组织培养实验室规划设计（定稿）

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1、保康职教中心组织培养实验室规划设计（仅供参考）（张修菊）一、实验室功能1、植物组织培养作为一项基本生物技术。，广泛应用于挽救濒临灭绝的植物、珍稀或经济价值大的植物快繁、脱毒与园艺植物品种培育等领域。可用于植物的无土繁殖、无病毒植株生产、植物生理、形态、遗传等研究。而且不受季节、空间大小限制等优点。广泛应用于挽救濒临灭绝的植物、珍稀或经济价值大的植物快繁、脱毒与园艺植物品种培育等领域。 2、组织培养技术应用于植物快繁，具有繁殖系数高，速度快，培养条件人为控制，管理方便，便于工厂化生产和自动化控制等特点。成本低等特点，能够在短时间内获得大量的商品苗，对于推广新品种，迅速占领市场具有重要意义。3、满

2、足园林植物栽培与繁育等课程实验与实训需要，是增强现代林业技术专业内涵建设的客观要求。4、搭建展开保康境域内野生珍稀园林植物产业化开发技术研究平台，将境域内植物资源优势变为产业优势，从而提升学校服务地方经济建设与社会发展水平。结合我县实际所以 所以，要想将本校“现代林业技术专业”建有特色，建设一个标准化的组织培养实验室势在必行非常必要建设一个标准化的组织培养实验室非常必要。二、设计原则与总体要求设计原则1. 按照操作流程科学设计，实用和高效；2. 结构和布局合理，方便工作，节能、安全；3. 规划设计与工作目的、规模等相适合，并具一定的前瞻性；4. 重视污染防止。(二)总体要求 1.实验室选址避开

3、污染源，水电供给充足，交通便利；2.保证实验室环境清洁，可设计过道、外来空气的过滤装置等；3.实验室必须满足实验准备、无菌操作和控制培养三个基本的工作需要。 4.实验室各分室的大小、比例要合理；5.实验室的采光、控温方式，应与气候条件相适合。一般采用人工光照和恒温控制； 6.配备220V/380电压电源，并经专业人士设计、安装和验收合格后使用，并应有备用电源。 7.实验室建造应满足组培试验与生产的需要 地面、墙壁和顶棚等要采用最小的产生灰尘建筑材料； 墙壁和天花板、地面的交界处宜做成弧形，便于日常清洁； 管道要暗装，安排好暗敷管道的走向，便于日后的维修； 洗涤池、下水道的位置要适宜，不得对培养

4、带来污染，下水道开口位置应对实验室的洁净度影响最小； 设置防止昆虫等动物进入的设施接种室、培养室装修材料耐消毒、清洁和冲洗，并设置能确保与其洁净度相对应的控温控湿的设施。 二、实验室要求1、基本要求：理想的组织培养实验室应该建立在安静、清洁、远离污染源的地方，最好在常年主风向的上风方向，尽量减少污染。必须满足3个基本的需要：实验准备（培养基制备、器皿洗涤、培养基和培养器皿灭菌）、无菌操作和控制培养。植物组织培养是在严格无菌的条件下实行的。要做到无菌的条件，需要一定的设备、器材和用具，同时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。此外，根据实验要求还需考虑辅助实验室及其各种附加设施，使实验室更加

5、完善。2、实验室主要用途： 供现代林业专业班从事的实验探究。 3、实验室设置的基本原则是：科学、高效、经济和实用。 三、实验室基本组成（一）洗涤室 1.主要功能：组培用具洗涤、干燥和贮存；材料预处理与清洗；组培苗出瓶、清洗与整理等。 2.设计要求：10-20m2左右，房间宽敞明亮，方便工作；有电源、自来水和水槽（池），上下水畅通；地面耐湿、防滑、排水良好，便于清洁。3.仪器与用具配置：配置洗涤池、工作台、洗涤用具、洗衣机、洗瓶机、换气设备、医用小推车等。（二）、培养基配制室 1.主要功能：培养基的配制、植物材料的预处理 2.设计要求：一般1020m2左右。要求房间宽敞明亮、通风、干燥，便于多人

