RU2119744C1 - Method and apparatus for in vitro plant propagation - Google Patents
Method and apparatus for in vitro plant propagation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119744C1 RU2119744C1 RU95106133/13A RU95106133A RU2119744C1 RU 2119744 C1 RU2119744 C1 RU 2119744C1 RU 95106133/13 A RU95106133/13 A RU 95106133/13A RU 95106133 A RU95106133 A RU 95106133A RU 2119744 C1 RU2119744 C1 RU 2119744C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tape
- plants
- explants
- knives
- culture vessels
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 title claims description 37
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 107
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 51
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 45
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 217
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 64
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 64
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 15
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 12
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007888 film coating Substances 0.000 claims 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 74
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 26
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 10
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 7
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 7
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 5
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 5
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 5
- 241000219095 Vitis Species 0.000 description 4
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 4
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 4
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 3
- 241000219094 Vitaceae Species 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 235000021021 grapes Nutrition 0.000 description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 3
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 3
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 235000009051 Ambrosia paniculata var. peruviana Nutrition 0.000 description 2
- 235000003097 Artemisia absinthium Nutrition 0.000 description 2
- 240000001851 Artemisia dracunculus Species 0.000 description 2
- 235000017731 Artemisia dracunculus ssp. dracunculus Nutrition 0.000 description 2
- 235000003261 Artemisia vulgaris Nutrition 0.000 description 2
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 2
- 244000131522 Citrus pyriformis Species 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 2
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 2
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 239000001138 artemisia absinthium Substances 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 description 1
- 241000220225 Malus Species 0.000 description 1
- 235000011430 Malus pumila Nutrition 0.000 description 1
- 235000015103 Malus silvestris Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000228451 Stevia rebaudiana Species 0.000 description 1
- 235000016639 Syzygium aromaticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000223014 Syzygium aromaticum Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;molecular oxygen Chemical compound O=O.O=C=O UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- HELXLJCILKEWJH-NCGAPWICSA-N rebaudioside A Chemical compound O([C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]([C@@H]1O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1)O)O[C@]12C(=C)C[C@@]3(C1)CC[C@@H]1[C@@](C)(CCC[C@]1([C@@H]3CC2)C)C(=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1)O)[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O HELXLJCILKEWJH-NCGAPWICSA-N 0.000 description 1
- 230000021749 root development Effects 0.000 description 1
- 230000002786 root growth Effects 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а более конкретное - к вегетативному размножению растений в культуре ткани in vitro, например, винограда, полыни лимонной, яблони, черешни, картофеля, стевии, гвоздики и т.д. The invention relates to agriculture, and more specifically to the vegetative propagation of plants in tissue culture in vitro, for example, grapes, wormwood lemon, apple, cherry, potato, stevia, cloves, etc.
Известен "Контейнер для микроразмножения растений" (а.с. N 1341114, СССР, A 01 G 31/02, 1987), в котором растения выращивают in vitro в культурных сосудах - контейнерах, состоящих из основания в виде листа с ячейками для размещения в них питательной среды и эксплантов, отделенными одна от другой перемычками. К основанию присоединено покрытие. К внутренней поверхности ячеек прикреплены опорные элементы для размещения эксплантов. Хотя устройство контейнеров предполагает автоматизированный разлив питательной среды в их ячейки при заводском изготовлении контейнеров, однако оно не предусматривает автоматизацию разрезки выросших в ячейках растений на экспланты, захват и пересадку эксплантов в стерильные ячейки с налитой в них питательной средой. The well-known "Container for micropropagation of plants" (A.S. N 1341114, USSR, A 01
Известны способ и устройство для вегетативного размножения растений (заявка N WO 91/15110, кл. A 01 H 4/00, 1991), в котором делают ряд горизонтальных срезов с массы растений, выращенных на желеобразной питательной среде, для получения черенков, содержащих в среднем хотя бы одну верхушку или узел. Черенки переносят с помощью потока воздуха или под действием собственной тяжести на свежую питательную среду, по которой они равномерно рассеиваются. Однако требуются большие затраты времени и ручного труда для высадки каждого размноженного растения в условия in vivo. Нет технического решения автоматизации открытия культуральных сосудов для разрезки, выросших в них растений на экспланты и закрытия других культуральных сосудов, в которые высаживают экспланты. A known method and device for vegetative propagation of plants (application N WO 91/15110, class A 01
Известны способ и приспособление для микроразмножения (заявка N WO 91/03929, МКИ A 01 H 4/00, 1991), в котором растения последовательно разрезают на экспланты лазерным лучом вместе со стенками культурального сосуда (контейнера). Однако требуются большие затраты времени и ручного труда для высадки каждого размноженного растения в условия in vivo. Нет технологического решения автоматизации открытия культуральных сосудов для разрезки выросших в них растений на экспланты и закрытия других культуральных сосудов, в которые высаживают экспланты. Отрезанные лучом лазера стенки культурального сосуда в процессе нарезки растений на экспланты будут препятствовать закрытию культуральных сосудов и росту в них растений. Недостаточна надежность размножения, так как при переворачивании сосуда в процессе разрезки растений на экспланты возможно выпадение питательной среды вместе с растениями из этого культурального сосуда. При падении эксплантов на твердую питательную среду, у некоторых из них будет плохой контакт с этой средой и в связи с этим возможны замедленный рост растений или гибель эксплантов. A known method and device for micropropagation (application N WO 91/03929, MKI A 01
Известны способ и устройство для асептического выращивания клеток или тканей (заявка N EP 0412621, МКИ A 01 H 4/00, 1991), особенно приемлемые для вегетативного размножения растений in vitro (прототип способа). Способ прототипа предусматривает ряд последовательных действий в автоматическом режиме в устройстве над сосудами, в которых выращивают растения in vitro. Культуральные сосуды выполнены в виде цепочки соединенных между собой индивидуальных, стерильных капсул. Капсулы сделаны в виде мешков из органического полимера с мягкими стенками и одной открытой стороной. Цепочку соединенных между собой индивидуальных стерильных капсул постепенно разматывают из горизонтальной упаковки и перемещают в вертикальном положении вдоль группы станций: на первой станции капсулы (мешки) раскрывают с помощью вакуумных присосок, воздействующих на стенки капсул, и заполняют их питательной средой; на второй станции в капсулы высаживают экспланты; на третьей станции капсулы, содержащие питательную среду и экспланты, заваривают для создания в них стерильности; на четвертой станции капсулы переводят в горизонтальное положение и складывают в емкость в виде упаковки. Однако в прототипе не автоматизирована разрезка растений на экспланты и высадка эксплантов в капсулы. Использование способа-прототипа не позволяет получать полноценные растения, способные к адаптации к условиям in vivo, в связи с отсутствием газообмена между газовой средой внутри культурального сосуда (капсулы) и внешней газовой средой. Поэтому требуется дополнительная пересадка растений в культуральные сосуды другого типа для получения растений, способных адаптироваться к условиям in vivo. Способ прототипа позволяет размножить растения только на промежуточном этапе, тогда как больше всего растений необходимо размножать на последнем этапе, перед их пересадкой в почву, в условия in vivo. Способ прототипа не дает возможности размножить растения in vitro в замкнутом цикле. Требуются большие затраты времени и ручного труда для высадки размноженных растений в почву, в условия in vivo. A known method and device for aseptic growth of cells or tissues (application N EP 0412621, MKI A 01
Известен аппарат для срезания и перемещения растительной ткани и способ его применения (заявка N WO 88/04520, МКИ A 01 G 7/00, 1988) (прототип устройства). Устройство предназначено для разрезки стеблей растений на экспланты, захвата эксплантов и их высадки на питательную среду. Аппарат содержит нож в виде трубы с кольцевой режущей кромкой с возможностью ее вращения во время отрезка экспланта путем натяжения на ручку и вращения ручки, которая жестко соединена с ножом. Внутри ручки и трубы ножа установлен стержень с кольцом с возможностью поступательного движения стержня внутри ручки и конца стержня с кольцом внутри ножа. В ручке установлена пружина, которая выталкивает стержень с кольцом из трубы ножа. Труба ножа и конец стержня с кольцом образуют выемку. После отрезки экспланта кольцевой режущей кромкой ножа эксплант попадает в выемку ножа. Эксплант высаживают на поверхность питательной среды путем нажатия на стержень. При этом сжимается пружина, кольцо на конце стержня выталкивает эксплант из трубы ножа. Эксплант вдавливают в мягкую питательную среду. Для правильного размещения экспланта на поверхности питательной среды используют стержень с горизонтальным выступом, которым вдавливают нижнюю часть экспланта в питательную среду, с в результате чего эксплант занимает вертикальное положение. Таким образом, прототип устройства содержит два конструктивных элемента: конструктивный элемент - нож, который разрезает растения на экспланты, и конструктивный элемент - пересадочный захват, который захватывает отрезанные от растения экспланты и высаживает экспланты на питательную среду. A known apparatus for cutting and moving plant tissue and the method of its application (application N WO 88/04520, MKI A 01
Так как в прототипе способа используется устройство, которое не производит разрезку растений, выросших в культуральных сосудах, на экспланты и пересадку эксплантов в другие культуральные сосуды, с налитой в них питательной средой, то мы в качестве прототипа устройства для выполнения этих операций, являющихся главными в процессе размножения растений in vitro, выбрали аппарат для срезания и перемещения растительной ткани и способ его применения. Недостатком устройства прототипа является необходимость отрезки от растения экспланта и высадки экспланта ручным способом на агаризованную питательную среду (путем нажатия на ручку и вращения ее, во время отрезки экспланта от побега, затем нажатия на стержень, во время высадки экспланта), что требует больших затрат времени и труда для отрезки и высадки каждого экспланта. Since the prototype of the method uses a device that does not cut plants grown in culture vessels into explants and transplant explants into other culture vessels filled with a nutrient medium, we, as a prototype of a device for performing these operations, which are the main In the process of plant propagation in vitro, we chose an apparatus for cutting and moving plant tissue and the method of its application. The disadvantage of the prototype device is the need to cut from the explant plant and land the explant manually on an agarized nutrient medium (by pressing the handle and rotating it during the cut of the explant from escape, then pressing the rod during landing of the explant), which is time consuming and labor to cut and land each explant.
