年產(chǎn)500萬株馬鈴薯組培苗工廠設(shè)計

1、植 物 組 培 育 苗 工 廠 設(shè) 計題目：年產(chǎn)500萬株馬鈴薯苗組培育苗工廠設(shè)計姓名：鄔龍祺組員：楊宇鵬、田濤、周桂花、 張路、李彪、馮恩輝、李彌班級：生物工程111 班指導(dǎo)老師：郭燕華時間：2014年12月19日目 錄第一章 前言 3第二章 廠址選擇與工廠總平面設(shè)計 6 2.1廠址選擇 2.2工廠平面設(shè)計第三章 車間布置及其設(shè)備介紹 73.1 準(zhǔn)備間3.2 培養(yǎng)基配制及滅菌室3.3 檢測、稱量室、藥品室 3.4 接種室3.5 培養(yǎng)室3.6 主要設(shè)備第四章 工廠化組培苗工藝流程 12 4.1組培苗工藝流程 4.2商品組培苗生產(chǎn)流程第五章 工藝計算 17 5.1生產(chǎn)規(guī)模與生產(chǎn)計劃計算 5.2計

2、劃的制定 5.3每年物料總衡算第六章 廢物處理 23 6.1廢水處理方法 6.2廢棄瓊脂培養(yǎng)基處理方法第七章 工程項目的設(shè)計概算 25 7.1投資估算7.2工廠組織及勞動定員7.3經(jīng)費總預(yù)算和用途7.4設(shè)計的預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益第一章 前 言1.該植物的生物學(xué)知識、特性馬鈴薯是茄科植物，通常用塊莖繁殖，但也可用種子種植。許多馬鈴薯品種能天然結(jié)果。育種家利用雜交方法得到的種子和天然結(jié)實的種子進(jìn)行馬鈴薯新品種選育。分離小的種子還可以直接用于生產(chǎn)。所以了解馬鈴薯的生物學(xué)特征在生產(chǎn)上有重要意義。1根馬鈴薯用塊莖種植和用種子種植時，根部形態(tài)不相同。用塊莖種植的根為須根，沒有直根。須根從種薯上幼芽基部發(fā)出，而后又

3、分枝形成許多側(cè)根。根系發(fā)育及分枝情況，因品種與栽培條件不同而異。大部分品種的根系分布在土壤表層下40厘米，一般不超過70厘米，在砂質(zhì)土壤中根深也可達(dá)1米以上。早熟種的根系一般不如晚熟種發(fā)達(dá)，而且早熟種根系分布較淺，晚熟種分布廣而較深。所以，種植馬鈴薯時要根據(jù)品種的熟性和根系的分布情況來確定株、行距，才能獲得高產(chǎn)。 用種子種植時植株有主根(直根)和側(cè)根。根的分枝隨植株的生長而增多。主根為圓錐形深入土中，若生長條件好，實生苗的根系也很發(fā)達(dá)。有的地方實生苗當(dāng)年單株產(chǎn)量可達(dá)1千克以上，這與實生苗形成的強(qiáng)大的根系是分不開的。 2莖馬鈴薯的莖有地上莖、地下莖、匍匐莖和塊莖。地上莖：種植的馬鈴薯塊莖發(fā)芽生長

4、后，在地面上著生枝葉的莖為地上莖。莖上有棱3-4條，棱角突出呈翼狀。莖上節(jié)部膨大，節(jié)間分明。節(jié)處著生復(fù)葉，復(fù)葉基部有小型托葉。多數(shù)品種節(jié)處堅實，節(jié)間中空。莖色有綠、紫褐等，因品種而異。莖有直立、半直立和匍匐型3種。栽培種的莖，大多為直立或半直立型。莖高多數(shù)品種在40-100厘米之間，少數(shù)中晚熟品種在100厘米以上。莖上分枝的部位與品種有關(guān)，早熟品種在中上部發(fā)出，中晚熟品種大都在下部或靠近莖的基部發(fā)出。另外，莖的粗細(xì)、有無茸毛等均可作為區(qū)分品種的標(biāo)志。 (2)地下莖：塊莖發(fā)芽后埋在土壤內(nèi)的莖為地下莖。地下莖的節(jié)間較短，在節(jié)的部位生出匍匐莖(枝)。匍匐莖頂端膨大形成塊莖。(3)匍匐莖：匍匐莖又稱匍

5、匐枝，實際上是莖在土壤中的分枝。早熟品種在幼苗出土后7-10天即開始生出匍匐莖；2周后匍匐莖的頂端膨大，逐漸形成塊莖，初期還能在匍匐莖上看到鱗片狀幼葉。如果播種的薯塊覆土太淺或遇到土壤溫度過高等不良環(huán)境條件，匍匐莖會長出地面變成普通的分枝。這就會影響結(jié)薯而減產(chǎn)。匍匐莖的多少和長短，因品種而異。一般早熟種較短，3-10厘米；晚熟種較長，有的達(dá)10厘米以上。匍匐莖較短的結(jié)薯集中，便于收獲。通常1個匍匐莖上只結(jié)1個塊莖，每株以5-8個匍匐莖并形成塊莖為適宜。如果匍匐莖過多或匍匐莖又產(chǎn)生分枝，則形成塊莖又多又小，就失去利用價值。(4)塊莖：栽培馬鈴薯的主要目的就是為了獲得高產(chǎn)的塊莖。塊莖是生長在土壤中

6、的縮短了的莖。它的作用在于貯存養(yǎng)分、繁殖后代。莖與根的明顯區(qū)別是莖上有芽，而根上沒有固定芽，只能產(chǎn)生不定芽。馬鈴薯塊莖上的芽眼多少、深淺是鑒別品種的主要標(biāo)志。塊莖上每個芽眼通常由一個主芽、兩個副芽組成。塊莖通過休眠期后，頂芽的主芽先生長，而后側(cè)芽的主芽相繼發(fā)出。主芽受損后副芽可取而代之，繼續(xù)生長。塊莖的形狀、皮色、肉色等多種多樣，都是區(qū)別品種的特征。生產(chǎn)上對塊莖的要求除高產(chǎn)外，還希望形狀好，芽眼淺，表皮光滑，色澤悅目等。特別是塊莖形狀最好是卵圓形，頂部不凹，臍部不陷，芽眼少而平，既有利于加工去皮，又便于食用清洗。這樣的品種才適合市場銷售和商品薯出口。 2.該植物的經(jīng)濟(jì)價值、生產(chǎn)現(xiàn)狀與市場前景馬

