在特制的防腐不銹鋼網筒內，用重鉻酸鉀浸泡一夜，再將網筒放入虹吸式自動沖洗裝置中，用自來水沖洗數十次，最后用蒸餾水沖洗，干燥后備用。第五十七頁，共六十頁。（二）洗滌劑洗凈法重鉻酸鉀洗液的最大缺點是鉻離子會造成環境污染，因此，應盡量避免使用。普通無磷中性洗滌劑，是理想的選擇。（三）超聲波洗凈法這是一種物理的洗凈法，對環境無任何污染，而且對比較頑固的污垢也十分有效，但超聲波發生器容量有限，因此，常用來清洗較小的玻璃儀器和器械。方法：將玻璃制品放入超聲波洗凈器中，注入自來水，設定時間，然后進行處理，拿出用自來水沖凈，蒸餾水沖洗。第五十八頁，共六十頁。（四）玻璃器皿的清洗新購置的玻璃器皿：帶有游離的堿性物質，先用1%的稀鹽酸浸泡1夜，再用肥皂水洗凈，清水沖洗，蒸餾水沖淋，烘干。已用過的培養器皿：去掉培養基，洗滌劑溶液浸泡，刷子刷洗，自來水沖洗，蒸餾水沖洗。較臟的玻璃器皿：洗衣粉或洗潔精刷洗，沖凈，浸入