Устройство прототипа недостаточно надежно, так как не все экспланты будут отрезаны и захвачены выемкой ножа с первого раза. Возможно выпадение экспланта из выемки ножа при переносе экспланта для его высадки на питательную среду, так как эксплант в трубе ножа (выемке) ничем не удерживается. Эксплант представляющий собой черенок стебля, содержащий как минимум один лист с пазушной почкой, по размеру может быть больше кольцевой кромки ножа, что делает невозможным его отрезку от стебля. Экспланты высаживают на агаризованную среду, для которой требуется дорогостоящее вещество агар-агар. The prototype device is not reliable enough, since not all explants will be cut off and captured by the notch of the knife the first time. It is possible for the explant to fall out of the recess of the knife when the explant is transferred to land on a nutrient medium, since the explant is not held in the knife tube (recess). The explant is a stalk of the stem, containing at least one leaf with a axillary kidney, the size may be larger than the annular edge of the knife, which makes it impossible to cut it from the stem. Explants are planted on an agar medium, which requires the expensive agar-agar material.
В основу изобретения поставлена задача создания способа размножения растений in vitro, в котором устройством в автоматическом режиме производят ряд последовательных действий: раскрытие культуральных сосудов, соединенных между собой в виде ленты, разрезку выросших в них растений на экспланты, переноску этих эксплантов в другие культуральные сосуды, с предварительно налитой в них в устройстве жидкой питательной средой, после чего осуществляют закрытие культуральных сосудов для дальнейшего выращивания из них растений in vitro, повторное размножение выросших растений в устройстве или высаживание их вместе с культуральными сосудами в почву, что обеспечивает ускорение размножения растений in vitro, механизацию процесса размножения, выполняемую устройством в замкнутом цикле, полностью в автоматическом режиме, за счет чего сокращаются затраты времени, ручного труда, электроэнергии, необходимые для размножения растений in vitro, уменьшаются затраты труда, необходимые для высадки растений в почву, повышается приживаемость растений при их пересадке в условия in vivo, что, следовательно, делает применение данного способа в производстве эффективным для быстрого размножения оздоровленного посадочного материала растений, новых клонов, устойчивых к болезням высокопродуктивных сортов. The basis of the invention is the task of creating a method of propagation of plants in vitro, in which the device automatically performs a series of sequential actions: opening cultural vessels interconnected in the form of a tape, cutting the plants grown in them for explants, transferring these explants to other cultural vessels, with liquid nutrient medium previously poured into them in the device, after which the culture vessels are closed for further cultivation of plants in vitro from them, repeated milling planting the grown plants in the device or planting them together with the culture vessels in the soil, which ensures the acceleration of plant propagation in vitro, the mechanization of the propagation process performed by the device in a closed cycle, completely in automatic mode, thereby reducing the time, manual labor, electricity, necessary for plant propagation in vitro, the labor costs required for planting plants in the soil are reduced, the survival rate of plants when they are transplanted to in vivo conditions is increased, which therefore The application of this method in production is effective for the rapid propagation of healthy planting stock material of plants, new clones resistant to diseases of highly productive varieties.
Поставленная задача решается тем, что в способе размножения растений in vitro, содержащем общие с прототипом признаки, а именно проведение устройством ряда последовательных действий в автоматическом режиме над культуральными сосудами (капсулами), в которых выращивают растения in vitro: постепенное разматывание цепочки соединенных между собой индивидуальных стерильных капсул из упаковки и перемещение их вдоль группы станций: на первой станции заполнение капсул питательной средой; на второй станции высаживание в капсулы эксплантов; на третьей станции заваривание капсул, содержащих питательную среду и экспланты для создания в них стерильности; на четвертой станции укладывание капсул в емкость в виде упаковки, согласно изобретению вводится раскручивание лентопротяженным механизмом ленты с расположенными вертикально культуральными сосудами, в которых выросли растения in vitro, и за счет гибкости переведение ее из вертикального в горизонтальное положение (в прототипе действия над цепочкой соединенных между собой капсул, в которых выросли растения, отсутствуют); в узле снятия пленки покрытия удаление с основанием ленты термоактивной пленки покрытия путем ее нагрева нагреваемым валиком; в узле разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов с использованием комплекта ножей и пересадочных лапок разрезание растения на экспланты и высаживание эксплантов в культуральные сосуды движущейся в горизонтальной плоскости другой стерильной ленты (в прототипе эта лента присутствует, но ее разматывают из горизонтальной упаковки и переводят в вертикальное положение). Предварительно перед высадкой эксплантов в культуральные сосуды этой ленты дозатором наливают в них жидкую питательную среду синхронно с подачей ленты. Жидкую питательную среду наливают в нижние и верхние камеры, а также на выпуклости культуральных сосудов, объединенных между собой в виде ленты, что ускоряет разлив среды в культуральные сосуды; способствует удерживанию эксплантов на их выпуклостях за счет сил смачивания, до присоединения к основанию ленты пленки покрытия, которой эксплант прижимают к выпуклости; обеспечивает выживание экспланта до образования корней, так как при переводе ленты из горизонтального в вертикальное положение жидкая среда перетекает из верхних в нижние камеры и на своем пути смачивает листья и стебли эксплантов. В случае, когда на выпуклость наливают концентрированный раствор углевода в питательной среде, содержащий количество углевода из расчета на весь объем наливаемой в культуральный сосуд среды, а в верхнюю камеру наливают среду без углевода, то эксплант лучше удерживается на выпуклости за счет вязкости концентрированного раствора углевода. Среда без углевода после переведения ленты из горизонтального в вертикальное положение перетекает из верхней в нижнюю камеру и при этом смывает концентрированный раствор углевода с выпуклости культурального сосуда. После высадки растений в культуральных сосудах, соединенных между собой в виде ленты, в почву в условия in vivo в верхней камере не развивается патогенная микрофлора, так как на стенках верхней камеры нет остатков питательной среды с углеводом. В узле присоединения пленки покрытия после разлива среды и высадки эксплантов в культуральные сосуды к основанию ленты присоединяют термоактивную пленку покрытия путем ее нагрева до необходимой температуры нагреваемым валиком (в прототипе капсулы заваривают горизонтальным швом). Ленту переводят лентопротяжным механизмом из горизонтального в вертикальное положение и сматывают в рулон на штативе (в прототипе, наоборот, цепочку капсул переводят из вертикального в горизонтальное положение и складывают эти капсулы в емкость в виде горизонтальной упаковки). Выросшие в культуральных сосудах этой ленты растения повторно размножают в устройстве, в результате чего получается замкнутый цикл автоматизированного размножения растений in vitro. В прототипе действия в автоматическом режиме над цепочкой культуральных сосудов (капсул) и над выросшими в них растениями отсутствуют. Также не предусмотрены операции раскрытия капсул, разрезки выросших в них растений на экспланты и высадки эксплантов в другие капсулы с налитой в них питательной средой. Поэтому в прототипе способа незамкнутый цикл размножения. В заявляемом способе перед размещением ленты в почве для адаптации и дальнейшего развития находящихся в культуральных сосудах ленты растений в условиях in vivo, с верхних и нижних частей ленты снимают пленку покрытия, что позволяет побегу расти выше ленты, а корням развиваться в почве. Растения удерживаются в культуральных сосудах во время высадки в почву оставшейся пленкой покрытия на средней части ленты. В случае высадки в почву растений в ленте расстояния между растениями в ряду регулируют шириной перемычек между культуральными сосудами, а в случае больших расстояний между растениями в ряду производят разрезы ленты по перемычкам и растения высаживают в культуральных сосудах по отдельности. Через бороздки, выполненные на основании ленты, происходит газообмен воздуха, находящегося внутри культуральных сосудов, с внешней средой, и поэтому в культуральных сосудах выращивают растения, адаптированные к более низкой влажности и к более интенсивным процессам дыхания и фотосинтеза, что повышает приживаемость растений при пересадке в условия in vivo. Способом прототипа выращивают растения, неспособные прижиться при их пересадке в субстрат в условиях in vivo, так как растения в капсулах закрыты герметично и отсутствует обмен газовой среды внутри капсул с внешней средой. Поэтому требуется дополнительная пересадка растений в культуральные сосуды другого типа для выращивания растений, способных адаптироваться к условиям in vivo. The problem is solved in that in the method of plant propagation in vitro, containing common features with the prototype, namely, the device performing a series of sequential actions in automatic mode on the culture vessels (capsules) in which plants are grown in vitro: gradual unwinding of a chain of interconnected individual sterile capsules from the packaging and moving them along a group of stations: at the first station, filling capsules with a nutrient medium; at the second station, planting explants in capsules; at the third station, brewing capsules containing nutrient medium and explants to create sterility in them; at the fourth station, placing the capsules in a container-like packaging, according to the invention, the unwinding of the tape by the stretching mechanism of the tape with vertically arranged culture vessels in which the plants were grown in vitro is introduced and due to the flexibility of moving it from a vertical to a horizontal position (in the prototype of the action on a chain connected between there are no capsules in which the plants grew); in the unit for removing the coating film, removing from the base of the tape a thermoactive coating film by heating it with a heated roller; in the node for cutting plants into explants and planting explants using a set of knives and transfer legs, cutting the plants for explants and planting explants in the culture vessels of another sterile tape moving in the horizontal plane (in the prototype this tape is present, but it is unwound from a horizontal package and transferred to a vertical position). Previously, before landing of explants into the culture vessels of this tape, a liquid nutrient medium is poured into them by the dispenser simultaneously with the feed of the tape. Liquid nutrient medium is poured into the lower and upper chambers, as well as on the bulge of the culture vessels, interconnected in the form of a tape, which accelerates the spill of the medium into the culture vessels; helps to keep the explants on their bulges due to wetting forces, until the coating film is attached to the base of the tape, to which the explant is pressed against the bulge; ensures the survival of the explant until the formation of roots, since when transferring the tape from horizontal to vertical position, the liquid flows from the upper to the lower chambers and wetts the leaves and stems of the explants in its path. In the case when a concentrated carbohydrate solution is poured onto the bulge in a nutrient medium containing the amount of carbohydrate based on the total volume of the medium poured into the culture vessel, and the medium without carbohydrate is poured into the upper chamber, the explant is better kept on the bulge due to the viscosity of the concentrated carbohydrate solution. A carbohydrate-free medium, after moving the tape from horizontal to vertical, flows from the upper to the lower chamber and at the same time flushes the concentrated carbohydrate solution from the bulge of the culture vessel. After planting plants in culture vessels connected together in the form of a tape, pathogenic microflora does not develop in the soil in vivo in the upper chamber, since there are no residues of the nutrient medium with carbohydrate on the walls of the upper chamber. In the site of attachment of the coating film after spilling the medium and landing the explants in the culture vessels, a thermoactive coating film is attached to the base of the tape by heating it to the required temperature with a heated roller (in the prototype the capsule is welded with a horizontal seam). The tape is transferred by a tape drive from horizontal to vertical and wound onto a roll on a tripod (in the prototype, on the contrary, the chain of capsules is transferred from vertical to horizontal and these capsules are folded into a container in the form of a horizontal package). The plants grown in the culture vessels of this tape are repeatedly propagated in the device, resulting in a closed cycle of automated propagation of plants in vitro. In the prototype, there are no automatic actions on the chain of culture vessels (capsules) and on the plants grown in them. Also, there are no operations for opening capsules, cutting plants grown in them into explants, and planting explants in other capsules filled with nutrient medium. Therefore, in the prototype method, an open breeding cycle. In the inventive method, before placing the tape in the soil for adaptation and further development of plants in the culture vessels of the tape in vivo, the coating film is removed from the upper and lower parts of the tape, which allows the shoot to grow above the tape and the roots to develop in the soil. Plants are held in culture vessels during planting in the soil with the remaining coating film in the middle of the tape. In the case of planting plants in the soil in the tape, the distance between the plants in the row is regulated by the width of the bridges between the culture vessels, and in the case of large distances between the plants in the row, cut the tape along the bridges and the plants are planted separately in the culture vessels. Through the grooves made on the basis of the tape, gas is exchanged between the air inside the culture vessels and the environment, and therefore plants are grown in the culture vessels that are adapted to lower humidity and more intensive processes of respiration and photosynthesis, which increases the survival rate of plants during transplantation in vivo conditions. By the prototype method, plants are grown that are unable to take root when they are transplanted into the substrate in vivo, since the plants in capsules are sealed and there is no exchange of the gas medium inside the capsules with the external environment. Therefore, additional transplantation of plants into culture vessels of a different type is required for growing plants capable of adapting to in vivo conditions.