6、操作；有电源、自来水和水槽（池），保证上下水道畅通。 3.仪器与用具配置：药品柜、天平（包括分析天平，精确度要到0.0001g；电子天平，药物天平等）、冰箱、烘箱、酸度计、磁力搅拌器、恒温水浴锅、电蒸馏水器、培养容器与用具等 （三）、灭菌室 1.主要功能：培养基、接种工具等灭菌。2.设计要求：一般为10-20m2。安全、通风、明亮；墙壁和地面防潮、耐高温；配备水源、水槽（池）、电源或煤气加热装置和供排水设施；保证上下水道畅通，通风措施良好。 3.配备：高压蒸气灭菌锅、烘干箱等。 （若空间条件有限，洗涤室、培养基配制室与灭菌室可合一为准备室）（四）、缓冲间与接种室 （必备）1.主要功能：植物材料

7、的接种或培养物的转移等。 结构：缓冲间+接种室 2.设计要求:宜小不宜大，一般小接种室10-20m2 , 配4-6盏紫外灯.缓冲间23m2,配12盏紫外灯,配洗手池。密闭、干爽、清洁明亮，地面平坦无缝、顶棚及墙壁密闭光滑，吊装紫外光灯，配置横拉门。 3.配备：超净台工作台、臭氧发生器、搁架、医用小平车、 细菌过滤器、解剖镜、紫外灯、接种工具等。 （五）、培养室 （必备）1.主要功能：培养离体材料。2.设计要求：培养室的大小可根据试验、生产规模和培养架规格、数量及其它附属设备而定。不宜过大，面积1020m2 ，充分利用空间和节能。 能够控光控温。保持密闭、干爽、整洁明亮，防止微生物感染。要求天花

8、板、墙壁光滑平整、绝热防火，最好用塑钢板或瓷砖装修；地面用水磨石或瓷砖铺设，平坦无缝，方便室内消毒，并有利于反光，提升室内亮度。 摆放培养架，以立体培养为主。 能够通风、降湿、散热。 培养室内用电量大，应设置供电专线和配电设备，并且配电板置于培养室外，保证用电安全和方便控制。 3.配备：培养架、臭氧发生器、摇床与转床(液体培养用)、照明设备、定时器、空调器、干湿温度计、除湿机、换气设备等 （六）、观察室 （若空间条件有限可不专门配置）1.主要功能：观察与鉴定培养材料生长分化是否正常，是否脱毒和发生变异。2.设计要求：室内通风、清洁、明亮、干燥、安静，设备先进，保证光学仪器不振动、不受潮、不污染

9、、不受光直射。 3.配备：生物显微镜，切片机等。 （七）、驯化棚室 (一般设在实训基地，必备)1.主要功能：试管苗驯化移栽。 2.设计要求：据规模来定，能够控温调湿、控光通风。 3.配置：环控设施：弥雾装置、遮阳网、暖气或地热线、移栽床等设施；塑料钵、花盆、穴盘等移栽容器；草炭、沙子等移栽基质。1、准备室（化学实验室）功能：又叫化学实验室，实行一切与实验相关的准备工作：完成所使用的各种药品的贮备、称量、溶解、器皿洗涤、培养基配制与分装、培养基和培养器皿的灭菌、培养材料的预处理等。要求：最好有 m2左右。要求宽敞明亮、以便于放置多个实验台和相关设备，方便多人同时工作；同时要求通风条件好，便于气体

10、交换；实验室地面应便于清洁，并应实行防滑处理。分体式-研究性质实验室，分开的若干房间将准备室分解为药品贮藏室、培养基配制与洗涤室和灭菌室等，功能明确，便于管理，但不适于大规模生产。通间式-规模化实验室，准备室一般设计成大的通间，使试验操作的各个环节在同一房间内按程序完成。准备试验的过程在同一空间实行，便于程序化操作与管理，试验中减少各环节间的衔接时间，从而提升工作效率。此外还便于培养基配制、分装和灭菌的自动化操作程序设计，从而减少规模化生产的人工劳动，更便于无菌条件的控制和标准化操作体系的建立。设备：准备室应具备实验台、药品柜、水池、仪器、药品、防尘橱（放置培养容器）、冰箱、天平、蒸馏水器、酸

