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文档简介

年产100万株栀子植物组培实验方案设计目录:第一章栀子花概述第二章功能说明一、整个工程的功能整二、栀子组织培养实验室说明第三章土建工程一、组培实验室平面图二、工程平面图第四章组培方案第五章主要设备第六章资金预算第七章市场前景一、栀子的市场展望二、中国栀子市场现状及具分析三、效益分析第一章栀子花概述栀子花又名栀子,黄栀子,原产中国。喜温暖湿润和阳光充足环境,较耐寒,耐半阴,怕积水,要求疏松、肥沃和酸性的沙壤土。属茜草科、栀子属。常绿灌木。小枝绿色,叶对生,革质呈长椭圆形,有光泽。花腋生,有短梗,肉质。果实卵状至长椭圆状,有5-9条翅状直棱,1室;种子很多,嵌生于肉质胎座上。5—7月开花,花、叶、果皆美,花芳香四溢。根、叶、果实均可入药,有泻火除烦,清热利尿,凉血解毒之功效。栀(zhī)子花的话语是“永恒的爱,一生守侯和喜悦“。传说中栀子花的花语是等待的爱情。栀子的功效与作用栀子花根的【功能主治】

清热,凉血,解毒。治感冒高热,黄疸型肝炎,吐血,鼻衄,菌痢,淋病,肾炎水肿,疮痈肿毒。

①《分类草药性》:治妇女气血不和。

②《广西中药志》:治牙痛。

③《四川中药志》:开心窍,解心热,通小便。治黄疸,吐血,痢血,五淋,跌打。

④广州部队《常用中草药手册》:清热解毒,凉血泻火。治黄疸型肝炎,蚕豆黄,感冒高热,菌痢,肾炎水肿,鼻衄,口舌生疮,乳腺炎,疮疡肿毒。栀子花叶【功能主治】活血消肿;清热解毒。主跌打损伤;疔毒;痔疮;下疳第二章功能说明一、整个工程的功能整个工程的功能是要能够在预定的时间里培养出一定数目的苗子(100万),达到目标,实现市场化的要求。二、栀子组织培养实验室说明在进行植物组织培养工作之前,首先应对工作中需要哪些最基本的设备条件有个全面的了解,以便因地制宜地利用现有房屋,或新建、改建实验室。实验室的大小取决于工作的目的和规模。以工厂化生产为目的,实验室规模太小,则会限制生产,影响效率。在设计组织培养实验室时,应按组织培养程序来没计,避免某些环节倒排,引起日后工作混乱。植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。要做到无菌的条件,需要一定的设备、器材和用具,同时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。