7、鈴薯含有淀粉、蛋白質(zhì)、磷、鐵、無機(jī)鹽以及多種維生素，兼具有糧食、蔬菜的雙重優(yōu)點，在馬鈴薯的全部營養(yǎng)物質(zhì)中，淀粉含量占第一位，其次是蛋白質(zhì)，馬鈴薯的蛋白質(zhì)屬于完全蛋白質(zhì)，能夠很好地被人體吸收，它所含的維生素c比去皮的蘋果高50。營養(yǎng)均衡是它的突出特點之一，它所含有的維生素是小麥和稻米的7倍，各類微量元素含量是稻米、甘薯的兩倍左右。古時候人們出海遠(yuǎn)航，為避免發(fā)生壞血病都隨身攜帶馬鈴薯，一個人吃200300克的新鮮馬鈴薯就可以補(bǔ)償人一晝夜維c的消耗，它的各種營養(yǎng)成分比例平衡、全面。有資料報道，每天只吃全脂牛奶和馬鈴薯就可以滿足人體所需要的全部食物營養(yǎng)元素。與其他主食相比，儲存得當(dāng)(發(fā)芽的馬鈴薯會產(chǎn)生

8、生物堿龍葵素，對人體有毒)的馬鈴薯營養(yǎng)全面，富含各類微量元素、維生素，具有低脂肪、低熱量的特點，符合現(xiàn)代人的膳食要求。中醫(yī)認(rèn)為馬鈴薯“性平味甘無毒，能健脾和胃，益氣調(diào)中，緩急止痛，通利大便。對脾胃虛弱、消化不良、腸胃不和、脘腹作痛、大便不暢的患者效果顯著”?，F(xiàn)代研究證明，馬鈴薯對調(diào)解消化不良有特效，是胃病和心臟病患者的良藥及優(yōu)質(zhì)保健品。馬鈴薯淀粉在人體內(nèi)吸收速度慢，是糖尿病患者的理想食療蔬菜；馬鈴薯中含有大量的優(yōu)質(zhì)纖維素，在腸道內(nèi)可以供給腸道微生物大量營養(yǎng)，促進(jìn)腸道微生物生長發(fā)育；同時還可以促進(jìn)腸道蠕動，保持腸道水分，有預(yù)防便秘和防治癌癥等作用；馬鈴薯中鉀的含量極高，每周吃五六個馬鈴薯，可使患

9、中風(fēng)的幾率下降40，對調(diào)解消化不良又有特效；它還有防治神經(jīng)性脫發(fā)的作用，用新鮮馬鈴薯片反復(fù)涂擦脫發(fā)的部位，對促進(jìn)頭發(fā)再生有顯著的效果。馬鈴薯現(xiàn)已經(jīng)成為中國最重要的農(nóng)作物之一，僅次于水稻、玉米、小麥居第4位?，F(xiàn)在全球種植馬鈴薯的國家有148個，總產(chǎn)量3億噸。中國種植面積7(do萬畝、總產(chǎn)量超過7000萬噸，分別占全球的五分之一和四分之一。中國加入世貿(mào)組織，水稻、小麥、玉米和大豆的國際市場競爭力日趨減弱但馬鈴薯的產(chǎn)量高、成本低，有很大的發(fā)展優(yōu)勢與發(fā)展?jié)摿?。馬鈴薯生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益高，據(jù)測算，1999年我國每年每公頃谷物的產(chǎn)值約為3956元，豆類3386元，油料類為4116元，而薯類(主要是馬鈴薯)為8

10、790元，以此產(chǎn)值計算，馬鈴薯可以達(dá)到油料作物的兩倍多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于谷類和豆類所創(chuàng)造的產(chǎn)值。此外，馬鈴薯加工增值潛力很大，可以實現(xiàn)加工增值15至20倍，國外7080的馬鈴薯都是依靠加工實現(xiàn)增值?？傊S著馬鈴薯用途的不斷拓寬，馬鈴薯在中國的傳播發(fā)展前景廣闊，為農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收起到越來越重要的作用。第二章廠址選擇與工廠總平面設(shè)計2.1廠址選擇 廠址選擇是化工廠建設(shè)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。廠址的選擇是否正確合理，將對以后工廠的建設(shè)速度、運轉(zhuǎn)成本、環(huán)境保護(hù)、發(fā)展?jié)摿ι踔涟踩a(chǎn)等方面都會產(chǎn)生直接的影響。 馬鈴薯工廠化育苗廠址應(yīng)選在地勢平坦、排水良好處。切忌選在地勢低注、排水不良和風(fēng)口處。對土壤肥力和質(zhì)地

11、要求不高，但要求交通方便、水源充足、電力供應(yīng)正常。同時、冰雹、大風(fēng)等災(zāi)害性天氣、生產(chǎn)原材料與產(chǎn)地距離、造林地距離也是必須考慮的因素。 馬鈴薯工廠化育苗的場地由播種車間，催芽室，育苗溫室及附屬用房（包裝間，組培室等）組成。播種車間占地面積視育苗數(shù)量而定，一般為100平方米左右，主要放置播種流水線，絞拌機(jī)及一部分基質(zhì)，肥料，育苗盤，推車等。催芽室一般15平方米左右，設(shè)有加熱，增濕和空氣交換等自動控制和顯示系統(tǒng)，室內(nèi)溫度，光照可調(diào)，相對濕度能保持在85%90%。2.2工廠平面設(shè)計工廠總平面如下：本項目占地2畝。煉苗溫室、種植溫室都可利用本園區(qū)現(xiàn)有設(shè)施，需要新建的主要內(nèi)容如下：1.組培室彩鋼板房600

