植物体细胞胚胎发生培养装置的制作方法

本实用新型涉及植物细胞培养领域，尤其是涉及一种植物体细胞胚胎发生培养装置。

背景技术：

体细胞胚胎(简称体胚)发生是体细胞在人工控制无菌、光照等培养条件下分化产生体细胞胚胎，重演合子胚形态发生的过程。体胚与传统的种子繁殖和其他无性繁殖技术相比，具有遗传增益大、繁殖效率高、同步化水平极高等优点，可广泛应用于植物扩繁、胚拯救、遗传转化、种质资源保存与修复等方面。光照是体胚发生过程一个重要的培养条件，体胚成熟与萌发过程对光照条件有较严格的要求。光照条件主要包括光照强度、光质、光照时间等几方面。不同物种与配方在成熟与萌发过程中光照强度差别较大，以松树为例，不同的成熟配方采用黑暗培养与5μmol*m^-2*s^-1的弱光培养，均能完成胚熟化。萌发过程有的培养要求低至1.6μmol*m^-2*s^-1的光照强度适应2周，而后转到47μmol*m^-2*s^-1的光照强度下培养；有的则要求暗培养后在7μmol*m^-2*s^-1的光照强度下培养。由于使用者对光照强度的要求不同，一般设备公司无法量化生产，市场上缺乏可直接利用的体胚发生照明培养装置，给研究与生产造成极大的不便。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种可方便调节光照强度的植物体细胞胚胎发生培养装置。

一种植物体细胞胚胎发生培养装置，包括培养架、光源、直流电源及微电脑时控开关；其中，所述培养架由遮光板围成，且在一侧设有放样口，并在所述放样口处设有用于挡住所述放样口的遮光帘，所述培养架内具有至少一个培养单元；所述光源设在所述培养架内且位于各个所述培养单元的顶部；所述直流电源与所述光源之间通过所述微电脑时控开关连接，所述直流电源上设有光强度调节控制器。

在其中一个实施例中，所述培养架内设有隔板，所述隔板将所述培养架的内部分为多个所述培养单元。

在其中一个实施例中，所述隔板有多个，多个所述隔板水平且平行放置。

在其中一个实施例中，所述培养架呈长方体的箱体形状，所述隔板有三个，各所述隔板的上表面及所述培养架的底部表面均用于放置培养容器，各所述隔板的下表面及所述培养架顶部的下表面上设有所述光源。

在其中一个实施例中，所述培养架及所述隔板为彩钢板；和/或

所述遮光帘为透气黑布帘。

在其中一个实施例中，所述光源包括灯管座以及安装在所述灯管座上的LED灯珠，每个所述灯管座上设有多个LED灯珠。

在其中一个实施例中，所述LED灯珠中包括蓝色LED灯珠和红色LED灯珠，所述蓝色LED灯珠的发光波长为450nm～460nm，所述红色LED灯珠的发光波长为655nm～665nm。

在其中一个实施例中，每个所述培养单元对应的蓝色LED灯珠与红色LED灯珠的数量比例是4:1，且每个所述培养单元对应的蓝色LED灯珠与红色LED灯珠规律分布。

在其中一个实施例中，每个所述培养单元上设有多个平行且均匀间隔的灯管座，每个所述灯管座上设有蓝色LED灯珠和红色LED灯珠且每个灯管座上的蓝色LED灯珠与红色LED灯珠的数量比例是4:1，每个所述灯管座上的蓝色LED灯珠与红色LED灯珠呈规律的单个间隔或成组间隔设置。

在其中一个实施例中，所述培养架内具有四个层叠设置的培养单元，所述直流电源及所述微电脑时控开关的数量均为两个，相邻的两个所述培养单元上的光源共用一个所述直流电源及一个所述微电脑时控开关。

上述植物体细胞胚胎发生培养装置通过直流电源和微电脑时控开关与光源电连接，可经由直流电源控制光源设定光强度，微电脑时控开关设定光照时间和周期，从而针对每个培养单元，可以有效根据植物体胚发生的特性，采用适合植物体胚发育所需的光质配比，可实现低至1μmol*m^-2*s^-1的低光照强度，且光照强度均匀。培养过程中如需要调节光照强度，无需更换培养架和照明装置，可以减少环境条件的变化对培养的影响，保证体胚培养的稳定进行。

进一步，本实用新型在研究过程中发现，在光质方面，采用红光LED和蓝光LED作为光源可有效照明，其中，红光可促进体胚诱导，而蓝光可促进体胚发育，二者按一定比例配比可极大地提高体胚发生的效率。

本实用新型的植物体细胞胚胎发生培养装置结构简单，设计合理，功能齐全，适合用于体胚发生过程中的照明培养，尤其是用于体胚发生过程中的胚成熟、胚萌发环节。

附图说明

图1为一实施方式的植物体细胞胚胎发生培养装置的结构示意图；

图2为图1中光源、直流电源及微电脑时控开关的连接示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请结合图1和图2，一实施方式的植物体细胞胚胎发生培养装置10包括培养架100、光源200、直流电源300及微电脑时控开关400。

在本实施方式中，培养架100由遮光板围成，且在一侧设有放样口102。放样口102用于供放置培养容器等操作而设置。培养架100还在放样口102处设有用于挡住放样口102的遮光帘(图未示)。培养架100内具有至少一个培养单元104。光源200设在培养架100内且位于各个培养单元104的顶部。直流电源300与光源200之间通过微电脑时控开关400连接，直流电源300上设有光强度调节控制器。直流电源300控制光源200设定光强度。微电脑时控开关400用于设定光照时间和周期。