В основу изобретения поставлена задача создания устройства размножения растений in vitro, в котором находятся лентопротяжный механизм для транспортировки ленты с выросшими в ее культуральных сосудах растениями; узел снятия пленки покрытия с ленты, в культуральных сосудах которой выросли растения; узел разрезки находящихся в культуральных сосудах этой ленты растений на экспланты и высадки эксплантов в культуральные сосуды другой стерильной ленты; дозатор разлива питательной среды в ее культуральные сосуды; узел присоединения пленки покрытия к основанию этой второй ленты после разлива жидкой среды и высадки эксплантов в ее культуральные сосуды; второй лентопротяжный механизм для транспортировки в устройстве первой ленты и ее сматывания в рулон на штативе; узел дезинфекции ножей и пересадочных лапок, используемых для разрезки растений на экспланты и их высадки, что обеспечивает повышение надежности, механизацию процесса размножения растений in vitro, осуществляемую в автоматическом режиме на всех этапах, использование жидкой питательной среды для выращивания растений в культуральных сосудах, за счет чего повышается скорость размножения растений in vitro, сокращаются затраты ручного труда, электроэнергии, из питательной среды для роста растений исключается дорогостоящее вещество агар-агар. The basis of the invention is the task of creating a plant propagation device in vitro, in which there are a tape drive for transporting a tape with plants grown in its culture vessels; a knot for removing a coating film from a tape in the culture vessels of which the plants grew; a node for cutting the plants located in the culture vessels of this tape into explants and planting the explants in the culture vessels of another sterile tape; a dispenser for spilling a nutrient medium into its culture vessels; a unit for attaching a coating film to the base of this second tape after spilling the liquid medium and landing the explants in its culture vessels; a second tape drive mechanism for transporting in the device the first tape and winding it into a roll on a tripod; knot and transplant disinfection unit used for cutting plants into explants and planting them, which provides increased reliability, mechanization of the plant propagation process in vitro, carried out automatically at all stages, the use of a liquid nutrient medium for growing plants in culture vessels, due to which increases the rate of plant propagation in vitro, reduces the cost of manual labor, electricity, and the expensive substance agar-agar is excluded from the nutrient medium for plant growth.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве размножения растений in vitro, содержащем конструктивные элементы: нож с возможностью отрезки отдельных эксплантов от растений и пересадочный захват с возможностью захвата отрезанных от растений эксплантов и высадки эксплантов в культуральные сосуды на питательную среду, согласно изобретению вводятся два лентопротяжных механизма, состоящих из зубчатых валиков с электроприводом и направляющих пазов, один из которых раскручивает из рулона ленту, в культуральных сосудах которой выросли растения, транспортирует эту ленту в устройстве, переводит ее из вертикального в горизонтальное положение; узел снятия пленки покрытия с ленты, включающий нагреваемый валик, которым путем нагрева до определенной температуры снимают термоактивную пленку покрытия с основания ленты и сматывают снятое покрытие на катушку с электроприводом; узел разрезки находящихся в культуральных сосудах ленты растений на экспланты и высадки эксплантов, в котором конструктивные элементы - ножи и пересадочные захваты (пересадочные лапки) - выполнены в виде ножниц, расположены в механизме попарно и чередуются в момент разрезки растения на экспланты от нижней камеры к верхней части верхней камеры культурального сосуда следующим образом: ножи, пересадочные лапки, пересадочные лапки, ножи, пересадочные лапки, пересадочные лапки. .., ножи, пересадочные лапки, пересадочные лапки, что позволяет разрезать растение на экспланты и захватывать экспланты одновременно по всей длине стебля растения. Устройство прототипа позволяет отрезать от стебля растения и захватывать экспланты по отдельности, для чего требуется больше времени. Ножи и пересадочные лапки заявляемого устройства выполнены в виде ножниц, имеют дугообразную форму, что исключает соскальзывание стебля с ножей и пересадочных лапок во время его разрезки на экспланты и захвата эксплантов. Прямая линия, соединяющая концы ножей и пересадочных лапок с центром оси, на которой они размещены, равна радиусу имеющей форму дуги стенки культурального сосуда. Поэтому во время разрезки стебля на экспланты и захвата эксплантов ножи и пересадочные лапки скользят по стенке культурального сосуда с минимальным зазором и обеспечивают разрезку стебля на экспланты и захват эксплантов даже в случае, когда стебель растения находится возле стенки культурального сосуда. Каждый нож жестко соединен с пересадочной лапкой таким образом, что он выступает на несколько миллиметров вперед и в сторону, что, в свою очередь, обеспечивает надежный захват эксплантов сразу же после разрезки стебля на экспланты. Отрезка и захват эксплантов заявляемым устройством более надежны, чем устройством прототипа, так как твердые стебли могут быть не до конца разрезаны ножом прототипа, выполненным в виде трубы с кольцевой режущей кромкой, с возможностью ее вращения во время отрезки экспланта путем нажатия на ручку и вращения ручки, которая жестко соединена с ножом. Экспланты могут выпадать из конструктивного элемента прототипа, захватывающего эксплант, выполненного в виде выемки, образованной трубой ножа и концом стержня с кольцом, в которую попадает эксплант после его отрезки кольцевой режущей кромкой трубы ножа. В заявляемом устройстве пересадочными лапками в виде ножниц захватывают каждый эксплант с двух сторон возле разрезов стебля растения, сделанных ножами, переносят его к другой движущейся в горизонтальной плоскости стерильной ленте и высаживают на выпуклость ее культурального сосуда. В устройстве установлен дозатор разлива жидкой питательной среды, которым предварительно, перед высадкой эксплантов, наливают среду в культуральные сосуды второй ленты. Продолжения ножей с пересадочными лапками и пересадочных лапок без ножей выше оси, на которой они закреплены на втулках с возможностью их вращения, выполнены в виде сторон параллелограмма (вершины которого лежат в плоскости, перпендикулярной плоскости основания ленты), в виде шарнира, к верхней точке которого или к продолжению пересадочных лапок прикреплена стягивающая пружина, смыкающая ножи с пересадочными лапками и пересадочные лапки без ножей во время разрезки ножами стебля растения на экспланты и захвата элементов пересадочными лапками. В устройстве установлено не менее трех компонентов ножей и пересадочных лапок с возможностью одновременного выполнения нескольких различных операций: разрезки растения на экспланты, высадки эксплантов на выпуклости культуральных сосудов стерильной ленты, дезинфекции ножей и пересадочных лапок, благодаря чему ускоряется размножение растений в устройстве. Альтернативным решением может быть размещение ножей и пересадочных лапок на втулках не на горизонтальной оси, а на кольцевом креплении в виде многогранника, количество граней которого соответствует количеству эксплантов, на которые разрезают стебель растения. Но в этом случае потребуется больше времени на разрезку растения на экспланты и захват эксплантов, так как каждый эксплант отрезают ножами от стебля и захватывают пересадочными лапками по отдельности. Преимущество заявляемого устройства по сравнению с прототипом также обеспечивается использованием жидкой среды для роста растений в культурных сосудах in vitro что не требует дорогостоящего вещества агар-агара. The problem is solved in that in an in vitro plant propagation device containing structural elements: a knife with the ability to cut individual explants from plants and transplant capture with the ability to capture explants cut off from plants and plant explants in culture vessels on a nutrient medium, according to the invention, two tape drives are introduced a mechanism consisting of electric toothed rollers and guide grooves, one of which unwinds a tape from a roll, in which cultural vessels grew wall, transports this tape in the device, transfers it from vertical to horizontal position; an assembly for removing a coating film from a tape, comprising a heated roller, by which, by heating to a certain temperature, a thermoactive coating film is removed from the base of the tape and the removed coating is wound onto an electric coil; a knot for cutting plant explants located in the culture vessels and explant landing, in which the structural elements - knives and transfer grips (transfer legs) are made in the form of scissors, are arranged in pairs in the mechanism and alternate when the plant is cut into explants from the lower chamber to the upper parts of the upper chamber of the culture vessel as follows: knives, transfer legs, transfer legs, knives, transfer legs, transfer legs. .., knives, transfer legs, transfer legs, which allows you to cut the plant into explants and capture explants simultaneously along the entire length of the stem of the plant. The prototype device allows you to cut off the stem of the plant and capture the explants separately, which takes more time. Knives and interchangeable legs of the claimed device are made in the form of scissors, have an arcuate shape, which eliminates the slipping of the stem from the knives and interchangeable legs during its cutting into explants and capture of explants. A straight line connecting the ends of the knives and transfer legs with the center of the axis on which they are placed is equal to the radius of the arc-shaped wall of the culture vessel. Therefore, when cutting the stem into explants and capturing the explants, the knives and transfer legs slide along the wall of the culture vessel with minimal clearance and ensure that the stem is cut into explants and capturing the explants even when the plant stem is near the wall of the