11、度计及常用的培养基配制用玻璃仪器等。2、洗涤灭菌室功能：完成各种器具的洗涤、干燥、保存、培养基的灭菌等。要求：洗涤灭菌室根据工作量的大小决定其大小，一般面积控制在 m2。在实验室的一侧设置专用的洗涤水槽，用来清洗玻璃器皿。中央实验台还 应配置2个水槽，用于清洗小型玻璃器皿。假如工作量大，能够购置一台洗瓶机。准备1 个洗液缸，专门用于洗涤对洁净度要求极大的玻璃器皿，地面应耐湿并 排水良好。设备：水池、落水架、中央实验台、高压灭菌锅、超声波清洗器、干燥灭菌器（如烘箱）等。3、无菌操作室（接种室）功能：也叫接种室，主要用于植物材料的消毒、接种、培养物的转移、试管苗的继代、原生质体的制备以及一切需要实

12、行无菌操作的技术程序，是植物离体培养研究或生产中最关键的一步。要求：接种室宜小不宜大，一般 m2即可，其规模根据实验需要和环境控制的难易水准而定。要求封闭性好，干爽安静，清洁明亮，能较长时间保持无菌，所以不易设在容易受潮的地方；地面、天花板及四壁尽可能密闭光滑，易于清洁和消毒；配置拉动门，以减少开关门时的空气扰动；为便于消毒处理，地面及内墙壁都应采用防水和耐腐蚀材料；为了保持清洁，无菌室应防止空气对流。接种室要求在适当位置吊装 12盏紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。最好安装一小型空调，使室温可控，这样可使门窗紧闭，减少与外界空气对流。一般新建实验室的无菌室在使用之前应实行灭菌处理，处理方法是甲醛和

13、高锰酸钾熏蒸，并需定期灭菌处理，还可用紫外线照射12h/周，或每次使用前照射1030min。设备：紫外灯、空调、解剖镜、消毒器、酒精灯、接种器械（接种镊子、剪刀、解剖刀、接种针），实验台、和搁架，还有超净工作台和整套灭菌接种仪器、药品等。4、培养室功能：对接种到培养瓶等器皿中的植物离体材料实行控制条件下的培养，无论是研究性实验室还是生产性实验材料实行培养的场所。要求：约需 m2左右，培养室的大小可根据需要培养架的大小、数目、及其他附属设备而定，其设计以充分利用空间和节省能源为原则。基本要求是能够控制光照和温度，并保持相对的无菌环境，所以，培养室应保持清洁和适度干燥；为满足植物培养材料生长对气体

14、的需要，还应安装排风窗和换气扇等培养室的换气装置；为节省能源和空间，应配置适宜的培养架，并安装日光灯照明。研究用实验室，通常可根据光照时间设置成长日照、中日照、短日照培养室，也能够根据温度设置成高温和低温培养室，每一个培养室的空间不宜过大，便于对条件的均匀控制。实行精细培养类型如细胞培养和原生质体培养，可采用光照培养箱或人工气候箱代替培养室。为了控制培养室的温度和光照时间及其强度，培养室的房间不要窗户，但理应留一个通气窗，并安上排气扇。室内温度由空调控制，光照由日光灯控制。天花板和内墙最好用塑料钢板装修，地面用水磨石或瓷砖铺设，一般要分两间，一为光照培养室，一为暗培养室。培养室外应有一预备间或

15、走廊。培养材料放在培养架上培养。培养架大多由金属制成，一般设 层，最低一层离地高约l0cm，其他每层间隔30cm左右，培养架即高 1.7m左右。培养架长度都是根据日光灯的长度而设计，如采用40W日光灯则长1.3m，采用30W日光灯则长lm，宽度一般为60cm。日光灯一般用40W，固定在培养架的侧面或搁板的下面，每层有两支日光灯，距离在20cm，光照强度为20003000lx。培养室最重要的因子是温度，一般保持在2027左右，具备产热装置，并安装窗式或立式空调机。因为热带植物和寒带植物等不同种类要求不同温度，最好不同种类有不同的培养室。室内湿度也要求恒定，相对湿度以保持在70%80%为好，可安装

