一种野生早樱组织培养快速繁殖系统及其方法转让专利
申请号 : CN202110666259.X
文献号 : CN113207502B
文献日 : 2022-02-08
发明人 : 李蒙 , 段一凡 , 伊贤贵 , 陈飞 , 王贤荣
申请人 : 南京林业大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种野生早樱组织培养快速繁殖系统,其特征在于:包括承载箱(1)、辐照光源(2)、混料罐(3)、蠕动泵(4)、集液槽(5)、承载托盘(6)、导向滑轨(7)、温湿度传感器(8)、照度计(9)、光谱仪(10)、固体培养基质(11)及驱动电路(12),所述导向滑轨(7)若干,环绕承载箱(1)轴线均布,与承载箱(1)侧壁连接并与承载箱(1)底部垂直分布,所述集液槽(5)若干,嵌于承载箱(1)内,通过导向滑轨(7)与承载箱(1)侧壁滑动连接并与承载箱(1)底平行分布,且各集液槽(5)均布在同一与承载箱(1)底部平行分布的平面内,所述承载托盘(6)嵌于承载箱(1)内与承载箱(1)同轴分布,通过导向滑轨(7)与承载箱(1)侧壁滑动连接并位于各集液槽(5)上方,所述承载托盘(6)上均布若干定位孔(13),所述定位孔(13)沿着集液槽(5)轴线方向均布,且定位孔(13)轴线与集液槽(5)轴线垂直并相交,所述混料罐(3)至少一个,与承载箱(1)外表面连接,并通过导流管与蠕动泵(4)连通,所述蠕动泵(4)另通过分流管(14)分别与各集液槽(5)的其中一端连通,所述固体培养基质(11)位于承载箱(1)内,并位于承载托盘(6)下方,所述温湿度传感器(8)嵌于承载箱(1)底部,并与承载箱(1)同轴分布,所述照度计(9)、光谱仪(10)均至少两个,环绕承载箱(1)轴线均布并嵌于承载箱(1)上端面,所述辐照光源(2)至少一个,位于承载箱(1)上方至少5厘米处,并通过连接机构(15)与承载箱(1)外侧面连接,所述驱动电路(12)嵌于承载箱(1)外侧面,并分别与辐照光源(2)、混料罐(3)、蠕动泵(4)、温湿度传感器(8)、照度计(9)、光谱仪(10)电气连接,所述的集液槽(5)为横断面呈“凵”字形槽体结构,其槽体底部设厚度不小于5毫米的硬质多孔吸附层,所述承载箱(1)侧壁底部设排污口(101),所述排污口(101)另通过导流管与混料罐(3)连通,所述的辐照光源(2)包括承载壳(21)、半导体散热机构(22)、承载面板(23)、远红外辐照光源(24)、紫外线辐照光源(25)及白光辐照光源(26),其中所述承载壳(21)下端面与承载面板(23)连接,并构成横断面呈矩形的闭合腔体结构,所述半导体散热机构(22)至少一个,嵌于承载壳(21)内,且半导体散热机构(22)对应的承载壳(21)上端面设若干散热口,所述远红外辐照光源(24)、紫外线辐照光源(25)及白光辐照光源(26)均嵌于承载面板(23)内,其中白光辐照光源(26)与承载面板(23)同轴分布,其光轴与承载面板(23)的板面垂直分布,所述远红外辐照光源(24)、紫外线辐照光源(25)均至少四个,环绕白光辐照光源(26)均布且远红外辐照光源(24)、紫外线辐照光源(25)间相互间隔分布,其中所述白光辐照光源(26)面积为承载面板(23)面积的50%—70%,远红外辐照光源(24)、紫外线辐照光源(25)面积为承载面板(23)面积的10%—25%,且承载面板(23)面积为承载箱(1)上端面面积的10%—50%,所述的定位孔(13)均设定位夹具,所述定位夹具包括弹性垫块(131)、弹片(132)、基座(133)、定位环(134)及导向臂(135),所述基座(133)至少两个,环绕定位孔(13)轴线均布并与定位孔(13)侧壁滑动连接,所述基座(133)前端面通过弹片(132)与弹性垫块(131)连接,所述基座(133)上端面通过导向臂(135)与一个定位环(134)连接,所述导向臂(135)与基座(133)及定位环(134)间通过弹性铰链铰接,且导向臂(135)轴线与承载托盘(6)上端面呈0°—90°夹角,所述弹性垫块(131)及定位环(134)均为与定位孔(13)同轴分布的圆弧结构,且同一基座(133)连接的弹性垫块(131)及定位环(134)间同轴分布。