12、平方米；2.凈化室及凈化系統(tǒng)400平方米；3.控溫控濕系統(tǒng)；4.給排水系統(tǒng)和300kv雙回路供電系統(tǒng)；5.組織培養(yǎng)設(shè)施設(shè)備和實驗儀器。工廠平面圖見附圖。第三章 車間布置及其設(shè)備介紹3.1 準(zhǔn)備間要求具有耐酸堿的水池和排水口。每天都有大量的植物材料碎片、瓊脂等東西堆積，因此排水口一定要安裝過濾網(wǎng)，做到每天清洗檢查，一是減少微生物滋生源，二是避免排水系統(tǒng)堵塞，帶來不必要的麻煩。配有不同形狀及大小的洗滌刷，條件允許的話可以安裝洗瓶機(jī)器，更能提高工作效率。配備數(shù)個塑料箱盛裝瓶子，將瓶放入箱內(nèi)時，應(yīng)倒立，這樣可使瓶子自然干燥。3.2 培養(yǎng)基配制及滅菌室 手提式高壓滅菌鍋23個，用于一些小型物品或急需用品

13、的高壓滅菌。組培工廠必須配備1至數(shù)臺大型滅菌鍋，直徑4050cm的不銹鋼或鋁鍋23個，用于溶解瓊脂或調(diào)制培養(yǎng)基，加熱源最好采用煤氣灶或用電。 去離子水發(fā)生器12臺。 干燥箱1臺，用于器皿或急需用具的干熱滅菌。 大型工作臺12張，用于培養(yǎng)基分裝、包扎等。 玻璃柜1個，用于放置藥品等。 試劑瓶、具刻度移液管、皮下注射器、量筒、搪瓷量杯、容量瓶、各式塑料瓶或塑料桶等易損品數(shù)個，更重要的是配備大量充足的培養(yǎng)瓶。3.3 檢測、稱量室、藥品室 pcr儀：可用于真菌和細(xì)菌性病原菌的檢測和部分病毒病的檢測。 酶標(biāo)儀：通過血清免疫技術(shù)(elisa)進(jìn)行主要病毒病的檢測。 雙目顯微鏡、解剖鏡：用于植物組織培養(yǎng)材料

14、的形態(tài)發(fā)育及細(xì)胞觀察。 凹穴載玻片：用于細(xì)胞懸浮培養(yǎng)。 載玻片和蓋玻片：用于制作細(xì)胞和組織的顯微制片。 光照培養(yǎng)箱；用于不同種類植物培養(yǎng)方法或培養(yǎng)條件的研究。 冰箱：用于貯存化學(xué)藥品，培養(yǎng)基母液和植物材料等。 低溫冰箱：用于長期貯存培養(yǎng)基儲備液，某些酶和椰子汁等。 稱量儀器：包括感量為110000的電子天平，感量為110的普通托盤天平，稱量為15kg的臺秤等，用于藥品的稱量配制和植物組織生長量的測定。 水質(zhì)及培養(yǎng)基檢測儀器：包括ph酸度計、電導(dǎo)率儀或ec值測定儀。3.4 接種室 這是組培工廠的最核心和關(guān)鍵部分，是進(jìn)行無菌操作的場所，如植物材料的消毒接種，無菌材料的繼代，叢生苗的增殖或切割，嫩莖

15、插植生根等。它也關(guān)系到污染率這項最重要的成本指標(biāo)的高低，直接影響組培工廠的工作效率及經(jīng)濟(jì)效益。無菌操作室原則上宜小不宜大，要有緩沖間，以便進(jìn)人無菌室前在此洗手、換衣、換鞋、預(yù)處理材料等。無菌室的地板和四周墻壁應(yīng)盡可能光潔，不易積染灰塵，易于采取各種清潔和消毒措施。無菌室內(nèi)要吊裝紫外滅菌燈，用于經(jīng)常照射滅菌。要安裝空調(diào)機(jī)，保持室溫在2325，原則上無菌室的門窗應(yīng)緊閉，保持與外界相對隔絕。無菌操作室內(nèi)需要的用具如下： 超凈工作臺：用于進(jìn)行無菌操作。 室內(nèi)小推車：用于運送培養(yǎng)物、培養(yǎng)基和各種器皿用具。 酒精燈：用于灼燒各種金屬用具。 手持噴霧器：用于在超凈工作臺內(nèi)或?qū)ζ渌锲穱姙⒕凭M(jìn)行消毒。 帶蓋

16、螺口玻璃瓶：用于盛裝無菌水，對植物材料進(jìn)行表面消毒。 大的鈍頭鑷子：用于進(jìn)行接種和繼代、生根等操作。 細(xì)解剖針；用于植物材料的解剖。 解剖刀：用于切割植物材料。 各種孔徑的不銹鋼篩網(wǎng)：用于分離太小不同的細(xì)胞團(tuán)。 低速臺式離心機(jī)：用于沉淀細(xì)胞以便確定沉積細(xì)胞的總體積或清洗原生質(zhì)體。 振蕩培養(yǎng)器；用于植物材料的液體培養(yǎng)。 血球計算器；用于細(xì)胞計數(shù)。3.5 培養(yǎng)室培養(yǎng)室要講究保溫隔熱。如果是專為組織培養(yǎng)設(shè)計的新建筑，為了減少能源消耗，培養(yǎng)室應(yīng)盡量利用自然光照，最大限度地增加采光面積。除必要的承重結(jié)構(gòu)外，全部安裝落地式雙層大玻璃窗，并在窗外設(shè)置防止直射的半透明瓦楞板，它的寬度、數(shù)目應(yīng)按當(dāng)?shù)氐木暥?、日?/p>

17、強(qiáng)度、日照時數(shù)等氣象因子適當(dāng)考慮。培養(yǎng)室的四壁可選白色或淺米黃色防霉漆、涂料等涂層，地面也應(yīng)選淺色建材，最好是白水泥、白水磨石或同樣的磨石砌塊、瓷磚等，頂部為白色，總之各處都應(yīng)增強(qiáng)反光，以提 高室內(nèi)的光亮度和易于清掃。我國大多數(shù)地區(qū)屬大陸性氣候，夏熱冬冷，而培養(yǎng)室要求常年保持25士(12)，因此房屋構(gòu)造上要做到保溫、隔熱、防寒性能良好，做到冬暖夏涼。溫度調(diào)節(jié)常借助空調(diào)機(jī)，使高溫季節(jié)降溫，低溫季節(jié)升溫。在華南、昆明等冬暖地區(qū)，冬季由輔助照明燈產(chǎn)生的熱量即可很容易地維持室溫在2 5左右。房屋結(jié)構(gòu)及隔熱性能良好， 無論降溫或升溫都可有效地節(jié)省能源，并易于保持溫度的穩(wěn)定。培養(yǎng)室應(yīng)設(shè)計能有效通風(fēng)的窗戶，