culture vessel. Each knife is rigidly connected to the interlocking foot in such a way that it protrudes several millimeters forward and to the side, which, in turn, provides a reliable grip of explants immediately after cutting the stem into explants. The cut and capture of explants by the claimed device is more reliable than the prototype device, since the solid stems may not be completely cut by the prototype knife, made in the form of a pipe with an annular cutting edge, with the possibility of its rotation during the explant segment by pressing the handle and rotating the handle which is rigidly connected to the knife. The explants can fall out of the structural element of the prototype, capturing the explant, made in the form of a recess formed by the pipe of the knife and the end of the rod with the ring, into which the explant gets after it is cut by the annular cutting edge of the knife pipe. In the claimed device, transplant paws in the form of scissors capture each explant from two sides near the plant stem cuts made by knives, transfer it to another sterile tape moving in a horizontal plane and plant it on the bulge of its culture vessel. The device is equipped with a dispenser for spilling liquid nutrient medium, which previously, before disembarking the explants, pour the medium into the culture vessels of the second tape. The extensions of knives with interchangeable legs and interchangeable legs without knives above the axis on which they are mounted on the bushes with the possibility of rotation are made in the form of sides of a parallelogram (whose vertices lie in a plane perpendicular to the plane of the base of the tape), in the form of a hinge to the upper point of which or a contraction spring is attached to the continuation of the transfer legs, closing the knives with transfer legs and transfer legs without knives while cutting the stem of the plant into explants with knives and grabbing the elements with pkami. The device has at least three components of knives and transfer legs with the ability to simultaneously perform several different operations: cutting a plant into explants, planting explants on the bulge of the culture vessels of a sterile tape, disinfecting knives and transfer legs, which accelerates the reproduction of plants in the device. An alternative solution is to place the knives and interchangeable paws on the bushings not on the horizontal axis, but on the ring mount in the form of a polyhedron, the number of faces of which corresponds to the number of explants into which the plant stem is cut. But in this case, it will take more time to cut the plants into explants and to capture the explants, since each explant is cut with knives from the stem and captured individually by transfer legs. The advantage of the claimed device in comparison with the prototype is also provided by the use of a liquid medium for plant growth in cultured vessels in vitro that does not require expensive agar-agar material.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 схематично изображена лента с культуральными сосудами для выращивания растения in vitro, с последующим их размножением в устройстве или высадкой растений вместе с культуральными сосудами в почву, в условия in vivo; на фиг. 2 - культуральный сосуд ленты; на фиг. 3 схематично изображено устройство размножения растений in vitro; на фиг. 4 - нагреваемый валик для снятия с основания ленты пленки покрытия; на фиг. 5 схематично изображены ножи с пересадочными лапками перед разрезкой растения ножами на экспланты и захватом эксплантов пересадочными лапками; на фиг. 6 - пересадочные лапки без ножей перед захватом экспланта; на фиг. 7 - чередование находящихся в комплекте на одной оси ножей с пересадочными лапками и пересадочных лапок без ножей; на фиг. 8 - захват экспланта пересадочными лапками; на фиг. 9 - высадка экспланта на выпуклость культурального сосуда ленты; на фиг. 10 - ножи с пересадочными лапками, не захватившие эксплант; на фиг. 11 - дозатор для разлива питательной среды в культуральный сосуд ленты; на фиг. 12 - использование в устройстве трех комплектов ножей и пересадочных лапок, выполняющих разные операции: разрезку растений на экспланты, захват эксплантов, высадку эксплантов в культуральные сосуды стерильной ленты, дезинфекцию ножей и пересадочных лапок в СВЧ-печи; на фиг. 13 - штатив для выращивания растений в культуральных сосудах ленты; на фиг. 14 - фиксирование конца ленты, находящейся на штативе; на фиг. 15 - скоба для фиксирования конца ленты, находящейся на штативе; на фиг. 16 - стеллаж с освещением, на полках которого размещают штативы с лентой и из эксплантов выращивают растения; на фиг. 17 - уголок на полке стеллажа, на котором поддерживается штатив с лентой; на фиг. 18 - процесс снятия находящимися на одной оси нагреваемыми валиками части пленки перекрытия с ленты перед высадкой растений в условия in vivo. The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 schematically shows a tape with culture vessels for growing plants in vitro, followed by their propagation in the device or planting of plants together with the culture vessels in the soil, in vivo; in FIG. 2 - a culture vessel of the tape; in FIG. 3 schematically shows an in vitro plant propagation device; in FIG. 4 - a heated roller for removing coating film from the base of the tape; in FIG. 5 shows schematically knives with interchangeable paws before cutting the plant with knives into explants and capture of explants with interchangeable paws; in FIG. 6 - transfer legs without knives before capturing the explant; in FIG. 7 - alternation of knives with interchangeable legs and interchangeable legs without knives on the same axis; in FIG. 8 - capture of the explant by transfer legs; in FIG. 9 - landing of the explant on the bulge of the culture vessel of the tape; in FIG. 10 - knives with interchangeable legs that did not capture the explant; in FIG. 11 - dispenser for spilling the nutrient medium into the culture vessel of the tape; in FIG. 12 - use in the device of three sets of knives and transplant legs performing different operations: cutting plants into explants, capturing explants, planting explants in culture vessels of a sterile tape, disinfecting knives and transplant legs in a microwave oven; in FIG. 13 - a tripod for growing plants in the culture vessels of the tape; in FIG. 14 - fixing the end of the tape located on a tripod; in FIG. 15 - bracket for fixing the end of the tape located on a tripod; in FIG. 16 - a rack with lighting, on the shelves of which are placed tripods with a tape and plants are grown from explants; in FIG. 17 - a corner on a shelf of a rack on which a tripod with a tape is supported; in FIG. 18 - the process of removing located on the same axis of the heated rollers of the part of the overlapping film from the tape before planting in vivo.
Для размножения растения в устройстве используют культуральные сосуды, соединенные между собой в виде ленты (фиг. 1, 2). Лента состоит из основания 1 в виде листа с выштампованными в нем культуральными сосудами 2 для размещения питательной среды и эксплантов, отделенными один от другого перемычками 3. К ленте присоединяют пленку покрытия 4 из одного листа прозрачной термоактивной пленки. На ленте в культуральном сосуде выштампована выпуклость 5, на которой фиксируют эксплант путем прижатия его к выпуклости 5 пленкой покрытия 4. Выпуклость 5 разделяет культуральный сосуд на две неравные по объему камеры: нижнюю 6 - для размещения жидкой среды, роста корней и верхнюю 7 - для роста побега растения. На основании 1 ленты выштампованы бороздки 8, которые обеспечивают газообмен между культуральным сосудом и внешней средой. На основании ленты находятся отверстия перфораций 9 для транспортировки ленты в устройстве. Устройство размножения растений in vitro (фиг. 3) размещают в двух сочлененных ламинарных боксах 10 (пылезащитных камерах типа УО-БГ или в аналогичных ламинарных боксах) с регулируемой скоростью потока воздуха, что обеспечивает стерильность процесса размножения растений in vitro. В устройстве находятся рулон стерильной ленты 11, а также рулон 12 стерильной пленки покрытия 4, которую присоединяют к основанию 1 ленты 11; рулон ленты 13, с выросшими растениями, предназначенными для разрезки на экспланты, с которой снимают и сматывают на катушку 14 пленку покрытия 4 с использованием электропривода. To propagate the plants in the device, cultural vessels are used, interconnected in the form of a tape (Fig. 1, 2). The tape consists of a
В устройстве установлены узел снятия пленки покрытия 4, в котором имеется нагреваемый валик 15 с возможностью путем нагрева отсоединения термоактивной пленки покрытия 4 от основания 1 ленты 13; дозатор 16, которым наливают стерильную жидкую питательную среду в культуральные сосуды стерильной ленты 11; бак 17, в котором находится стерильная жидкая питательная среда; комплект ножей с пересадочными лапками 18, ножами которого разрезают на экспланты растения, выросшие в культуральных сосудах ленты 13, а пересадочными лапками, находящимися в этом же комплекте 18, захватывают и высаживают экспланты в культуральные сосуды стерильной ленты 11; СВЧ-печь 19, с возможностью дезинфицирования ножей и пересадочных лапок комплекта 18; лентопротяжные механизмы, состоящие из направляющих пазов и зубчатых барабанов 20 с электроприводами, которыми путем зацепления за отверстия перфораций 9 раскручивают ленту 13 из рулона, переводят ее из вертикального в горизонтальное положение, транспортируют ленту 13 в устройстве, раскручивают ленту 11 из рулона, транспортируют ее в устройстве и переводят из горизонтального в вертикальное положение; нагреваемый валик 21 с возможностью путем нагрева присоединения к основанию 1 ленты 11 пленки покрытия 4, раскручиваемой из катушки 12; рулон 22, в который сматывают ленту 11, раскрученную из рулона 11, после разлива в ее культуральные сосуды жидкой среды дозатором 16, высадки в них эксплантов комплектом 18 ножей с пересадочными лапками, присоединения к ее основанию 1 пленки покрытия 4, перевода этой ленты из горизонтального в вертикальное положение; рулон 23, в который