2.根据权利要求1所述的一种野生早樱组织培养快速繁殖系统,其特征在于:所述的连接机构(15)包括滑槽(151)、滑块(152)、柔性蛇形杆(153)、万向铰链(154),其中所述滑槽(151)与承载箱(1)外侧面连接,并环绕承载箱(1)轴线呈闭合环状结构,所述柔性蛇形杆(153)下端面通过滑块(152)与滑槽(151)滑动连接,且柔性蛇形杆(153)与滑块(152)间通过万向铰链(154)铰接,所述柔性蛇形杆(153)上端面通过万向铰链(154)与辐照光源(2)外侧面铰接。
3.根据权利要求1所述的一种野生早樱组织培养快速繁殖系统,其特征在于:所述的固体培养基质(11)由以下质量份数物质构成:椰糠10%—15%、珍珠岩3%—7%、甘蔗渣1%—5%、沼渣0—3%、酒糟0—2.5%,余量为营养土。
4.根据权利要求1所述的一种野生早樱组织培养快速繁殖系统,其特征在于:所述的驱动电路(12)为基于DSP芯片、FPGA芯片中任意一种电路系统,且驱动电路(12)另设基于显示器、操控键盘及接线端口的操控界面,所述操控界面嵌于承载箱(1)外侧面。
5.根据权利要求1所述的一种野生早樱组织培养快速繁殖系统的培育方法,其特征在于,方法包括如下步骤: S1,系统预制,首先对承载箱(1)、辐照光源(2)、混料罐(3)、蠕动泵(4)、集液槽(5)、承载托盘(6)、导向滑轨(7)、温湿度传感器(8)、照度计(9)、光谱仪(10)及驱动电路(12)进行组装,然后调整各集液槽(5)位置,使集液槽(5)下端面与承载箱(1)底部间间距不小于承载箱(1)深度的1/2,然后将固体培养基质(11)装填到承载箱(1)内,并使固体培养基质(11)上端面位于集液槽(5)底部下方,同时在混料罐(3)中添加原料药剂并进行混合,制备得到培育用营养液备用; S2,砧木萌发培育,在完成S1步骤后,将待培育的砧木,插入到承载托盘(6)的各定位孔(13)内,并通过定位孔(13)的定位夹具进行紧固定位,使完成定位后的各砧木下端面均嵌于集液槽(5)内并与集液槽(5)底部相抵,同时使得位于承载托盘(6)上端面的砧木上保留1—5个芽胚组织,然后驱动蠕动泵(4)运行,将S1步骤制备的营养液输送至各集液槽(5)内,对砧木底部进行浸泡,同时使营养液匀速从集液槽(5)溢出,并由固体培养基质(11)进行收集缓存,同时驱动辐照光源(2)运行,通过辐照光源(2)对砧木培育温度调节,对砧木培育光照环境进行调节,并同时通过温湿度传感器(8)、照度计(9)、光谱仪(10)实现对培育温度、湿度、光照强度及光谱进行监控; S3, 砧木萌发育根,通过S2步骤培育待同一集液槽(5)中培育的砧木萌芽率大于80%,且萌芽后芽穗程度大于5毫米后,将该集液槽(5)及其连接的砧木整体通过导向滑轨(7)向下移动,并使集液槽(5)及部分砧木嵌入到固体培养基质(11)内,且集液槽(5)上方嵌入到固体培养基质(11)的砧木深度不小于1厘米,然后持续对集液槽(5)内供给S1步骤制备的营养液,同时通过辐照光源(2)对砧木培育温度、湿度及照明调节,实现对砧木进行培育,并在砧木新生根系长度不小于10毫米,且根系数量不少于5条时,即可完成砧木培育。
说明书 :
一种野生早樱组织培养快速繁殖系统及其方法
技术领域
背景技术
20201023,专利申请号为202010712527.2,专利名称为一种山樱花的组织培养和快速繁殖
方法;公开号为CN112293255A,公开日为20210202,专利申请号为202011224241.6,专利名
称为一种大樱桃砧木吉塞拉6号组织培养快速繁殖方法;公开号为CN206835849U,公开日为
20180105,专利申请号为201720781292.6,专利名称为一种植物组织培养用的组织培养箱,
虽然可以一定程度满足培育繁殖的需要,但培育工作流程复杂,且培育工作与培育设备间
缺乏有效的衔接配合,往往需要使用到多种辅助设备,且需要对插扦繁殖的砧木进行多次
位置更换等作业,从而导致培育作业的工作效率低下,且频繁更换设备及砧木转移也导致
了培育工作的生产成本及劳动强度高,砧木繁殖培育成活率低,严重影响了野生早樱组织
培养及繁殖作业的效率和成功率,导致野生早樱培育繁殖工作难以顺利开展。
发明内容