18、定期或需要時加強(qiáng)通風(fēng)散熱，如夏初或秋末，一天內(nèi)溫度變化很大，即使夏天，有時夜溫也不適宜必要時都可利用通風(fēng)來調(diào)節(jié)溫度，這樣可節(jié)省一些降溫用電。方法是只要在室內(nèi)地板稍高處設(shè)置進(jìn)風(fēng)氣窗，在氣窗的對側(cè)，近天花板處 設(shè)置排風(fēng)窗，亦可安裝小功率的排風(fēng)扇，利用自然空氣來調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。進(jìn)風(fēng)氣窗可用兩層以上的紗布簡單地濾塵。如果改建，則應(yīng)考慮增加窗戶，改為雙層窗，內(nèi)壁加保溫隔熱層，如加一層纖維板或膠合板，墻與板之間填塞保溫物如蛭石、軟木磚、泡沫塑料塊等。如原有建筑質(zhì)量較好，外界溫度變化并非太劇烈，也可只釘一層纖維板，留下適當(dāng)?shù)目諝鈱?，甚至于可直接利用原有房舍作培養(yǎng)室。培養(yǎng)室的天花板也應(yīng)有保溫層，地面架設(shè)地板，

19、以利保溫。至于這些結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)完善到什么程度，主要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臏囟茸兓闆r、投資的多少等來決定。3.6 主要設(shè)備：如電子天平、超凈工作臺、高壓蒸汽滅菌鍋、微波爐、冰箱等工廠所需儀器、設(shè)備擬定價目表設(shè) 備 一 覽 表序號設(shè)備名稱型號尺寸單價 （元）數(shù)量總價/萬元備注1洗瓶機(jī)labconco-4400331 24.1寸w27.4寸d34.1-36.1寸 h95000219 廣口瓶；93度水溫 2定量灌裝機(jī)gfzlq12008002100mm4500029全自動直列式；灌裝量 0.5l-10l；生產(chǎn)能力1000-2000瓶/小時 3臥式滅菌器750043容積60 l4消毒滅菌鍋40000145液體培養(yǎng)搖床

20、600021.2垂直或水平6連續(xù)可調(diào)移液器1000101.25ml、2ml、1ml、100l、110l、0.11l各2支7電子天平j(luò)a10003b350215325mm400031.2稱量范圍/g0-1000；可讀性精度/g1mg8磁力攪拌器feb-90185185140mm100010.1攪拌速度：0-1250轉(zhuǎn)/分；加熱溫度：室溫-150；加熱功率：0-350w9微波爐g80q23ysp-v99159820.32微波電壓220v/50hz；容量23l；輸出功率800w10萬用電爐 dl-250040.2 功率：2kw；電壓：220v 11在線ph計ph2200s9696135 mm（hwd

21、）300020.6ph：014.00ph； orp：-2000+2000 mv； temp：080 12酶標(biāo)儀3000013病毒檢測13電泳儀600010.6病毒檢測14解剖鏡200010.240倍15顯微鏡1800011.81001000倍16離心機(jī)600021.2300010000r/min17冰柜haierfcd-270se1385560920mm寬深高200020.418低溫冰箱mdf-25h5651810755840 mm寬深高400001419藥品柜 gs-12長度900mm/寬度450mm/高度1800mm200020.4寶鋼產(chǎn)1.0mm厚冷軋?zhí)间摫“?0操作臺全鋼5500042

22、采用寶鋼集團(tuán)1.0-1.2mm優(yōu)質(zhì)鋼 21光照培養(yǎng)箱lrh-400gs8407801840mm1000033400l22鼓風(fēng)干燥箱dgx-8243b膽尺寸500600750mm500021控溫范圍：10040023超凈工作臺sw-cj-2f1360680520mm寬深高8000108 雙人單面；送風(fēng)方式：垂直送風(fēng)24接種器械滅菌器hm-3000c 最大消毒物品外徑35mm 1000202中心最高溫度：825 5025紫外線殺菌燈 philips tuv16w全長：451.6mm；管徑：28.0mm 50400.2 功率：16w；壽命：8000h26培養(yǎng)架zpj-125018005002000m

23、m70020014 6層；200瓶/層；光照度可調(diào)：2000-5000lux27除濕機(jī)cfz-858520390770mm400022.4適用面積30-6028培養(yǎng)瓶玻璃罐頭瓶瓶高110mm；口徑59mm；底徑80mm0.445000018壁厚3-5mm；容量：400ml29組培筐ht-k1外62052065mm內(nèi)58048548mm106000.6耐高溫高壓，白色，790g30恒溫培養(yǎng)箱100020.230-10031推車rcs-fa-01280050030mm150100.15 平臺高度165mm； 最大承重300kg 32玻璃儀器0.6量筒、燒杯、玻璃棒等合計103.57第四章 工廠化組

24、培苗工藝流程4.1組培苗工藝流程工廠化生產(chǎn)種苗，首先要制定好生產(chǎn)計劃。制定生產(chǎn)計劃要根據(jù)每種植物的組織培養(yǎng)工廠化生產(chǎn)的工藝流程。擬定工藝流程，又要根據(jù)植物組織培養(yǎng)的技術(shù)路線。以馬鈴薯為例，其工廠化生產(chǎn)工藝流程見圖：外植體 將薯塊沙培催芽，待萌芽發(fā)展至23cm采集品種純正、生長健壯，切成若干塊消毒 75%的酒精 0.1%hgcl2消毒3-5分鐘，無菌水沖洗4-5次培養(yǎng)基誘導(dǎo)培養(yǎng)基：ms+6-ba 5.0 mg/ml +naa 0.2 mg/ml，蔗糖3.0%，ph5.8增殖培養(yǎng)基：ms+6-ba 3.0 mg/ml +naa 0.1 mg/ml，蔗糖3.0%，ph5.8誘根培養(yǎng)基：ms+naa

