一种水稻花药分割装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水稻花药分割装置，属于水稻花培育种器械领域。
【背景技术】
[0002]水稻花药培养是用植物组织培养技术，把发育到一定阶段的水稻花药，通过无菌操作技术，接种在人工培养基上，改变花药内花粉粒的发育程序，诱导其分化，并连续进行有丝分裂，形成细胞团，进而形成一团无分化的薄壁组织一愈伤组织，进而分化成完整的水稻植株的过程。
[0003]水稻的体细胞(二倍体)具有24个染色体，性细胞(花粉细胞和卵细胞，单倍体)具有12条染色体。由花粉长成的单倍体水稻植株只有一套染色体，S卩12条染色体，每一同源染色体只有一个成员，因而每一等位基因也只有一个成员。水稻是自花授粉植物，在高度纯合的情况下不发生退化现象，因此由单倍体加倍得到的纯合的二倍体水稻的生活力是旺盛的，这保证了水稻单倍体可以培育出丰产的新品种。因此水稻花药培养育种具有缩短育种周期，提高选择效率，加速有效性状转移等许多优点。
[0004]1964年，印度德里大学的两位植物学家Guha和Maheshwari发现，他们培养的毛叶曼陀罗花药中长出的胚状体是来源于花粉的单倍体植株。1968年，日本的新关Niizeki和大野Oono通过花药培养得到了单倍体水稻植株，使水稻单倍体育种成为可能。我国也于1970年以来开展了群众性的水稻花药培养和单倍体育种工作。许多科技工作者对花药培养中小孢子发育成可育植株的许多影响因子进行了研究，随着研究的不断深入，花药培养技术逐步完善，并应用于水稻遗传育种，现在水稻花药培养已经成为当今生物技术育种中较为成熟、实用、有效的育种新技术。
[0005]我国自1970年开始水稻花培研究以来，经历了启动、调整、发展三个阶段，在花培方法、诱导手段、取材世代及群体规模等研究上不断完善、创新，与常规育种手段和杂交稻育种手段相结合，已经育出了 40余个花培品种及恢复系、不育系等，如1975年首次育成的水稻品种单丰I号、中花系列、龙粳系列、京花系列、闽花系列、宁粳系列、早单7301、晚单7号、合单76-085、合江21、浙粳66号、花寒早、花培528、南抗I号、朝花矮、协优赣_8等。
[0006]由于水稻籼水稻的分化，籼稻花药培养仍旧非常困难，而粳稻花药培养得到迅速的发展和应用。我国粳稻花培经历了 40余年的研究、发展，已成为一种成熟而实用的粳稻育种辅助手段，取得了丰硕成果，它的作用已被人们普遍认可。
[0007]然而，现阶段水稻花培育种在花药培养方法上仍存在着工作量大、工作效率低的矛盾，限制了花培技术在水稻育种中的更广泛的应用。如何提高工作效率、加快选择效率、缩短育种周期、创新种质材料、配合其它生物技术的应用，快速获得纯系，充分利用花培技术在水稻基础理论研究和育种应用研究的雄厚基础，成为我们迫切需要解决的问题。多年的实践经验发现，花培工作效率低的最重要的原因是花培操作方法的局限性。剪颖抖药法是目前水稻花药分离最普遍的操作方法，然而，剪颖和抖药过程既需要专业组培操作，又需要消耗大量的劳动，成为水稻花培操作的限速步骤。如何快捷分离水稻花药，并且保证分离后水稻水稻花药维持活力且无污染适宜离体培养，是解决花培操作低效的关键。
[0008]离心是利用离心力分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的方式。利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。为更快捷的分离水稻花药，我们采用将灭菌后的水稻稻穗按照合适的距离分割，并将分割后的稻穗采用不同的离心的方法进行分离实验，成功的将离体水稻花药分离开来，我们利用提纯的水稻花药进一步花药培养，获得了健壮的花培幼苗，且研究发现采用离心法获取的水稻花药其愈伤诱导率与普通的剪颖抖药法分离的花药并无显著性差异，而由于剪颖抖药法的操作繁琐，离心分离法获取水稻花药进行培养具有显著的改良意义。
[0009]水稻离体花药培养流程的成功验证是离心分离花药用于水稻花药培养的前提，而在花药的分割提取过程，还需要人工剪碎颖壳，而由于人工分割花药需要专业的无菌操作且操作比较繁琐，所以规模的离心获取水稻花药进行单倍体育种还需要合适的花药分割提取装置，该装置不仅能够将水稻颖壳按照合适的距离进行破碎以便于离心分离，更要能够对花药进行无菌操作，本发明正是基于此研究进步和现实需求所设计的。
【发明内容】
[0010]本发明所要解决的技术问题，是基于从切碎水稻稻穗离心获取离体花药并进一步花药培养的现实需求，提供了一种水稻花药分割装置;该装置采用灭菌水箱、消毒剂箱能够对装置内腔和稻穗进行消毒灭菌以创造无菌条件，采用设置有灭菌进液口、消毒进液口的进液管可对稻穗进行有顺序的灭菌消毒;采用摇板能够实现水稻稻穗与消毒剂和灭菌水的充分混合;采用连杆机构能够实现摇板进行往复运动;采用出液管能够将箱体内的废液顺利排出；采用带有三角形凸起的传送带能够确保稻穗的传送方向便于控制稻穗的横向切害采用切板和刀片组相互配合能够将稻穗快速分割;采用储料箱能够收集分割后的稻穗碎片。