сматывают ленту 13 после ее перевода из вертикального в горизонтальное положение, снятия с ее основания 1 пленки покрытия 4, разрезки на экспланты растений, выросших в ее культуральных сосудах, комплектом 18 ножей и пересадочных лапок. На нагреваемых валиках 15 и 21 находятся (фиг. 4) углубления 24, соответствующие форме культуральных сосудов, благодаря которым не происходит перегрев растений в процессе снятия пленки покрытия 4 с основания 1 ленты 13 и присоединения пленки покрытия 4 к основанию 1 ленты 11. Также на нагреваемых валиках имеются углубления 25, обеспечивающие контакт бороздок с внешней средой. В устройстве установлены (фиг. 3) узел разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов, который состоит из комплектов 18 ножей и пересадочных лапок; ленточный привод (ременная или цепная передача), на котором закреплены эти комплекты, приводимый в движение электромотором, три катушки соленоидов, сердечники которых обеспечивают: 1) разрезку ножами растений на экспланты и их захват пересадочными лапками, 2) высадку эксплантов, 3) дезинфекцию ножей и пересадочных лапок. В комплекте 18 (фиг. 3) находятся (фиг. 5) выполненные в виде ножниц дугообразные ножи 26, жестко соединенные с пересадочными лапками 27, а (фиг. 6) также выполненные в виде ножниц дугообразные пересадочные лапки 27 без ножей. Ножи 26 с пересадочными лапками 27 (фиг. 5) и пересадочные лапки 27 без ножей (фиг. 6) находятся на втулках на одной оси 28. Прямая линия, соединяющая конец ножей 26 с центром оси 28 или конец пересадочных лапок 27 с центром оси 28, равна радиусу имеющей форму дуги внутренней поверхности стенки культурального сосуда 2 с возможностью скольжения с минимальным зазором концов ножной 26 и концов пересадочных лапок 27 по внутренней поверхности стенки культурального сосуда 2 в процессе разрезки растений ножами 26 на экспланты и захвата эксплантов пересадочными лапками 27. Ножи 26 жестко соединены с пересадочными лапками 27. Ножи 26 (фиг. 5) выступают вперед и (фиг. 7) в сторону от пересадочных лапок 27 на несколько миллиметров. В комплекте пересадочные лапки с ножами (фиг. 5) и пересадочные лапки без ножей (фиг. 6) чередуются вдоль оси 28, на которой они закреплены на втулках, как показано на фиг. 7. Ножи 26 с пересадочными лапками 27 и пересадочные лапки 27 без ножей, расположенные попарно, чередуются в момент разрезки растения на экспланты от нижней камеры, где отрезается часть корневой системы, к верхней части верхней камеры, где отрезается и захватывается верхушка растения следующим образом: ножи с пересадочными лапками, пересадочные лапки с ножами, пересадочные лапки без ножей, пересадочные лапки без ножей, ножи с пересадочными лапками и т.д., ..., пересадочные лапки с ножами, пересадочные лапки без ножей, пересадочные лапки без ножей, в зависимости от количества эксплантов, на которые разрезают растение. Продолжение (фиг. 8) каждого ножа с пересадочной лапкой 27 или пересадочной лапки без ножа выше втулки, находящейся на оси 28, является одной из сторон 29 параллелограмма в виде шарнира с подвижными осями 28, 30, 31, 32. Вершины параллелограмма находятся в плоскости, перпендикулярной плоскости основания ленты. К осям 30, 31 прикреплена стягивающая пружина 33, которая смыкает ножи 26 с пересадочными лапками 27 или пересадочные лапки 27 без ножей, что обеспечивает разрезку ножами стебля растения на экспланты и захват каждого экспланта с двух сторон пересадочными лапками 27 (фиг. 7). В устройстве имеется (фиг. 8, 9, 10) контакт 34 управления приводом подачи ленты 11, который замыкается пересадочными лапками в случае, если в них находится эксплант, и контакт 35 остановки подачи ленты, одновременно подающий сигнал на соленоид, сердечник 36 которого раздвигает пересадочные лапки, в результате чего происходит высадка экспланта на выпуклость 5 культурального сосуда ленты 11. В устройстве находится (фиг. 11) дозатор 37, которым наливают жидкую питательную среду в нижнюю камеру 6, на выпуклость 5 и в верхнюю камеру 7 культурального сосуда. В узле разрезки растений на экспланты и пересадки эксплантов (фиг. 12) установлено не менее чем три комплекта 18 ножей с пересадочными лапками и пересадочных лапок без ножей, ножами 26 которых производят разрезку растений на экспланты, пересадочными лапками 27 выполняют захват и высадку эксплантов на выпуклости 5 культуральных сосудов 2 стерильной ленты 11, а также дезинфицируют ножи 26 и пересадочные лапки 27 путем их стерилизации в СВЧ-печи 19, имеющей крышку 38. В устройстве имеется (фиг. 3) узел присоединения пленки покрытия 4 к основанию 1 ленты 11, состоящей из нагреваемого валика 21, которым путем разогрева термоактивной пленки покрытия 4 до определенной температуры присоединяют пленку покрытия 4 к основанию 1 ленты 11, в культуральные сосуды 2 который налили дозатором 16 питательную среду и высадили экспланты комплектом 18. В этом узле имеется катушка 12 с пленкой покрытия 4. Пленку покрытия 4 постепенно разматывают из катушки 12 и присоединяют нагреваемым валиком 21 к основанию 1 ленты 11. Состоящий из зубчатых валиков 20 с электроприводами и направляющих пазов лентопротяжный механизм переводит гибкую ленту 11 с налитой в ее культуральные сосуды жидкой средой с высаженными на выпуклости эксплантами и присоединенной к ее основанию 1 пленкой покрытия 4 из горизонтального в вертикальное положение и сматывает эту ленту в рулон 22 на штативе 39 (фиг. 13). На квадратную ось 40 этого штатива сматывают ленту путем фиксации ее конца в отверстии 41. После окончания сматывания ленты на штатив ее конец (фиг. 14, 15) закрепляют скобой 42. Внутри боковых сторон скобы 42 выполнены сквозные прорези, в которые заходят перемычки двух последних витков ленты в рулоне 22. The device has a knot for removing the coating film 4, in which there is a heated roller 15 with the possibility of heating by disconnecting the thermally active film of the coating 4 from the base 1 of the tape 13; a dispenser 16 with which sterile liquid culture medium is poured into the culture vessels of the sterile tape 11; a tank 17 in which a sterile liquid culture medium is located; a set of knives with transfer legs 18, the knives of which are cut into explants of plants grown in the culture vessels of the tape 13, and the transfer legs located in the same set 18, grab and plant explants in the culture vessels of the sterile tape 11; Microwave oven 19, with the ability to disinfect knives and transfer legs of kit 18; tape mechanisms, consisting of guide grooves and gear drums 20 with electric drives, which, by engaging the holes of the perforations 9, untwist the tape 13 from a roll, transfer it from a vertical to a horizontal position, transport the tape 13 in the device, untwist the tape 11 from the roll, transport it to device and transferred from horizontal to vertical position; a heated roller 21 with the possibility of heating by attaching to the base 1 of the tape 11 of the coating film 4, unwound from the coil 12; a roll 22, into which a tape 11 unwound from a roll 11 is wound, after pouring liquid medium into the culture vessels with a dispenser 16, landing explants in them with a set of 18 knives with transfer legs, attaching a coating film 4 to its base 1, transferring this tape from horizontal in vertical position; a roll 23, into which the tape 13 is wound after being transferred from vertical to horizontal, removing 1 coating film 4 from its base, cutting into explants of plants grown in its culture vessels with a set of 18 knives and transfer legs. On the
Устройство размножения растений in vitro работает следующим образом (фиг. 3). Перед размножением растений включают ламинарные боксы за 15-20 мин до включения устройства. С рулона ленты снимают целлофановую пленку, которая предохраняет ленту от попадания на нее пыли и микроорганизмов в процессе выращивания растений в ее культуральных сосудах в световой комнате в течение одного-двух месяцев. Штатив с этим рулоном ленты 13 вставляют на ось в устройстве. Ленту 13, в культуральных сосудах 2 которой находятся растения, предназначенные для разрезки на экспланты, раскручивают из рулона 13 и заправляют в направляющие пазы лентопротяжного механизма до ее захвата зубчатыми валиками 20 за отверстия перфораций 9. В дальнейшем транспортировку ленты в устройстве осуществляет лентопротяжный механизм с электроприводом. Этот механизм переводит ленту 13 из вертикального в горизонтальное положение путем ее движения по направляющим пазам. С основания ленты 13 снимают термоактивную пленку покрытия 4, разогретую до необходимой температуры нагреваемым валиком 15. Пленку покрытия закрепляют на катушке 14 и сматывают ее на эту катушку 14 за счет действия привода, обеспечивающего вращение катушки 14 от электромотора. Узел разрезки растений на экспланты и пересадки эксплантов осуществляет эти операции в устройстве следующим образом. Движущаяся в устройстве лента 13 воздействует на датчик, который замыкает электрические контакты катушки соленоида, в результате чего сердечник соленоида придвигает комплект 18 ножей и пересадочных лапок к культуральному сосуду (фиг. 5, 6, 7). При дальнейшем своем движении сердечник этого соленоида воздействует на храповик, препятствовавший смыканию пересадочных лапок 27, жестко соединенных с ножами 26, и пересадочных лапок 27 без ножей. В результате, под воздействием стягивающей пружины 33 ножи 26 разрезают стебель растения на экспланты, а пересадочные лапки 27 сразу же захватывают экспланты. Под действием пружин возврата комплект 18 ножей и пересадочных лапок поднимается вверх над культуральным сосудом. Сердечник соленоида также под действием своей пружины возврата поднимается вверх. Под воздействием электромотора (фиг. 3) комплект 18 ножей с пересадочными лапками, закрепленный на цепи, перемещается по направляющей рейке и останавливается над культуральным сосудом другой стерильной ленты 11 с предварительно налитой в ее культуральные сосуды жидкой питательной средой дозатором 16. Дозатор 16 одновременно наливает жидкую среду в нижнюю камеру 6, на выпуклость 5 культурального сосуда и в верхнюю камеру 7. Если (фиг. 8) в пересадочных лапках 27 находится эксплант, дугообразные пересадочные лапки 27 в