25、0.2 mg/ml，蔗糖3.0%，ph5.8接種(每瓶5株)25天 無菌操作 芽的增殖 根的誘導(dǎo)：溫度282，光強(qiáng)2000-3000 lux， 每日光照10-12小時 生根率85% 污染率5%試管苗 繁殖倍數(shù)在3左右 繼代培養(yǎng)周期：60天。繼代培養(yǎng)（6代）煉苗 在誘根培養(yǎng)18天后，置于可控制光強(qiáng)的 遮蔭棚內(nèi)進(jìn)行煉苗，以達(dá)到壯苗的目的移栽培養(yǎng)袋中的小苗，達(dá)到假莖高4-5cm、具體3-4片以上的真葉和根系生長良好的規(guī)格時，即可在假植苗圃中移栽，培育達(dá)到杯苗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，方可定植于大田檢疫性病原檢測 對每一個外植體發(fā)生的不定芽進(jìn)行病毒檢測商品苗 馬鈴薯脫毒及快速繁殖工藝流程圖4.2 商品組培苗生產(chǎn)流程4

26、.2.1商品苗的選擇4.2.2培養(yǎng)基的選擇及配置誘導(dǎo)培養(yǎng)基：ms+6-ba 5.0 mg/ml +naa 0.2 mg/ml，蔗糖3.0%，ph5.8增殖培養(yǎng)基：ms+6-ba 3.0 mg/ml +naa 0.1 mg/ml，蔗糖3.0%，ph5.8誘根培養(yǎng)基：ms+naa 0.2 mg/ml，蔗糖3.0%，ph5.84.2.3.外植體的滅菌、接種4.2.3.1滅菌外植體在接種前必須滅菌。在滅菌前，先在準(zhǔn)備室對外植體進(jìn)行預(yù)處理，去掉不需要的部分，將準(zhǔn)備使用的植物材料在流水中沖洗干凈。經(jīng)過預(yù)處理的植物材料，其表面仍有很多細(xì)菌和真菌，因此拿入接種室后還需進(jìn)一步滅菌。 常規(guī)的表面滅菌處理方法是把材

27、料放進(jìn)75%的酒精中，約30s后用無菌水沖洗1次，再在0.1%的升汞（hgcl2）中浸泡35min，然后用無菌水沖洗45次。滅菌時進(jìn)行攪動，使植物材料與滅菌劑有良好的接觸。 4.2.3.2接種接種是把經(jīng)過表面滅菌后的植物材料切碎或分離出器官、組織、細(xì)胞，轉(zhuǎn)放到無菌培養(yǎng)基上的全部操作過程。整個接種過程均須無菌操作。（1）接種室用紫外燈照射滅菌2030 min，或提前0.51天用高錳酸鉀和甲醛混合液薰蒸。接種臺要提前開啟。（2）工作人員進(jìn)入接種室前需用肥皂水洗手滅菌，并在緩沖室換上已經(jīng)滅菌的白色工作服和拖鞋，戴工作帽和口罩。工作人員的呼吸也是污染的主要途徑，通常在平靜呼吸時細(xì)菌是很少的，但是談話或

28、咳嗽時細(xì)菌便增多，頭皮屑也帶有細(xì)菌，因此操作過程應(yīng)禁止不必要的談話，并戴上帽子和口罩。（3）進(jìn)入接種室后用75%的酒精擦洗雙手、接種臺和一切需放上工作臺的所有器具，對外植體進(jìn)行滅菌處理。特別注意防止“雙重傳遞”的污染，例如器械被手污染后又污染培養(yǎng)基等。（4）點燃酒精燈，將接種鉤、剪刀、鑷子放入不銹鋼盤或瓷盤內(nèi)燒灼，冷卻后備用。接種鉤、剪刀、鑷子等不使用時浸泡在95%酒精中，用時在火焰上滅菌，待冷卻后使用。每次使用前均需進(jìn)行用具滅菌。（5）將外植體放入經(jīng)燒灼滅菌的不銹鋼盤或瓷盤內(nèi)處理。如外植體為莖段的，將莖段上的葉柄和莖的上下端剪掉一小節(jié)；培養(yǎng)脫毒苗的，在雙筒解剖鏡下剝離切取大小約0.20.3

29、mm的莖尖分生組織。（6）燒灼瓶口和塞子，將培養(yǎng)瓶傾斜拿穩(wěn)，打開塞子，用鑷子將接種材料送入瓶內(nèi)，用接種鉤將材料壓入培養(yǎng)基中，燒灼瓶口和塞子并上塞。在打開培養(yǎng)瓶、三角瓶或試管時，最大的污染危險是管口邊沿沾染的微生物落入管內(nèi)，燒灼是解決這個問題的有效辦法。如果培養(yǎng)液接觸了瓶口，則瓶口要燒到足夠的熱度，以殺死存在的細(xì)菌。為避免灰塵污染瓶口，可用紙包扎瓶口和塞子，以遮蓋瓶子頸部和試管口，相對地減少污染機(jī)會。4.2.3.3外植體的培養(yǎng)接種后的外植體應(yīng)送到培養(yǎng)室去培養(yǎng)。培養(yǎng)過程中既要調(diào)控好培養(yǎng)條件，又要注意防止發(fā)生菌類污染、外植體褐變和植株玻璃化現(xiàn)象，確保組織培養(yǎng)的成功。培養(yǎng)室的培養(yǎng)條件要根據(jù)植物對環(huán)境條

30、件的不同需求進(jìn)行調(diào)控。其中最主要的是光照、溫度、濕度、氧氣等。（1）光照 光照對離體培養(yǎng)物的生長發(fā)育具有重要的作用。通常對愈傷組織的誘導(dǎo)來說，暗培養(yǎng)比光培養(yǎng)更合適。但器官的分化需要光照，并且隨著試管苗的生長，光照強(qiáng)度需要不斷地加強(qiáng)，才能使小苗生長健壯，并促進(jìn)它從“異養(yǎng)”向“自養(yǎng)”轉(zhuǎn)化，提高移植后的成活率。一般先暗培養(yǎng)1周，1 周后每日光照1012h，光照強(qiáng)度從20003000lx逐漸過渡。暗培養(yǎng)可用鋁箔或者適合的黑色材料（如黑色棉布）包裹在容器的周圍，或置于大紙箱和暗室中培養(yǎng)。 （2）溫度 離體培養(yǎng)中對溫度的調(diào)控要比光照顯得更為突出。不同的植物有不同的最適生長溫度。馬鈴薯在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)的溫度適