[0011]本发明的目的是通过以下技术方案解决的:
一种水稻花药分割装置，包括箱体，其特征在于:所述的箱体内设有带摇板转轴的摇板，摇板下方设置的连杆机构能够带动摇板做往复运动，箱体的顶部设有与其连通的消毒灭菌机构以对摇板上的稻穗依次做消毒灭菌处理;箱体的侧壁上设有能够与摇板相配合的放料口，放料口的侧下方设有传输机构，传输机构的末端设有切板，切板的上方设有与其相配合的刀片组以对传输机构输送过来的稻穗进行分割，在切板的末端设有出料口和与出料口相配合的储料箱;所述切板的底部设有末端带出液阀门的出液管以排出废液。
[0012]所述的连杆机构包括转盘、连杆、转盘转轴，连杆的一端与摇板下侧固定设置的凸台通过销轴连接以带动摇板做往复运动，连杆的另一端与转盘通过销轴连接，转盘与转盘转轴通过花键相连接。
[0013]所述的消毒灭菌机构包括灭菌水箱和消毒剂箱，在灭菌水箱的底部安装有带灭菌阀门的灭菌出液管，灭菌出液管的末端与灭菌导管相连接，灭菌导管的末端与箱体顶端焊接的进液管上的灭菌进液口相连接，灭菌水箱依次通过灭菌出液管、灭菌导管和进液管在灭菌阀门的控制下向箱体内提供灭菌水;在消毒剂箱的底部安装有带消毒阀门的消毒出液管，消毒出液管的末端与消毒导管相连接，消毒导管的末端与箱体顶端焊接的进液管上的消毒进液口相连接，消毒剂箱依次通过消毒出液管、消毒导管和进液管在消毒阀I' ]的控Φ Ij下向箱体内提供消毒剂。
[0014]所述灭菌导管的两端分别与灭菌出液管、灭菌进液口螺栓连接；消毒导管的两端分别与消毒出液管、消毒进液口螺栓连接。
[0015]所述箱体的顶端设有投料口，且投料口上设有通过转轴与箱体相连接的箱盖。
[0016]所述的放料口处设有相配合的闸板。
[0017]所述的传输机构包括相互配合的传送带和滚筒，且在传送带的外侧均匀设置有三角形凸起以确保稻穗的传送方向便于控制稻穗的横向切割。
[0018]所述的刀片组包括切割转轴和焊接在切割转轴上的多个刀片，切割转轴通过轴承与箱体连接。
[0019]所述的摇板转轴通过轴承与箱体连接。
[0020]所述的箱体采用不锈钢材质制成;灭菌水箱和消毒剂箱采用塑料材质制成。
[0021 ]本发明相比现有技术有如下优点:
本发明的水稻花药分割装置是基于对分割破碎的水稻碎片中提取花药并成功培养出花培幼苗的需求而设计的，具有独特的创造性和现实的迫切需求。
[0022]本发明通过将稻穗放入水稻花药分割装置内操作灭菌后无菌冲洗，保证了装置内腔和稻穗的无菌需求，然后对稻穗按照合适的距离进行横向机械切割，并将分割的稻穗碎片储存于储料箱，最终为离心分离提取水稻花药提供了大量的无菌稻穗碎片，保证了花药的生命力，便于进一步的花药培养。
[0023]本发明的水稻花药分割装置解决了离心分离水稻花药进行花培的迫切需求，采用该装置进行自动切割并进一步离心提取水稻花药应用于水稻单倍体育种，能够大大提高花培效率，而且整套装置制造成本低、使用效果好，适宜产业化生产，可大大拓展水稻的单倍体育种应用领域，降低育种成本。
【附图说明】
[0024]附图1为本发明的水稻花药分割装置外观结构示意图；
附图2为本发明的水稻花药分割装置主视图；
附图3为本发明的水稻花药分割装置剖视图；
附图4为本发明的水稻花药分割装置局部结构示意图；
附图5为本发明的水稻花药分割装置的刀片组结构示意图；。
[0025]其中:I一箱体;2—灭菌水箱;3—消毒剂箱;4一灭菌导管;5—消毒导管;6—灭菌出液管;7—消毒出液管;8—灭菌阀门；9一进液管；10—灭菌进液口 ；11一消毒进液口 ；12—摇板转轴；13—摇板；14一凸台；15—出液阀门；16—出液管；17—放料口 ； 18—传输机构；
19一切板;20—刀片组;21—出料口； 22—储料箱;23—转盘;24—连杆;25—转盘转轴;26—传送带;27—滚筒;28—三角形凸起;29—切割转轴;30—刀片;31—投料口 ； 32—箱盖;33—闸板;34—消毒阀门。
【具体实施方式】
[0026]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0027]如图1-5所示，一种水稻花药分割装置，包括箱体(I)，在箱体(I)内设有带摇板转轴(12)的摇板(13)，摇板转轴(12)通过轴承与箱体(I)连接，摇板(13)下方设置的连杆机构能够带动摇板(13)做往复运动，箱体(I)的顶部设有与其连通的消毒灭菌机构以对摇板
(13)上的稻穗依次做消毒灭菌处理;箱体(I)的侧壁上设有能够与摇板(13)相配合的放料口( 17)，且在放料口( 17)处设有相配合的闸板(33)，放料口( 17)的侧下方设有传输机构
(18)，传输