виде ножниц не смыкаются до конца (не заходят друг за друга), так как между двумя пересадочными лапками 27 находится эксплант. В этом случае продолжения 29 пересадочных лапок 27 воздействуют на датчик 34, который дает электрический сигнал для сдвига ленты 11 на один культуральный сосуд. В свою очередь, сдвинутый культуральный сосуд воздействует на датчик 35, дающий электрический сигнал на движение сердечника 36 соленоида, который (фиг. 9) путем нажатия на оси 32 двух соседних шарниров, сторонами которых являются продолжения 29 пересадочных лапок 27, удерживающие с двух сторон один эксплант, размыкает эти две пары пересадочных лапок 27. Эксплант освобождается от удерживания пересадочными лапками 27 и падает под действием силы тяжести на выпуклость 5 культурального сосуда ленты 11. После этого сердечник 36 соленоида поднимается вверх под действием пружины возврата сердечника соленоида. При своем движении вверх сердечник соленоида воздействует на датчик, который подает сигнал на сдвиг комплекта 18 ножей с пересадочными лапками и следующие две пары пересадочных лапок 27, удерживающие с двух сторон один эксплант, останавливаются над выпуклостью 5 культурального сосуда 2. Процесс высадки экспланта пересадочными лапками 27 повторяется снова. После высадки всех эксплантов, бывших в пересадочных лапках комплекта 18, движущийся вверх сердечник 36 соленоида, находящийся над лентой 11, куда высаживают экспланты, воздействует на датчик, который подает сигнал на сдвиг этого комплекта 18 к СВЧ-печи 19, а также на движение другого комплекта к ленте 11, пересадочные лапки 27 которого, несущие эксплант, располагаются над выпуклостью 5 культурального сосуда 2. Процесс высадки эксплантов пересадочными лапками 27 другого комплекта 18 повторяется таким же образом. В случае (фиг. 10), если пересадочные лапки 27 не захватывают эксплант, то они без препятствия заходят друг за друга, в результате чего не формируется сигнал на контакте 34, на сдвиг ленты 11, что, в свою очередь, не приводит к подаче сигнала с датчика 35 на движение сердечника 36 соленоида. Сдвиг культурального сосуда с налитой средой происходит только при наличии экспланта в пересадочных лапках 27, находящихся над выпуклостью 5 ленты 11. После высадки эксплантов (фиг. 12) комплект 18 ножей и пересадочных лапок, закрепленный на цепи, сдвигается по направляющей рейке к СВЧ-печи 19, где этот комплект 18 воздействует на датчик, который подает электрический сигнал на соленоид, находящийся над СВЧ-печью 19, сердечник которого путем давления на оси 32 всех шарниров пересадочных лапок 27, имеющихся в комплекте 18, сдвигает эти лапки вниз и погружает их через прорези в СВЧ-печи 19 в эту печь, где они дезинфицируются в течение двух-трех секунд (время, необходимое для высадки эксплантов, движущемуся за этим комплектом, следующему комплекту 18). При дальнейшем давлении на оси 32 комплекта 18 сердечник соленоида размыкает пересадочные лапки 27 с ножами 26 и пересадочные лапки 27 без ножей до их фиксации в разомкнутом положении храповиком. После дезинфекции пересадочных лапок 27 с ножами 26 и пересадочных лапок 27 без ножей сердечник соленоида под действием пружины возврата движется вверх, пересадочные лапки 27 с ножами 26 и пересадочные лапки 27 без ножей находящейся в комплекте пружиной возврата выдвигаются вверх из СВЧ-печи 19 и этот комплект 18 с разомкнутыми пересадочными лапками 27 с ножами 26 и с разомкнутыми пересадочными лапками 27 без ножей сдвигается по направляющей рейке под действием электромотора к ленте 13 для разрезки растений, имеющихся в ее культуральных сосудах, на экспланты и захвата эксплантов. Процесс разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов повторяется снова. В устройстве используют одновременно (фиг. 12) несколько комплектов 18 ножей и пересадочных лапок: один комплект производит разрезку растения на экспланты, другой высаживает экспланты на выпуклости стерильной ленты, третий дезинфицируется. Каждый комплект 18 ножей и пересадочных лапок находится на прямолинейной оси 28 или выполнен на кольцевом креплении в виде многогранника, количество граней которого соответствует количеству эксплантов, на которые разрезают стебель растения, с возможностью вращения многогранника во время разрезки растений на экспланты, высадки эксплантов и дезинфекции ножей и пересадочных лапок. Узел присоединения термоактивной пленки покрытия 4 к основанию 1 ленты 11 работает следующим образом (фиг. 3). Нагреваемый валик 21 нагревается до необходимой температуры вмонтированной в него спиралью разогрева под действием электрического тока. Термоактивную пленку покрытия 4 раскручивают на катушки 12 и заправляют под нагреваемый валик 21, который, нагревая термоактивную пленку покрытия 4 до необходимой температуры, присоединяет ее к основанию 1 ленты 11. Вращение нагреваемого валика 21 осуществляет электромотор. Нагреваемый валик 21 раскручивает пленку покрытия 4 из катушки 12. Кроме термоактивной пленки покрытия можно использовать обычную прозрачную пленку и присоединять ее к основанию ленты путем предварительного нанесения термоактивного клея на сторону, соприкасающуюся с основанием ленты, или использовать пленку типа липкой ленты при условии, если клей не будет растворим в жидкой питательной среде и не будет вредным для роста растений. Лентопротяжный механизм переводит ленту 11 из горизонтального в вертикальное положение путем ее транспортировки по направляющим пазам, сматывает эту ленту в рулон 22 на штатив, соединенный с приводом от электромотора через вращающуюся ось, на которой закреплен этот штатив. Ленту, раскрученную из рулона 13, в которой разрезаны растения на экспланты, сматывают в рулон 23 на катушку, закрепленную на оси и соединенную с приводом ее вращения от электромотора. Эту ленту в рулоне 23 переплавляют и повторно используют пластмассу для изготовления стерильной ленты. The plant propagation device in vitro works as follows (Fig. 3). Before breeding plants include laminar boxes for 15-20 minutes before turning on the device. A cellophane film is removed from the roll of the tape, which protects the tape from dust and microorganisms getting on it during the growing of plants in its culture vessels in the light room for one to two months. A tripod with this roll of
Способ размножения растений in vitro осуществляют следующим образом. Из растений выделяют меристемы, почки и высаживают на питательную среду в стеклянные пробирки, колбы или в другие культуральные сосуды для развития растений. На первом этапе обычным ручным способом размножения получают растения с побегами. Побеги черенкуют на экспланты и укладывают ручным способом на выпуклости 5 культуральных сосудов стерильной ленты 11 с налитой в культуральные сосуды 2 питательной средой дозатором 16. Пошаговый сдвиг ленты 11 на одну ячейку для высадки экспланта осуществляют электроприводом, полуавтоматически, путем замыкания электрических контактов ножным педальным включателем. The method of propagation of plants in vitro is as follows. From plants, meristems, buds are isolated and planted on a nutrient medium in glass tubes, flasks or other culture vessels for plant development. At the first stage, plants with shoots are obtained by the usual manual method of propagation. The shoots are grafted onto explants and manually placed on the
В устройстве (фиг. 3) в узле присоединения пленки покрытия 4 к основанию 1 ленты 11 присоединяют или термоактивную пленку, или обычную прозрачную пленку с нанесенным на нее термоактивным клеем, или пленку типа липкой ленты. В случае использования термоактивной пленки покрытия 4 ее раскручивают из катушки 12 и заправляют под нагреваемый валик 21, с приводом его вращения от электромотора. Лентопротяжным механизмом с электроприводом раскручивают ленту из рулона 11 путем зацепления зубчатыми валиками 20 за отверстия перфораций 9 и транспортируют ее в устройстве по направляющим пазам. После разлива дозатором 16 в культуральные сосуды 2 жидкой среды, высадки эксплантов на выпуклости 5 и присоединения к ленте 11 пленки покрытия ленту 11 переводят из горизонтального в вертикальное положение и сматывают в рулон 22 на штативе 39, вращающемся на оси, с приводом вращения от электромотора. На втором этапе через один-два месяца после развития в световой комнате из эсплантов растений на всю длину культурального сосуда (вырастает 8 - 20 листьев в зависимости от вида растения) рулон ленты 13 с выросшими в культуральных сосудах растениями, вставляют в устройство. Далее, растения размножают in vitro заявляемым устройством полностью в автоматическом режиме. Лентопротяжным механизмом раскручивают ленту из рулона 13, транспортируют в устройстве по направляющим пазам, зацепляя ее за отверстия перфораций 9 зубчатыми валиками 20, с приводом их вращения от электромотора. При этом посредством направляющих пазов переводят ленту 13 из вертикального в горизонтальное положение. В узле снятия пленки покрытия 4 снимают термоактивную пленку покрытия 4 с основания 1 ленты 13 путем разогрева пленки до необходимой температуры нагреваемым валиком 15 с приводом его вращения от электромотора. Пленку покрытия 4, снятую с ленты 13, закрепляют и сматывают на катушку 14 с приводом ее вращения от электромотора. Главным конструктивным элементом узла разрезки растений на экспланты и пересадки эксплантов (фиг. 5-12) является комплект 18 ножей 26 и пересадочных лапок 27. Ножами 26 разрезают стебель растения, находящегося в горизонтальном положении в культуральном сосуде 2 ленты 13, на экспланты, захватывают экспланты пересадочными лапками 27, переносят их к другой ленте 11 и высаживают на выпуклости 5 культуральных сосудов 2 этой ленты 11. Эти операции полностью автоматизированы. Устройство и работа узла разрезки растений в культуральных сосудах 2 ленты 13 на экспланты и их высадки в культуральные сосуды 2 другой стерильной ленты 11 описаны выше и схематически изображены на фиг. 5-12. Ножи и пересадочные лапки (фиг. 12) после каждого черенкования и высадки эксплантов во избежание переноса инфекции в случае, если будет расчеренковано инфицированное растение, стерилизуются в СВЧ-печи 19. В СВЧ-печи есть прорези, в которые погружают ножи 26, пересадочные лапки 27 и ось 28, на которой они находятся. Когда ножи и пересадочные лапки не стерилизуются, прорези закрываются заслонкой 38. Для изменения размера экспланта, в зависимости от расстояния между листьями размножаемого вида растения, меняют расстояние (фиг. 7) между ножами 26 с пересадочными лапками 27 и пересадочными лапками 27 без ножей путем их сдвига с фиксацией вдоль оси 28, на которой они размещены. Растения разных видов разрезают на экспланты разной длины таким образом, чтобы каждый эксплант был как минимум с одним листом, с пазушной (аксиллярной) или верхушечной почкой. У некоторых эксплантов может быть 2, 3 и большее количество листьев с почками. Так, например, у винограда длина экспланта может быть 2,5 - 3 см, а у полыни лимонной 1,5 - 2 см. In the device (Fig. 3) in the attachment point of the