植株培育不同阶段灵活调整培育调剂及环境的目的,极大的提高了培育繁殖的成功率。
导向滑轨若干,环绕承载箱轴线均布,与承载箱侧壁连接并与承载箱底部垂直分布,所述集
液槽若干,嵌于承载箱内,通过导向滑轨与承载箱侧壁滑动连接并与承载箱底平行分布,且
各集液槽均布在同一与承载箱底部平行分布的平面内,所述承载托盘嵌于承载箱内与承载
箱同轴分布,通过导向滑轨与承载箱侧壁滑动连接并位于各集液槽上方,所述承载托盘上
均布若干定位孔,所述定位孔沿着集液槽轴线方向均布,且定位孔轴线与集液槽轴线垂直
并相交,所述混料罐至少一个,与承载箱外表面连接,并通过导流管与蠕动泵连通,所述蠕
动泵另通过分流管分别与各集液槽的其中一端连通,所述固体培养基质位于承载箱内,并
位于承载托盘下方,所述温湿度传感器嵌于承载箱底部,并与承载箱同轴分布,所述照度
计、光谱仪均至少两个,环绕承载箱轴线均布并嵌于承载箱上端面,所述辐照光源至少一
个,位于承载箱上方至少5厘米处,并通过连接机构与承载箱外侧面连接,所述驱动电路嵌
于承载箱外侧面,并分别与辐照光源、混料罐、蠕动泵、温湿度传感器、照度计、光谱仪电气
连接。
料罐连通。
断面呈矩形的闭合腔体结构,所述半导体散热机构至少一个,嵌于承载壳内,且半导体散热
机构对应的承载壳上端面设若干散热口,所述远红外辐照光源、紫外线辐照光源及白光辐
照光源均嵌于承载面板内,其中白光辐照光源与承载面板同轴分布,其光轴与承载面板的
板面垂直分布,所述远红外辐照光源、紫外线辐照光源均至少四个,环绕白光辐照光源均布
且远红外辐照光源、紫外线辐照光源间相互间隔分布,其中所述白光辐照光源面积为承载
面板面积的50%—70%,远红外辐照光源、紫外线辐照光源面积为承载面板面积的10%—25%,
且承载面板面积为承载箱上端面面积的10%—50%。
基座前端面通过弹片与弹性垫块连接,所述基座上端面通过导向臂与一个定位环连接,所
述导向臂与基座及定位环间通过弹性铰链铰接,且导向臂轴线与承载托盘上端面呈0°—
90°夹角,所述弹性垫块及定位环均为与定位孔同轴分布的圆弧结构,且同一基座连接的弹
性垫块及定位环间同轴分布。
块与滑槽滑动连接,且柔性蛇形杆与滑块间通过万向铰链铰接,所述柔性蛇形杆上端面通
过万向铰链与辐照光源外侧面铰接。
面。
槽下端面与承载箱底部间间距不小于承载箱深度的1/2,然后将固体培养基质装填到承载
箱内,并使固体培养基质上端面位于集液槽底部下方,同时在混料罐中添加原料药剂并进
行混合,制备得到培育用营养液备用;
槽内并与集液槽底部相抵,同时使得位于承载托盘上端面的砧木上保留1—5个芽胚组织,
然后驱动蠕动泵运行,将S1步骤制备的营养液输送至各集液槽内,对砧木底部进行浸泡,同
时使营养液匀速从集液槽溢出,并由固体培养基质进行收集缓存,同时驱动辐照光源运行,
一方面通过辐照光源对砧木培育温度调节,另一方面对砧木培育光照环境进行调节,并同
时通过温湿度传感器、照度计、光谱仪实现对培育温度、湿度、光照强度及光谱进行监控;
并使集液槽及部分砧木嵌入到固体培养基质内,且集液槽上方嵌入到固体培养基质的砧木
深度不小于1厘米,然后持续对集液槽内供给S1步骤制备的营养液,同时通过辐照光源对砧
木培育温度、湿度及照明调节,实现对砧木进行培育,并在砧木新生根系长度不小于10毫
米,且根系数量不少于5条时,即可完成砧木培育。
业的工作效率;另一方面在培育过程中可同时实现营养液配置、供给作业,培育温度、湿度
及光照环境调节,从而达到根据植株培育不同阶段灵活调整培育调剂及环境的目的,极大
的提高了培育繁殖的成功率。
附图说明
14、连接机构15、排污口101、承载壳21、半导体散热机构22、承载面板23、远红外辐照光源
24、紫外线辐照光源25、白光辐照光源26、弹性垫块131、弹片132、基座133、定位环134、导向
臂135、滑槽151、滑块152、柔性蛇形杆153、万向铰链154。
具体实施方式
养基质11及驱动电路12,承载箱1为横断面呈“凵”字形腔体结构,导向滑轨7若干,环绕承载
箱1轴线均布,与承载箱1侧壁连接并与承载箱1底部垂直分布,集液槽5若干,嵌于承载箱1
内,通过导向滑轨7与承载箱1侧壁滑动连接并与承载箱1底平行分布,且各集液槽5均布在