16、加湿器。控制光照时间可安装定时开关钟，一般需要每天光照1016h，也有的 需要连续照明。短日照植物需要短日照条件，长日照植物需要长日照条件。现代组培实验室大多设计为采用天然太阳光照作为主要能源，这样不但能够节省能源，而且组培苗接受太阳光生长良好，驯化易成活。在阴雨天可用灯光作补充。设备：培养架（控温控光控湿）、摇床、转床（参考）自动控时器、紫外灯、光照培养箱或人工气候箱、生化培养箱、边台实验台用于拍摄培养物生长状况，除湿机、显微镜、温湿度计、空调等。5、缓冲间功能：是进入无菌室前的一个缓冲场地，减少人体从外界带入的尘埃等污染物。工作人员在此换上工作服、拖鞋，戴上口罩，才能进入无菌室和培养室。进

17、入无菌操作室前在此更衣换鞋，以减少进出时带入接种室杂菌。要求：缓冲间需 m2，可建在准备室外或无菌操作室外，应保持清洁无菌；备有鞋架和衣帽挂钩，并有清洁的实验用拖鞋、已灭菌过的工作服；墙顶用12盏紫外灯定时照射，对衣物实行灭菌。缓冲间最好也安一盏紫外线灭菌灯，用以照射灭菌。缓冲间的门应该与接种室的门错开，两个门也不要同时开启，以保证无菌室不因开门和人的进出带进杂菌。设备：12盏紫外灯、水槽、实验台、鞋帽架、柜子、灭菌后的工作服、拖鞋、口罩。（二）辅助实验室（仅供参考）根据研究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

18、计数，对培养材料实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，应建立相对应的分析化验实验室，随时对培养物成分实行取样检查。大型次生代谢物生产，还需有效分离实验室。此设计结构分区过复杂,有些当前条件可能不具备,建议根据具体情况设计实验室分区,若条件有限设准备室，接种室与培养室，室外实验基地设驯化棚室即

19、可；设计平面图能够，唯一需改进为接种室与培养室间应设计联系通道，缓冲间与培养室间不应直接联系通道。四、实验仪器设备和器皿用具（一）常规设备1、天平配备组织培养实验室需要23台不同精度的天平。感量0.001g的天平（分析天平）和感量0.0001g的天平（电子天平）用于称量微量元素和一些较高精确度的实验用品。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较大的药品的称量。2、冰箱各种维生素和激素类药品以及培养基母液均需低温报保存，某些试验还需植物材料需实行低温处理，一般配备一台普通冰箱即可。3、酸度计用于测定培养基及其它溶液的pH，一般要求可测定pH范围114之间，精度0.01即可

20、配备手持酸度计一台套。4、离心机（参考）用于细胞、原生质体等活细胞分离，亦用于培养细胞的细胞器、核酸以及蛋白质的分离提取。可配备一台低速台式离心机。5、加热器用于培养基的配制。研究性实验室一般选用配备一台带磁力搅拌功能的加热器，规模化大型实验室用大功率加热和电动搅拌系统。烘箱；恒温水浴锅；6、其它纯水器制蒸馏水或无离子水装置、分装设备（二）灭菌设备维持相对得无菌环境是组织培养实验室的基本要求。1、高压蒸汽灭菌锅用于培养基、玻璃器皿以及其它可高温灭菌用品的灭菌，根据规模大小有配备手提式、立式、卧式等不同规格高压蒸汽灭菌锅各一台。2、干热消毒柜用于金属工具如镊子、剪刀、解剖刀，以及玻璃器皿的等灭菌