Перед высадкой эксплантов предварительно наливают жидкую питательную среду в культуральные сосуды 2 стерильной ленты 11 (фиг. 11) дозатором 37. Среду наливают в нижнюю камеру 6, в верхнюю камеру 7 и на выпуклость 5 культурального сосуда 2 одновременно. В случае разлива питательной среды на выпуклость 5 эксплант во время высадки прилипает к выпуклости за счет эффекта смачивания. Для лучшей фиксации экспланта на выпуклости 5 (эксплант падает на выпуклость 5 после разжатия пересадочных лапок 27) на нее наливают концентрированный раствор углевода из расчета на весь объем наливаемой в культуральный сосуд среды. Эксплант прилипает к выпуклости за счет вязкости концентрированного раствора углевода, например сахарозы. В верхнюю камеру 7 наливают среду без углевода. После присоединения (фиг. 3) к ленте 11 пленки покрытия 4, перевода этой ленты из горизонтального в вертикальное положение и сматывания ее в рулон 22 среда без сахарозы, налитая в верхнюю камеру 7, перетекает в нижнюю камеру 6 и смывает концентрированный раствор углевода с выпуклости 5, смачивает высаженный эксплант по всей его поверхности, что приводит к развитию корней на длину, достаточную для их соприкосновения со средой в нижней камере 6. Благодаря этому также не развивается патогенная микрофлора в верхней камере 7 культурального сосуда (что определяется отсутствием сахарозы в среде на стенках верхней камеры 7) после высадки находящихся в культуральных сосудах ленты растений вместе с лентой на адаптацию к условиям in vivo. На втором этапе размножения термоактивную пленку покрытия 4 (фиг. 3) присоединяют к основанию 1 ленты 11, в культуральные сосуды которой уже налита питательная среда и высажены экспланты, что сделано таким же образом, как и на первом этапе. Для этого пленку покрытия 4 раскручивают из катушки 12 и заправляют под нагреваемый валик 21 с приводом его вращения от электромотора. На нагреваемых валиках 15 и 21 (фиг. 4) для отсоединения и для присоединения соответственно пленки покрытия 4 выполнены углубления 24, имеющие форму культуральных сосудов 2, благодаря чему не происходит перегрев растений, находящихся в культуральных сосудах ленты 13, а также эксплантов, высаженных в культуральные сосуды ленты 11. На нагреваемых валиках 15 и 21 имеются также углубления 25, что приводит к частичному неприсоединению пленки покрытия 4 к основанию 1 ленты, в результате чего обеспечивается контакт бороздок с внешней средой у ленты, смотанной в рулон 22 на штативе 39. В случае остановки движения лент 13 и 11 на время, большее, например, чем 5 с, эти нагреваемые валики 15 и 21 автоматически приподнимаются над лентами 13 и 11, что исключает перегрев растений в культуральных сосудах 2 ленты 13 и перегрев высаженных эксплантов, находящихся на выпуклостях 5 в культуральных сосудах 2 ленты 11. Лентопротяжным механизмом ленту 11 переводят из горизонтального в вертикальное положение и сматывают в рулон 22 на штативе 39. Предварительно пустой штатив 39 надевают на ось с приводом ее вращения от электромотора. На штативе 39 имеется (фиг. 13) квадратная ось 40 для придания рулону 22 формы квадрата. В начале сматывания ленты в рулон 22 культуральный сосуд ленты вставляют в отверстие 41 на оси 40. После окончания наматывания ленты в рулон (фиг. 14, 15) конец ленты фиксируют скобой 42 путем зацепления перемычек двух витков ленты (фиг. 15). Во избежание попадания инфекции и пыли штатив с лентой 22 обворачивают листом тонкой целлофановой пленки, которая пропускает кислород, углекислый газ, пар воды и обеспечивает через бороздки 8 обмен газовой среды внутри культуральных сосудов с внешней средой. Ленту в штативах выставляют на стеллаж (фиг. 16). На полках 43 штативы поддерживают на уголках 44 (фиг. 17). Над каждой полкой 43 (фиг. 16) размещают люминесцентные лампы 45. После загрузки стеллажа штативами его транспортируют на колесах 46 в световую комнату, где в культуральных сосудах ленты растут и развиваются растения. После развития растений на всю длину культурального сосуда (8 - 20 листьев с пазушными почками, в зависимости от вида растений) стеллаж транспортируют на колесах 46 к устройству для размножения растений in vitro. Штативы снимают с полок 43. Со штативов снимают целлофановую пленку и помещают их в устройство (фиг. 3). Растения, предназначенные для размножения (разрезки на экспланты), находятся в культуральных сосудах ленты в рулоне 13. Цикл автоматизированного размножения повторяется. После размножения достаточного количества растений in vitro выросшие в культуральных сосудах лент растения вместе с лентой высаживают в субстрат на адаптацию к условиям in vivo. Перед высадкой растений на адаптацию в условия in vivo штатив с выросшими в культуральных сосудах ленты растениями (фиг. 3) вставляют в автомат на место рулона ленты 13. Заменяют нагреваемый валик 15 (фиг. 18) на два нагреваемых валика, находящихся на одной оси: нагреваемый валик 48 для снятия пленки покрытия 49 с ленты в верхней части верхней камеры 7 и нагреваемый валик 50 для снятия пленки покрытия 51 с выпуклости 5 и с нижней камеры 6 культурального сосуда. При частичном снятии пленки покрытия в устройстве работают не все механизмы, а только лентопротяжный механизм 20, нагреваемые валики 48, 50 и катушка 14, сматывающая отсоединенные от основания части 49 и 51 пленки покрытия. Лента с предназначенными для высадки в почву растениями сматывается в рулон 23. Оставшаяся на основании ленты часть пленки покрытия 52 удерживается растения в культуральных сосудах ленты. Частичное снятие пленок покрытия 49 и 51 обеспечивает в дальнейшем после высадки ленты с растениями в субстрат рост побега in vivo выше культурального сосуда и развитие корней в субстрате. Растения с лентой высаживают на адаптацию к условиям in vivo таким образом, что нижняя камера 6, выпуклость 5 и нижняя часть верхней камеры 7 находятся в субстрате, а средняя и верхняя части верхней камеры 7 - на поверхности. Ленту притеняют от попадания прямых солнечных лучей на растения первые 20 - 30 дней после высадки в субстрат на адаптацию. Расстояние между растениями в ряду регулируют шириной перемычек 3 (фиг. 1, 2) при изготовлении ленты. В случае необходимости больших расстояний между растениями в ряду делают разрезы ленты по перемычкам 3 и высаживают в культуральные сосуды с растениями в почву по отдельности. При высадке растений, например, винограда в культуральных сосудах ленты на адаптацию к условиям in vivo в конце апреля - начале июня к концу вегетации вырастают саженцы с вызревшей лозой длиной более 50 см. Саженцы пригодны к высадке на постоянное место в поле. Before disembarking the explants, liquid nutrient medium is preliminarily poured into the
В таблице даны технико-экономические показатели группы изобретений: способа и устройства, и их эффективность по сравнению с прототипами. Время размножения в устройстве определяется скоростью заполнения культурального сосуда необходимым объемом среды и присоединения (фиг. 3) пленки покрытия 12 к основанию 1 ленты 11. На каждую из этих операций, которые выполняются одновременно, требуется не более 1 с. Теоретически в час может быть размножено 3600 растений. Но так как потребуется время для замены ленты 13 с растениями, предназначенными для разрезки на эксплантаты, стерильной ленты 11, а также пленок покрытия на катушках 12 и 14, то мы приводим в таблице более низкую скорость размножения заявляемыми способом и устройством - 3200 растений в час. Так как в прототипе способа не автоматизирована разрезка растений на экспланты и высадка эксплантов в культуральные сосуды с уже налитой в них питательной средой, то в час способом прототипа может быть размножено около 500 растений. Предлагаемыми способом и устройством будет размножено в час на 2700 растений больше, чем прототипом способа (в 6,4 раза быстрее). Отсюда следует, что для размножения заявляемыми способом и устройством одного миллиона растений потребуется 39 человеко/смен, а для размножения способом прототипа 250 человеко/смен, что на 211 человеко/смен больше. Производительность труда при размножении растений заявляемым способом и устройством в 6,4 раза выше, чем размножение способом прототипа. The table shows the technical and economic indicators of the group of inventions: method and device, and their effectiveness compared to prototypes. The propagation time in the device is determined by the speed of filling the culture vessel with the necessary volume of medium and the attachment (Fig. 3) of the
Растения, размножаемые in vitro предлагаемым способом, растут быстрее по сравнению с растениями, размножаемыми способом прототипа за счет нормально протекающих процессов фотосинтеза и дыхания. При нормальном прохождении процессов фотосинтеза и дыхания растения вырастают in vitro из высаженных эксплантов за более короткий срок, что дает возможность сэкономить электроэнергию, необходимую для выращивания растений в световой комнате (поддержание нужной температуры, освещения, влажности). Plants propagated in vitro by the proposed method grow faster compared to plants propagated by the prototype method due to the normal processes of photosynthesis and respiration. With the normal process of photosynthesis and respiration, plants grow in vitro from planted explants in a shorter time, which makes it possible to save the electricity needed to grow plants in a light room (maintaining the right temperature, lighting, humidity).