31、應(yīng)范圍較寬，在2228都可以。但溫度過低，會使苗質(zhì)脆弱，生長速度延緩；溫度過高培養(yǎng)基水分蒸發(fā)較快，致使植株還未分化到所需程度，就開始出現(xiàn)干萎。所以溫度最好2426之間。 （3）氧氣 植物組織培養(yǎng)中，外植體的呼吸需要氧氣。在液體培養(yǎng)中，振蕩培養(yǎng)是解決通氣的有效辦法。在固體培養(yǎng)中，對于某些耗氧多的植物要采用通氣性好的瓶蓋、瓶塞，或用透氣膜封口。對于耗氧少的植物，組織培養(yǎng)中培養(yǎng)瓶內(nèi)能維持正常的氧氣和二氧化碳循環(huán)，用密封性好的封口材料更能有效地防止菌類污染。4.2.3.4芽的增殖和根的誘導(dǎo)（1）芽的增殖外植體經(jīng)初代培養(yǎng)誘導(dǎo)出不帶菌的無菌芽。為了滿足規(guī)模生產(chǎn)的需要，當(dāng)試管苗長到7-8片葉時，必須通過不斷

32、的繼代培養(yǎng)，使無菌芽大量增殖，培養(yǎng)出成千上萬的無菌芽。繼代培養(yǎng)所用培養(yǎng)基可與初代培養(yǎng)基相同，也可根據(jù)可能出現(xiàn)的情況，逐漸地適量降低細(xì)胞分裂素的濃度，調(diào)整無機(jī)養(yǎng)分比例，或加入活性炭等，以防出現(xiàn)玻璃化或褐化現(xiàn)象。繼代培養(yǎng)的接種過程與初代培養(yǎng)有兩點不同，一是不需要對接種材料進(jìn)行滅菌處理；二是在空間較大的培養(yǎng)瓶中接種，接種更方便。接種時，先將外植體上的無菌芽剪下，或?qū)⒁牙^代過的叢狀無菌芽分開。較長的無菌芽可剪成幾段接種，但必須保證每一段上至少有一個節(jié)。接著用鑷子將剪好的接種材料放入培養(yǎng)瓶中，再用接種鉤撥動使材料在瓶中均勻分布，最后將接種材料的下端壓入培養(yǎng)基中。除此以外，斷代培養(yǎng)的接種過程和要求與初代培

33、養(yǎng)相同，同樣必須確保無菌操作。繼代培養(yǎng)期間培養(yǎng)室環(huán)境條件的控制，除了不需要暗培養(yǎng)外，光照、溫度、濕度和通氣條件的控制與初代培養(yǎng)基本相同。要注意根據(jù)繼代苗出現(xiàn)的情況，調(diào)節(jié)光照、溫度、濕度和通氣條件，或及時轉(zhuǎn)入新的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，防止產(chǎn)生褐化現(xiàn)象和玻璃化現(xiàn)象。（2）根的誘導(dǎo) 與繼代培養(yǎng)基和初代培養(yǎng)基相比，生根培養(yǎng)基有個三特點。無機(jī)鹽濃度較低。一般認(rèn)為，礦質(zhì)元素濃度高時有利于發(fā)展莖葉，較低時有利于生根，所以生根培養(yǎng)時一般選用無機(jī)鹽濃度較低的培養(yǎng)基配方。用無機(jī)鹽濃度較高的培養(yǎng)基配方時，應(yīng)稀釋一定的倍數(shù)。如使用ms培養(yǎng)基，在生根誘導(dǎo)培養(yǎng)中多采用1/2ms或1/4ms。細(xì)胞分裂素少或無。生根培養(yǎng)基一般要完全

34、去除或僅用很低濃度的細(xì)胞分裂素，并加入適量的生長素，最常用的生長素是naa。糖濃度較低。在生根階段，培養(yǎng)基中的糖濃度要降低到1.01.5%，以促進(jìn)植株增強(qiáng)自養(yǎng)能力，有利于完整植株的形成和生長。4.2.3.5組培苗的煉苗與移栽 （1）組培苗的煉苗將瓶苗移出培養(yǎng)室，放在準(zhǔn)備室內(nèi)，打開瓶口封口，將瓶苗室溫放置2一3d后，進(jìn)行移栽。將實驗田翻耕，使耕作層土層疏松，整理出畦。在土壤上面鋪一層約5cm的蛙石，澆透水。將小拱棚支架搭好備用。將雙斜面小棚打成屋脊?fàn)罨蛉切?，拱棚南北走向，中間設(shè)一條拉桿，可起到堅固抗風(fēng)的作用閣。一般棚內(nèi)相對濕度可達(dá)70%-100%，白天通風(fēng)時，棚內(nèi)相對濕度可保持在40一60 %

35、；夜間密閉時可達(dá)到90以上。棚內(nèi)地溫比露地高5一6，有利于再生苗的生長和提高再生苗成活率。當(dāng)瓶苗根長至2cm左右時，用鑷子輕輕取出，用流水將瓶苗根部的培養(yǎng)基沖洗干凈，然后栽在準(zhǔn)備好的蛙石中，隨后用噴壺澆一遍透水，將棚膜罩上，以水壓邊。白天氣溫過30時用遮陽網(wǎng)遮蔭。馴化過程中通過通風(fēng)、遮蔭、灑水使棚內(nèi)溫度白天保持在25左右。待白天氣溫穩(wěn)定在28以上，生了新根約3cm時，可去膜移栽。（2）組培苗的移栽 煉苗后將苗木取出，洗去培養(yǎng)基，移栽到無菌的混合土中，保持一定的溫度和水分，長出23片新葉時移栽到田間或盆缽中。第五章 工藝計算5.1生產(chǎn)規(guī)模與生產(chǎn)計劃計算生產(chǎn)規(guī)模的確定：生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)500萬馬鈴薯