21、。一般选用200左右的普通或远红外消毒柜。3、过滤灭菌器用于一些酶制剂、激素以及某些维生素等不能高压灭菌试剂的灭菌，主要有配备真空抽滤式和注射器式各一台套。4、紫外灯方便经济的控制无菌环境的装置，缓冲间、接种室和培养室必配备。（三）无菌操作设备1、接种箱是使用较早的最简单的无菌装置，主体为玻璃箱罩、入口有袖罩，内装紫外灯和日光灯，使用时对无菌室要求较高。 有超净工作台，不需此设备21、超净净化工作台其操作台面是半开放区，具方便、操作舒适优点，通过过滤的空气连续持续吹出，大于0.03m直径的微生物很难在工作台的操作空间停留，保持了较好的无菌环境。其操作台面是半开放区，具方便、操作舒适优点。配备垂

22、直送风与水平送风超净工作台各一台套。因为过滤器吸附微生物，使用一段时间后过滤网易堵塞，所以应定期更换，。 （四）培养设备培养设备是指根据需要所选用的不同规格和控制精度的用于植物细胞、组织和器官培养的设施和设备。1、培养架当前所有植物组织培养实验室植株繁殖培养的通用设施。成本低、设计灵活、可充分利用培养空间，以操作方便、最大限度利用培养空间为原则。一般有采用钢架结构，设计45层，层间间隔4050cm，光照强度可根据培养植物特性来确定，一般每架上每层配备24盏日光灯。2、光照培养箱用于细胞培养、原生质体培养等要求精确培养的实验，可用光照培养箱、CO2培养箱、湿度控制培养箱等培养，。配备一台套。3、

23、摇床（参考） 实行用于液体培养，时，为改善通气状况，可用振荡培养箱或摇床。可配备一台套。4、生物反应器实行植物细胞生产次生产物的实验室，还需生物反应器。（五）其他设备可安装时间程序控制器、温度控制系统或空调；实体显微镜、倒置式生物显微镜及配套的摄影、录像和图像处理设备；电泳仪、萃取和层析设备、紫外分光光度计、高效液相色谱仪、气相色谱仪、酶联免疫测定系统。五、培养容器与用具培养容器指盛有培养基并提供培养物生长空间的无菌置，培养用具指培养物接种封口所用的各种金属或塑料制品，实验室必备。（一）培养容器包括各种规格的培养皿、三角瓶、试管、培养瓶。玻璃容器，一般用无色并不产生颜色折射的硼硅酸盐玻璃材质。

24、塑料容器材质轻、不易破碎、制作方便，广泛使用。一般为聚丙烯、聚碳酸酯材料的培养容器。（二）金属用具1、镊子植物组织解剖用小的尖头镊子，分株转移繁殖转接用枪型镊子，1622cm长。2、剪刀不锈钢医用弯头剪，做取材和切段转移繁殖，1422cm。3、解剖刀组织切段，多用短柄可换刀片的医用不锈钢解剖刀。4、其他用具接种铲、接种针在花药培养、花粉培养中有用。（三）塑料用具各种封口膜、盖、塑料盘及其它实验用具。六、培养主要实验常用试剂1、激素类：6-BA、6-KT、CPA、BPA、ABA、IAA、IBA、IPA、NAA、TIBA、BNOA、GA 、2,4-D、CPPU、异戊烯基腺嘌呤(2iP)、苯基噻二唑基脲(TDZ)、腺嘌呤、腺嘌呤硫酸盐、毒莠定、反-玉米素、()Jasmonic acid、Dicamba等。2、有机和无机试剂类：盐酸吡哆醇盐酸硫胺素烟酸甘氨酸硫酸锰硫酸铜钼酸铵氯化钴VB、核黄素、抗坏血酸、D-生物素、叶酸、青霉素、庆大霉素、卡那霉素、链霉素、肌醇、蛋白胨、水解酪蛋白、酪蛋白、水解乳蛋白、硝酸铵、硝酸钾、硫酸镁、无水氯化钙、磷酸二氢钾、EDTA、硫酸亚铁、硼酸、蔗糖、氯化汞次氯酸钠等消毒剂等。3、培养基：琼脂粉、琼脂条、卡拉胶、魔芋胶等。9