可选地，培养架100内设有隔板110，隔板110将培养架100的内部分为多个培养单元104。进一步可选地，隔板110可以有多个，多个隔板110水平且平行等距放置，以在竖直方向上将培养架100内部分割成多个层叠设置的培养单元104。在一个具体的实施例中，培养架100呈长方体的箱体结构，该箱体结构的一侧面开口，隔板110有三个，各隔板110的上表面及培养架100的底部表面均用于放置培养容器20，各隔板110的下表面及培养架100顶部的下表面上设有光源200。

可选地，培养架100及隔板100可选用但不限于彩钢板，不透光且结构强度高，稳定性好。遮光帘可选用但不限于透气黑布帘。

可选地，光源200包括灯管座210以及安装在灯管座210上的LED灯珠220。每个灯管座210上设有多个LED灯珠220。光源200外连直流电源300，通过直流电源300中的光强度调节控制器，可通过改变LED的驱动电流调节光强，光强调节控制器设置为0.1μmol*m^-2*s^-1可调。光照条件下，光照强度的范围为0.1～300μmol*m^-2*s^-1。

在一个具体的实施例中，LED灯珠220中包括蓝色LED灯珠和红色LED灯珠。其中，蓝色LED灯珠的发光波长为450nm～460nm，红色LED灯珠的发光波长为655nm～665nm。每颗LED灯珠220的功率可选但不限于如1W。

可选地，每个培养单元104对应的蓝色LED灯珠与红色LED灯珠的数量比例是4:1，且每个培养单元104对应的蓝色LED灯珠与红色LED灯珠规律分布。

如在一个具体的实施例中，每个培养单元104上设有多个平行且均匀间隔的灯管座210，每个灯管座210上设有蓝色LED灯珠和红色LED灯珠且每个灯管座210上的蓝色LED灯珠与红色LED灯珠的数量比例是4:1，每个灯管座210上的蓝色LED灯珠与红色LED灯珠呈规律的单个间隔或成组间隔设置，如可以是四个蓝色LED灯珠为一组，与单颗红色LED灯珠间隔设置，也可以是其他分布形式，如后面的具体实施例1。如对于长度为125cm、宽度为80cm且高度为180cm的长方体形培养架100，其中每个培养单元105具有五个LED灯管座210，相邻的LED灯管座210间距90mm，LED灯管座210的长度可以是120cm，具体可根据培养架100的大小调节。

可选地，在一个实施例中，培养架100内具有四个层叠设置的培养单元104，直流电源300及微电脑时控开关400的数量均为两个，相邻的两个培养单元104上的光源200共用一个直流电源300及一个微电脑时控开关400。

以下为两个具体实施例，其中，实施例1涉及一种植物体细胞胚胎发生培养装置的具体的结构，实施例2涉及一种植物体细胞胚胎发生培养控制方法，可理解，在其他实施例中，不限于实施例1和实施例2所述。

实施例1

可结合图1和图2，培养架为长度125cm、宽度80cm、高度180cm的长方体箱体结构。培养架的纵向三侧面、底面均由彩钢板密封，一面采用透气黑布帘遮光，便于操作。培养架内部空间由顶板、底板、三块层板(即隔板)等分为四个独立培养空间。顶板、层板下侧各安装五个LED灯管座，层板上侧可放置体胚培养皿，灯管座之间的距离相等，每个灯管座上安装二十个LED灯珠。二十个LED灯珠由四个红光光珠和十六个蓝光光珠组成，红蓝光珠排列顺序为：2蓝光→1红光→4蓝光→1红光→4蓝光→1红光→4蓝光→1红光→2蓝光。顶板上的五个LED灯管座和自上而下第一层板的五个LED灯管座连接其中一个微电脑时控开关，自上而下第二、三层板的各五个LED灯管座连接另外一个微电脑时控开关，两个时控开关各连接一个直流电源，直流电源安装在培养架外，时控开关安装在一面的彩钢板上。操作时，通过直流电源上的光强调节控制器调节光强，通过微电脑时控开关设置光照周期。

实施例2

湿加松的熟化胚的萌发时，挑选在熟化培养基上培养2.5～四个月后形态正常的胚转移至萌发培养基上，每个萌发培养皿放置10个胚，水平培养，暗培养7天，转移到光照下，控制7μmol*m^-2*s^-1光强，每天光照16h。通过调节直流电源已达到调节光强的目的，通过设定时控开关6:00-22:00处于闭合状态，22:00-6:00处于断开状态，以达到每天光照16h的目标。

上述植物体细胞胚胎发生培养装置通过直流电源和微电脑时控开关与光源电连接，可经由直流电源控制装置设定光强度、微电脑时控开关设定光照时间和周期，从而针对每个培养单元，可以有效根据植物体胚发生的特性，采用适合植物体胚发育所需的光质配比，可实现低至1μmol*m^-2*s^-1的低光照强度，且光照强度均匀。培养过程中如需要调节光照强度，无需更换培养架和照明装置，可以减少环境条件的变化对培养的影响，保证体胚培养的稳定进行。

进一步，本实用新型在研究过程中发现，在光质方面，采用红光LED和蓝光LED作为光源可有效照明，其中，红光可促进体胚诱导，而蓝光可促进体胚发育，二者按一定比例配比可极大地提高体胚发生的效率。

本实用新型的植物体细胞胚胎发生培养装置结构简单，设计合理，功能齐全，适合用于体胚发生过程中的照明培养，尤其是用于体胚发生过程中的胚成熟、胚萌发环节。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。