36、脫毒苗。 試管苗規(guī)模的確定：年產(chǎn)500萬組培商品苗，主要考慮三個方面：增殖，生根，馴化。經(jīng)過在網(wǎng)上查閱相應(yīng)馬鈴薯的生長周期及相關(guān)的一些組培技術(shù)的整理，知道馬鈴薯從培育、誘導(dǎo)到成苗（約15-20cm）需要25天，初代、繼代擴(kuò)培需要15天。所以每一次繁殖周期取2個月，整個過程中，母株制備過程成活率85%，有效生根率85%，移栽成活率95%，合格商品苗95%。5.1.1 工廠化生產(chǎn)的工藝流程：初培建立無菌系（脫毒系）繼代增殖生根馴化移栽培育商品苗商品苗實際值的計算：需考慮有有效生根率（r1，如85%）、移栽成活率（r2，如95%）及合格商品苗獲得率（r3，如95%）等。 myr1r2r3 已知 m=

37、 50000000（株） m=10000000(株） 株 株試管苗增殖率理論值的計算：ymxn注：y年繁殖數(shù)，m無菌母株苗數(shù)（可自己建立，也可購買現(xiàn)存的無菌苗，一般每瓶80800元），x每個培養(yǎng)周期增殖的倍數(shù)（工廠化生產(chǎn)中一般控制在38），n全年可增殖的倍數(shù)（若每月繼代1次，則一年為12）。5.1.2 試管苗增殖率理論值的計算：ymxn 注：y年繁殖數(shù)，m無菌母株苗數(shù)（可自己建立，也可購買現(xiàn)存的無菌苗，一般每瓶80800元），x每個擴(kuò)大培養(yǎng)周期增殖的倍數(shù)（工廠化生產(chǎn)中一般控制在38），n全年可增殖的倍數(shù)（若每兩月擴(kuò)大 培養(yǎng)1次，則一年為6）。 取 x=6 ，n = 6，已知 y=6517843

38、 (株） (株)每周期接種的母株數(shù)為：140/85%=165(株)如購買現(xiàn)成的商品苗，且買的商品苗都是無菌苗，可直接繼代，且每瓶10株；每瓶價格約為200元，需購買17瓶商品苗，花費為3400元。 5.1.3 試管苗增殖率實際值的計算：考慮污染率、弱苗、不正常苗及損傷苗 ymcnm（ne/n0）nm(ntpe/n0)n 其中： 注：ne-有效苗數(shù)，n0原接種苗數(shù)，nt新苗數(shù)，l損耗苗數(shù)， c有效繁殖系數(shù)，pe有效苗率。將母株培養(yǎng)到15-20cm左右，現(xiàn)每株母株取帶有幼芽的小枝進(jìn)行扦插初代培養(yǎng)，每株1-2cm，每母株取四段，扦插到合適的培養(yǎng)基上，待長成合適時，進(jìn)行第二次擴(kuò)大培養(yǎng)，該過程與初次擴(kuò)大

39、培養(yǎng)相似，但所取的莖斷為5段。整個過程成活率為85%，計算如下： no=4(株)， pe=85%， c=nt*pe/no=6， nt=4*6/85%=30（株） ne=no*pe=26(株) l=nt-ne=30-26=4(株)5.2計劃的制定：（每兩月繼代1次，每年共繼代6次） 全年生產(chǎn)總株數(shù)： y=6517843株 每兩月生產(chǎn)總株數(shù)： a=y/6 株 注：生根芽苗數(shù)與繼代增殖培養(yǎng)的芽苗數(shù)比例一般不小于1:2，即每次繼代 培養(yǎng)中至少應(yīng)有1/3的芽苗（要求芽苗長1-3cm）被接種到生根培養(yǎng)基上進(jìn)行生根培養(yǎng)： 每兩月繼代株數(shù)： 株 每兩月生根株數(shù)： 株整個馬鈴薯組培過程中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計：擴(kuò)培數(shù)據(jù)計算

40、母株/次初次擴(kuò)培倍數(shù)/次二次擴(kuò)培倍數(shù)/次有效繁殖系數(shù)/次1456總母株數(shù)每周期繼代數(shù)每周期生根數(shù)總接種母株數(shù)1683434523021726121980ms 培養(yǎng)基物料恒算叢生芽誘導(dǎo)最佳培養(yǎng)基：ms+2 mg/l 6-ba+0.1mg/l naa叢生芽繼代最佳培養(yǎng)基：ms+1 mg/l 6-ba+0.1mg/l naa 叢生芽生根最佳培養(yǎng)基: ms+0.1mg/l naams 培養(yǎng)基母液包括：儲備液i （大量元素母液）、儲備液ii（微量元素母液）、儲備液iii（有機(jī)成分母液）、儲備液iv（鐵鹽母液）及植物激素母液（naa 母液和6-ba 母液）。ms 培養(yǎng)基母液的配制與保存 水、藥、蔗糖、瓊脂

41、混合ph調(diào)整 分裝滅菌冷卻接種 玻璃器皿水洗干燥ms 培養(yǎng)基母液包括：儲備液i （大量元素母液）、儲備液ii（微量元素母液）、儲備液iii（有機(jī)成分母液）、儲備液iv（鐵鹽母液）及植物激素母液（naa 母液和6-ba 母液）。儲備液iiii的配方為儲備液i33000 mg/l ，38000 mg/l ，8 800 mg/l cacl，7400 mg/l mg7ho，3400 mg/l kp儲備液ii166mg/l ki，1240 mg/l ，4460 mg/l 4，1720mg/l ， 5 mg/l cu5，5 mg/l co儲備液iii2 000 mg/l 肌醇，100 mg/l 煙酸，10

42、0 mg/l 鹽酸吡哆醇，100 mg/l 鹽酸硫胺素，400 mg/l 甘氨酸儲備液iiii的配制方法:將每種試劑先分別溶解，再彼此混合，最后定溶至所需數(shù)量。儲備液iv 的配制方法為：取feso47h2o5 566 mg 和na2edta2h2o 7460 mg 分別置于450 ml 蒸餾水中，加熱攪拌使之溶解，然后將2 種溶液混合，再加蒸餾水至1 l。植物激素母液的配制方法為：100mg/l naa母液。稱取10 mgnaa，用少量95%乙醇或少量乙酸溶解后，用蒸餾水定溶至100 ml。1000mg/l 6-ba 母液。稱取100 mg 6-ba，用少量1 mol/ml 的鹽酸溶解后，用蒸