同一与承载箱1底部平行分布的平面内,承载托盘6嵌于承载箱1内与承载箱1同轴分布,通
过导向滑轨7与承载箱1侧壁滑动连接并位于各集液槽5上方,承载托盘6上均布若干定位孔
13,定位孔13沿着集液槽5轴线方向均布,且定位孔13轴线与集液槽5轴线垂直并相交,混料
罐3至少一个,与承载箱1外表面连接,并通过导流管与蠕动泵4连通,所述蠕动泵4另通过分
流管14分别与各集液槽5的其中一端连通,所述固体培养基质11位于承载箱1内,并位于承
载托盘6下方,所述温湿度传感器8嵌于承载箱1底部,并与承载箱1同轴分布,所述照度计9、
光谱仪10均至少两个,环绕承载箱1轴线均布并嵌于承载箱1上端面,所述辐照光源2至少一
个,位于承载箱1上方至少5厘米处,并通过连接机构15与承载箱1外侧面连接,所述驱动电
路12嵌于承载箱1外侧面,并分别与辐照光源2、混料罐3、蠕动泵4、温湿度传感器8、照度计
9、光谱仪10电气连接。
导流管与混料罐3连通,且排污口101与混料罐3间的导流管上另可设增压泵,以提高废液回
收效率,从而实现废液回收重复利用的目的。
面板23连接,并构成横断面呈矩形的闭合腔体结构,所述半导体散热机构22至少一个,嵌于
承载壳21内,且半导体散热机构22对应的承载壳21上端面设若干散热口27,所述远红外辐
照光源24、紫外线辐照光源25及白光辐照光源26均嵌于承载面板23内,其中白光辐照光源
26与承载面板23同轴分布,其光轴与承载面板23板面垂直分布,所述远红外辐照光源24、紫
外线辐照光源25均至少四个,环绕白光辐照光源26均布且远红外辐照光源24、紫外线辐照
光源25间相互间隔分布,其中所述白光辐照光源26面积为承载面板23面积的50%—70%,远
红外辐照光源24、紫外线辐照光源25面积为承载面板23面积的10%—25%,且承载面板23面
积为承载箱1上端面面积的10%—50%。
与定位孔13侧壁滑动连接,所述基座133前端面通过弹片132与弹性垫块131连接,所述基座
133上端面通过导向臂135与一个定位环134连接,所述导向臂135与基座133及定位环134间
通过弹性铰链铰接,且导向臂135轴线与承载托盘6上端面呈0°—90°夹角,所述弹性垫块
131及定位环134均为与定位孔13同轴分布的圆弧结构,且同一基座133连接的弹性垫块131
及定位环134间同轴分布。
杆153下端面通过滑块152与滑槽151滑动连接,且柔性蛇形杆153与滑块152间通过万向铰
链154铰接,所述柔性蛇形杆153上端面通过万向铰链154与辐照光源2外侧面铰接。
面。
槽5位置,使集液槽5下端面与承载箱1底部间间距不小于承载箱1深度的1/2,然后将固体培
养基质11装填到承载箱1内,并使固体培养基质11上端面位于集液槽5底部下方,同时在混
料罐3中添加原料药剂并进行混合,制备得到培育用营养液备用;
集液槽5内并与集液槽5底部相抵,同时使得位于承载托盘6上端面的砧木上保留1—5个芽
胚组织,然后驱动蠕动泵4运行,将S1步骤制备的营养液输送至各集液槽5内,对砧木底部进
行浸泡,同时使营养液匀速从集液槽5溢出,并由固体培养基质11进行收集缓存,同时驱动
辐照光源2运行,一方面通过辐照光源2对砧木培育温度调节,另一方面对砧木培育光照环
境进行调节,并同时通过温湿度传感器8、照度计9、光谱仪10实现对培育温度、湿度、光照强
度及光谱进行监控;
下移动,并使集液槽5及部分砧木嵌入到固体培养基质11内,且集液槽5上方嵌入到固体培
养基质11的砧木深度不小于1厘米,然后持续对集液槽5内供给S1步骤制备的营养液,同时
通过辐照光源2对砧木培育温度、湿度及照明调节,实现对砧木进行培育,并在砧木新生根
系长度不小于10毫米,且根系数量不少于5条时,即可完成砧木培育。
业的工作效率;另一方面在培育过程中可同时实现营养液配置、供给作业,培育温度、湿度
及光照环境调节,从而达到根据植株培育不同阶段灵活调整培育调剂及环境的目的,极大
的提高了培育繁殖的成功率。
发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变
化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其
等效物界定。