Один человек может высадить в субстрат в условиях in vivo за один час как минимум 1000 растений, находящихся в культуральных сосудах ленты (растения высаживают в субстрат вместе с лентой), а в случае прототипа, когда высаживают каждое растение по отдельности, - 100 растений. Следовательно, для высадки 1.000.000 растений, размноженных предлагаемым способом, потребуется на 1125 человеко/смен меньше по сравнению с прототипом (производительность труда в 10 раз выше). Растения, размножаемые предлагаемым способом, частично адаптируются к более низкой влажности (фиг. 1, 2) за счет воздухообмена верхней камеры 7 культурального сосуда 2 с внешней средой через бороздки 8. В прототипе способа отсутствует газообмен между воздухом внутри культуральных сосудов (капсул) и внешней средой, отсутствуют условия для обычно протекающего процесса фотосинтеза. Кроме того (фиг. 18), после частичного снятия пленки покрытия 49 с верхней камеры (часть пленки покрытия 52 остается присоединенной к основанию ленты) и высадки растений вместе с культуральными сосудами в субстрат, растения продолжают постепенно адаптироваться к более низкой влажности в условиях in vivo. В таблице приводится приживаемость растений винограда, адаптированных в культуральных сосудах к более низкой влажности и к нормально протекающему процессу фотосинтеза, которые были размножены предлагаемым способом (приживаемость 4-х сортов винограда 90-96%), а также способом прототипа, - высаженных in vivo без предварительной адаптации в культуральных сосудах (приживаемость 4-х сортов винограда 79-83%). И в первом и во втором вариантах первые 14 дней после высадки в условиях in vivo для растений создавали повышенную влажность путем их накрытия полиэтиленовой пленкой. Затраты электроэнергии при размножении растений in vitro предлагаемым способом будут в течение часа работы на 1 кВт/ч больше по сравнению с прототипом, но так как скорость размножения предлагаемым способом выше, для размножения 1 млн. растений нашим способом потребуется на 3062 кВт/ч электроэнергии меньше (необходимо в 4,3 раза меньше электроэнергии), чем при размножении способом прототипа. One person can plant at least 1000 plants in the culture vessels of the tape (plants are planted in the substrate with the tape) in one hour in vivo in one hour, and in the case of the prototype, when each plant is planted individually, 100 plants. Therefore, for the planting of 1.000.000 plants propagated by the proposed method, it will require 1125 people / shifts less than the prototype (labor productivity is 10 times higher). Plants propagated by the proposed method, partially adapt to lower humidity (Fig. 1, 2) due to air exchange of the
Размножение растений in vitro заявляемым способом по сравнению со способом прототипа будет в 6,4 раза быстрее. Производительность труда в 6,4 раза выше, а при высадке растений на адаптацию к условиям in vivo в 10 раз выше. Приживаемость растений винограда при адаптации к условиям in vivo на 11 - 14% выше. Затраты электроэнергии в 4,3 раза меньше. Reproduction of plants in vitro by the claimed method in comparison with the method of the prototype will be 6.4 times faster. Labor productivity is 6.4 times higher, and when planting plants to adapt to in vivo conditions, 10 times higher. The survival rate of grape plants upon adaptation to in vivo conditions is 11-14% higher. Electricity costs are 4.3 times less.
Заявляемое устройство размножения растений in vitro, включающее комплект ножей и пересадочных лапок, осуществляющий разрезку растений на экспланты, захват и высадку эксплантов, в отличие от устройства прототипа не требует затрат ручного труда для выполнения этих операций. Устройством прототипа может быть отрезано и высажено на среду около 300 эксплантов в час. Заявляемым устройством будет высажено на 2900 эксплантов больше (в 10,7 раза больше). При использовании устройства прототипа затраты труды для размножения одного миллиона растений с учетом раскрытия культуральных сосудов, разлива в них агаризованной среды, закрытия культуральных сосудов будут на 406 человеко/смен больше (в 11,4 раза больше). Кроме того, несмотря на то, что для размножения растений устройством прототипа для работы ламинарного бокса требуется меньше электроэнергии - 0,5 кВт/ч - по сравнению с размножением в заявляемом устройстве 4 кВт/ч, в связи с большей производительностью заявляемого устройства, для размножения 1 млн. растений в нем потребуется на 312 кВт/ч электроэнергии меньше. Размножение растений устройством прототипа производят путем высадки эксплантов на агаризованную среду, а заявляемым устройством экспланты высаживают в культуральные сосуды ленты с жидкой средой. Для размножения 1 млн. растений устройством прототипа требуется 21 кг агар-агара (если для выращивания одного растения используют 3 мл агаризованной среды) стоимостью 788 долларов (агар-агар фирмы "SIGMA") (таблица), а размножение заявляемым устройством не требует дорогостоящего вещества агар-агара, и поэтому является более эффективным. The inventive plant propagation device in vitro, including a set of knives and transfer legs, cutting plants into explants, capturing and planting explants, in contrast to the prototype device does not require manual labor to perform these operations. The prototype device can be cut and landed on Wednesday about 300 explants per hour. The inventive device will be landed on 2900 more explants (10.7 times more). When using the prototype device, the labor costs for propagating one million plants, taking into account the opening of the culture vessels, the spill of the agar medium in them, and the closure of the culture vessels will be 406 people / shifts more (11.4 times more). In addition, despite the fact that for the propagation of plants by the device of the prototype for the operation of the laminar box requires less electricity - 0.5 kW / h - compared with reproduction in the
Таким образом, использование группы изобретений "Способ и устройство размножения растений in vitro" по всем показателям обеспечивает преимущественный результат по сравнению с прототипом способа и устройства. Thus, the use of the group of inventions "Method and device for propagation of plants in vitro" in all respects provides an advantageous result in comparison with the prototype of the method and device.
Биографические сведения
1. А. С. 1341114 СССР, МКИ3 B 65 D 85/52, A 01 G 31/02. Контейнер для микроразмножения растений. Украинский проектный конструкторско-технологический институт местной промышленности /Танклевский М.М., Голодрига П.Я., Зленко В. А. , Танклевский А.М. - N 3912544/30-13; заявлено 08.04.85; опубликовано Б.И. N 36. 30.09.87. - 3 с.Biographical Information
1. A. S. 1341114 USSR, MKI 3 B 65 D 85/52, A 01
2. Международная заявка WO 88/04520, МКИ A 01 G 7/00. Apparatus for and methods of cutting and/of moving plant tissue. Заявитель: Brown, Frank Raymond (GB), Приоритет N 86 30610 от 22.12.1986 (GB). Опубликовано 30.06.1988. 2. International application WO 88/04520, MKI A 01
3. Заявка ЕПВ ЕР 0412621, МКИ A 01 H 4/00. A method and device for aseptically propagating cells or tissues. Заявитель: Van Oweren, Jacodus Johannea, BE. Приоритет N 8902032 от 08.08.1989, NL. Опубликовано 13.02.1991. 3. Application EPO EP 0412621, MKI A 01
4. Международная заявка WO 91/03929, МКИ A 01 H 4/00. Method and apparatus for use in micropropagation. Заявитель: Brown F.R. (GB), Billington W. P. (GB). Приоритет N 8921403.5 от 21.09.1989, (GB). Опубликовано 04.04.1991. 4. International application WO 91/03929, MKI A 01
5. Международная заявка WO 91/15110, МКИ A 01 H 4/00. Method and apparatus relating to micropropagation. Заявитель: Allard G.M. (GB), Blake J. (GB), Griffin D. P. (GB), Hutchinson M. (GB). Приоритет N 9007685.2 от 05.04.1990, GB. Опубликовано 17.10.1991. 5. International application WO 91/15110, MKI A 01
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95106133/13A RU2119744C1 (en) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | Method and apparatus for in vitro plant propagation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95106133/13A RU2119744C1 (en) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | Method and apparatus for in vitro plant propagation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95106133A RU95106133A (en) | 1997-05-27 |
| RU2119744C1 true RU2119744C1 (en) | 1998-10-10 |
Family
ID=20166927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95106133/13A RU2119744C1 (en) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | Method and apparatus for in vitro plant propagation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2119744C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1341114A1 (en) * | 1985-04-08 | 1987-09-30 | Украинский Проектный Конструкторско-Технологический Институт Местной Промышленности | Container for microreproduction of plants |
| EP0412621A1 (en) * | 1989-08-08 | 1991-02-13 | Jethar Deelnemingen B.V. | A method and device for aseptically propagating cells or tissues |
| WO2009115110A1 (en) * | 2008-03-18 | 2009-09-24 | Wabco Gmbh | Adaptive cruise control system |
-
1995
- 1995-04-18 RU RU95106133/13A patent/RU2119744C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1341114A1 (en) * | 1985-04-08 | 1987-09-30 | Украинский Проектный Конструкторско-Технологический Институт Местной Промышленности | Container for microreproduction of plants |
| EP0412621A1 (en) * | 1989-08-08 | 1991-02-13 | Jethar Deelnemingen B.V. | A method and device for aseptically propagating cells or tissues |
| WO2009115110A1 (en) * | 2008-03-18 | 2009-09-24 | Wabco Gmbh | Adaptive cruise control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95106133A (en) | 1997-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1302088C (en) | Package for the production and storage of plant source material and methodof growing plants | |
| US4813176A (en) | Aeroponic apparatus | |
| CN107494262A (en) | Tissue culture and rapid propagation method and application and culture medium and preparation method, the disinfection treatment method of apple rootstock bar for apple rootstock | |
| JP7082348B2 (en) | Grip transfer device, leafy vegetable harvesting device equipped with this grip transfer device | |
| CA2157381A1 (en) | Process and Apparatus for Planting Plantlets | |
| US6451590B1 (en) | Apparatus and method for propagating plants | |
| EP1377155B1 (en) | Robot for pricking out plants | |
| RU2119744C1 (en) | Method and apparatus for in vitro plant propagation | |
| US5842310A (en) | Vessel for ecological plant tissue culture on a large scale | |
| CN213961119U (en) | Full-automatic seedling transplanter | |
| CA3091234A1 (en) | Vertical growth systems including seeders, trimmers and harvesters | |
| EP0412621B1 (en) | A method and device for aseptically propagating cells or tissues | |
| JP4979976B2 (en) | Plant cultivation system | |
| RU2141195C1 (en) | Method and apparatus for automatic in vitro plant multiplication | |
| CN116508542A (en) | Intelligent seedling raising system and equipment | |
| CN209806589U (en) | Multilayer structure's cucumber seedling breeding device | |
| CA2132837A1 (en) | Improved micropropagation system | |
| JP2000175511A (en) | Nursery sheet and seedling transplanter | |
| US20250143245A1 (en) | Compositions and methods related to somatic embryogenesis in rose plants | |
| JP2004166585A (en) | Mushroom fruiting body growing method and mushroom fruiting body growing equipment | |
| CN222583125U (en) | Be used for agricultural production to use device of growing seedlings | |
| CN207322066U (en) | A kind of plant culture handling device | |
| JPH04252124A (en) | Raising of seedling of culture plant | |
| CN112189529A (en) | Full-automatic seedling transplanter | |
| JPH0753060B2 (en) | Plant cultivation system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050419 |