43、餾水定溶至100 ml。然后根據(jù)所需功能的不同，在ms 培養(yǎng)基中加入不同量的naa和6-ba 母液，具體加入量見表 各功能培養(yǎng)基中植物激素母液加入量 ml/l培養(yǎng)基naa 母液6-ba 母液叢生芽誘導(dǎo)0.12.0繼代增殖0.1 0.5 1.5生根培養(yǎng)0.10-1l ms 培養(yǎng)基 培養(yǎng)基的配制：分別取50 ml 儲備液i，5 ml儲備液ii，5 ml 儲備液iii 和5 ml 儲備液iv，1 ml，naa 母液，2 ml 6-ba 母液放入1 000 ml 的燒杯中；另取1 個燒杯（或不銹鋼鍋）加入700 ml 蒸餾水、30 g 蔗糖、7 g 瓊脂，加熱使瓊脂溶化，再將溶解的瓊脂糖溶液倒入盛有各

44、種母液的燒杯中，用蒸餾水定溶至1 l，混勻后測ph；用1 mol/l naoh 或1 mol/l hcl調(diào)節(jié)ph至5.8，最后將培養(yǎng)基分裝到錐形瓶中物料恒算：先對1l培養(yǎng)基進(jìn)行物料衡算蔗糖 30 g 瓊脂 7 g 儲備液i用量為50 ml，則有： 33000 mg/l50 ml=1650mg： 38000 mg/l50 ml = 1900 mgcacl： 8800 mg/l50 ml = 440 mgmg7ho： 7400 mg/l50 ml =370 m gkp： 3400 mg/l50 ml=170 mg儲備液ii用量為5 ml，則有 ki： 166 mg/l5 ml=0，83 mg： 1

45、 240 mg/l5 ml=6，2 mg4： 4 460 mg/l5 ml=22.3 mg： 1 720 mg/l5 ml=8.6 mg： 50 mg/5 ml=0，25 mgcu5： 5 mg/l5 ml=0.025 mgco： 5 mg/l5 ml=0.025 mg儲備液iii用量為5 ml，則有 肌醇： 2000 mg/l5 ml=10 mg煙酸： 100 mg/l5 ml=0.5 mg鹽酸吡哆醇： 100 mg/l5 ml=0.5 mg鹽酸硫胺素： 100 mg/l5 ml=0.5 mg甘氨酸 ： 400 mg/l5 ml=2 mg儲備液iv用量為 1 ml，則有feso7ho ： 5

46、66 mg/l 1 ml =0.566 mgnaedta2ho： 7460 mg/l 1 ml =7.460 mgnaa 母液用量為1ml 6-ba 母液用量為2 ml naa： 100mg/l1 ml =0.1 mg6-ba： 1000 mg/l2 ml =2 mg所需培養(yǎng)基總數(shù)：每周期誘導(dǎo)培養(yǎng)基數(shù)每周期繼代培養(yǎng)基數(shù)每周期生根培養(yǎng)基數(shù)165724205362102每周期所需培養(yǎng)基體積：設(shè)每個培養(yǎng)瓶分裝30ml培養(yǎng)基則有 ： 每周期所需的誘導(dǎo)培養(yǎng)基體積為：16530ml=4.95l 其中 naa 母液體積為：4.951/10000=0.000495 l 6-ba 母液體積為：4.952/100

47、0=0.0099 l ms 培養(yǎng)基體積為： 4.95-0.000495-0.0099=4.94 l每周期所需的繼代培養(yǎng)基體積為：72420530ml=21726.15 l 其中 naa 母液體積為：21726.151/10000=2.172615 l 6-ba 母液體積為：21726.151/1000=21.72615 l ms 培養(yǎng)基體積為：21726.15-21.72615-2.172615=21702.25 l每周期所需的生根培養(yǎng)基體積為：36210230ml=10863.06 l 其中naa 母液體積為：10863.061/10000=1.086306 l ms 培養(yǎng)基體積為：1086

48、3.06-1.086306=10861.97 l每周期ms 培養(yǎng)基體積體積為: 4.94+21702.25+10861.97=32569.16 l每周期所需naa 母液體積為: （0.000495+2.172615+1.086306）+32569.161/1000=35.83 l每周期所需6-ba母液體積為： (0.0099+21.72615)+ 32569.162/1000=86.87437 l5.3每年物料總衡算 每年物料衡算表物料名稱每l凈含量/ mg每周期體積/l每年周期數(shù)總重量/kg瓊脂700032569.1661367904.72蔗糖3000032569.1665862448.80

49、ki 0.83 32569.166162.194hbo6.2 32569.166121.157mnso4ho22.3 32569.1664357.754znso7ho8.6 32569.1661680.569namoo2ho0.25 32569.16648.854cuso5ho0.025 32569.1664.890 cocl6ho0.025 32569.1664.890 nhno 1650 32569.166322434.684kno1900 32569.166371288.424 cacl2ho440 32569.16685982.582 mgso7ho370 32569.16672303

50、.535 khpo170 32569.16633220.54 肌醇 10 32569.1661954.150煙酸 0.5 32569.16697.707鹽酸吡哆醇 0.5 32569.16697.707鹽酸硫胺素 0.5 32569.16697.707 甘氨酸 2 32569.166390.830feso7ho 0.566 32569.166110.605 naedta2ho7.460 32569.1661457.800naa 0.1 35.8360.02156-ba2 86.8743761.0425 第六章 廢物處理6.1廢水處理方法 生物塘法 生物塘是一種利用天然凈化能力處理廢水的生物處理設(shè)施，該技術(shù)在 20 世紀(jì)50年代以后得到快速發(fā)展，尤其是在生活污水和有機(jī)工業(yè)廢水處理中應(yīng)用最多。生物塘根據(jù)塘內(nèi)的微生物類型、供養(yǎng)方式和