实验室设计原则:保证无菌操作,达到工作方便,防止污染。

实验室组成:化学实验室、洗涤菌室、无菌操作室(接种室)、培养室、细胞学实验室、其他小型仪器设备。(一)基本实验室基本实验室包括准备室、洗涤灭菌室、无菌操作室、培养室、缓冲间,是组织培养实验所必须具备的基本条件。1、准备室(化学实验室)功能:又叫化学实验室,进行一切与实验有关的准备工作:完成所使用的各种药品的贮备、称量、溶解、器皿洗涤、培养基配制与分装、培养基和培养器皿的灭菌、培养材料的预处理等。要求:有20M2。要宽敞明亮、以便于放置多个实验台和相关设备,方便多人同时工作;同时要求通风条件好,便于气体交换;实验室地面应便于清洁,并应进行防滑处理。分类:分体式-研究性质实验室,分开的若干房间将准备室分解为药品贮藏室、培养基配制与洗涤室和灭菌室等,功能明确,便于管理,但不适于大规模生产。通间式-规模化实验室,准备室一般设计成大的通间,使试验操作的各个环节在同一房间内按程序完成。准备试验的过程在同一空间进行,便于程序化操作与管理,试验中减少各环节间的衔接时间,从而提高工作效率。此外还便于培养基配制、分装和灭菌的自动化操作程序设计,从而减少规模化生产的人工劳动,更便于无菌条件的控制和标准化操作体系的建立。设备:准备室应具备实验台、药品柜、水池、仪器、药品、防尘橱(放置培养容器)、冰箱、天平、蒸馏水器、酸度计及常用的培养基配制用玻璃仪器等。2、洗涤灭菌室功能:完成各种器具的洗涤、干燥、保存、培养基的灭菌等。要求:洗涤灭菌室根据工作量的大小决定其大小,本实验室面积控制在40M2。在实验室的一侧设置专用的洗涤水槽,用来清洗玻璃器皿。中央实验台还应配置2个水槽,用于清洗小型玻璃器皿。如果工作量大,可以购置一台洗瓶机。准备1-2个洗液缸,专门用于洗涤对洁净度要求很高的玻璃器皿,地面应耐湿并排水良好。设备:水池、落水架、中央实验台、高压灭菌锅、超声波清洗器、干燥灭菌器(如烘箱)等。3、缓冲间功能:是进入无菌室前的一个缓冲场地,减少人体从外界带入的尘埃等污染物。工作人员在此换上工作服、拖鞋,戴上口罩,才能进入无菌室和培养室。进入无菌操作室前在此更衣换鞋,以减少进出时带入接种室杂菌。要求:缓冲间需5M2设备:1-2盏紫外灯、水槽、实验台、鞋帽架、柜子、灭菌后的工作服、拖鞋、口罩。4、无菌操作室(接种室)功能:也叫接种室,主要用于植物材料的消毒、接种、培养物的转移、试管苗的继代、原生质体的制备以及一切需要进行无菌操作的技术程序,是植物离体培养研究或生产中最关键的一步。要求:接种室宜小不宜大,一般7~8平米(10-20平米)即可,本实验室定为15M2。一般新建实验室的无菌室在使用之前应进行灭菌处理,处理方法是甲醛和高锰酸钾熏蒸,并需定期灭菌处理,还可用紫外线照射1-2h/周,或每次使用前照射10-30min。设备:紫外灯、空调、解剖镜、消毒器、酒精灯、接种器械(接种镊子、剪刀、解剖刀、接种针),实验台和搁架,还有超净工作台和整套灭菌接种仪器、药品、时钟等。5、培养室功能:对接种到培养瓶等器皿中的植物离体材料进行控制条件下的培养,无论是研究性实验室还是生产性实验材料进行培养的场所。要求:约需10-20平方米左右,培养室的大小可根据需要培养架的大小、数目、及其他附属设备而定,其设计以充分利用空间和节省能源为原则。本实验室定为20M2为了控制培养室的温度和光照时间及其强度,培养室的房间不要窗户,但应当留一个通气窗,并安上排气扇。室内温度由空调控制,光照由日光灯控制。天花板和内墙最好用塑料钢板装修,地面用水磨石或瓷砖铺设,一般要分两间,一为光照培养室,一为暗培养室。培养室外应有一预备间或走廊。培养材料放在培养架上培养。培养架大多由金属制成,一般设5层,最低一层离地高约lOcm,其他每层间隔30cm左右,培养架即高1.7m左右。培养架长度都是根据日光灯的长度而设计,如采用40W日光灯,则长I.3m,30W的长lm,宽度一般为60cm。日光灯一般用40W,固定在培养架的侧面或搁板的下面,每层有两支日光灯,距离在20cm,光照强度为2000-3000lx。培养室最重要的因子是温度,一般保持在20—27℃设备:培养架(控温控光控湿)、摇床、转床、自动控时器、紫外灯、光照培养箱或人工气候箱、生化培养箱、边台实验台用于拍摄培养物生长状况,除湿机、显微镜、温湿度计、空调等。(二)辅助实验室根据研究或生产的需要而配套设置的专门实验室,主要用于细胞学观察和生理生化分析等。1、细胞学实验室功能:用于对培养物的观察分析与培养物的计数,对培养材料进行细胞学鉴定和研究,由制片室和显微观察室组成。制片是获取显微观察数据的基础,配备有切片机、磨刀机、温箱及样品处理和切片染色的设备。应有通风柜和废液处理设施。显微观察室主要是显微镜和图像拍摄、处理设备。要求:明亮、清洁、干燥、防止潮湿和灰尘污染。设备:双筒实体显微镜、显微镜、倒置显微镜等。2、生化分析实验室功能:培养细胞产物为主要目的的实验室,应建立相应的分析化验实验室,随时对培养物成分进行取样检查。大型次生代谢物生产,还需有效分离实验室。第三章土建工程一、组培实验室平面图高压灭菌器高压灭菌器水槽天平冰箱仪器药品柜工作台培养瓶架烘箱化学实验室20M培养室20M缓冲间5M超净工作台培养架推拉门灭菌待用培养瓶架培养架培养架无菌室15M二、工程平面图(总面积26000M2缓冲室展览大厅缓冲室展览大厅组培大楼大门组培总仓库二楼化学室室无菌操作室培养室一楼洗涤及灭菌室室组培基地组培基地驯化室温室苗圃圃驯化室面积100㎡,里面配有空调、加湿器、恒温恒湿控制仪、喷雾器、通风口、必要的杀虫剂等驯化室面积100㎡,里面配有空调、加湿器、恒温恒湿控制仪、喷雾器、通风口、必要的杀虫剂等温室:面积200㎡,有温度控制装置、通风口、杀虫工具及药剂。温室采用钢架塑料薄膜形式,薄膜每年更换一次。组培方案方案一:取一、二年生的幼芽,用自来水冲洗,在无菌条件下,先用75%酒精浸泡30秒钟,然后置于0.1%升汞溶液中处理10~一14分钟,最后用无菌水冲洗5~6次。把经过消毒灭菌后的外殖体用无菌吸水纸吸干水分,将叶片一层层剥掉,露出芽点,接种到Ms+6-BA2mg/L+NAA0.2mg/L(单位下同)的培养基上,pH值为6.0,培养温度22~27℃,每天光照12小时,光照强度1500—2000Ix,15天后芽点开始萌动并生长,35天左右茎段芽点诱导成0.2.1.0cm丛生芽数个。将诱导的丛生芽切下,接种于MS+6-BA3.0+NAA0.2的培养基中,经过约30天的培养,腋芽基部开始形成3~5个丛生状的不定芽,而愈伤组织则形成长满大量不定芽的芽块,这些芽块可用于大量增殖。将30天左右,高约3.0em的增殖芽从芽块上切下,转人生根培养基1/2MS+6-BA2.0+NAA0.1培养15天左右,产生1.0—3.0cm方案二:外植体的采集、灭菌:从田间或盆栽取回整株栀子,用自来水冲洗干净外表泥土。剥去植株外层叶片及叶鞘,切掉植株根部和大部分叶片。用75%酒精浸泡15秒钟,再用0.1%升汞消毒15分钟,最后用无菌水冲洗4—5次。把材料纵切成两小块,用于接种。培养基和培养方法:采用MS为培养基,附加蔗糖3%、琼脂0.5%以及不同种类和浓度的激素,PH5.8,培养温度28±1℃,光强2000Lux,每天光照10—12小时。将前面的材料小块,接种在MS+6-BA3.5mg/L十NAA0.2mg/L的初代培养基上,培养15天后,顶芽开始生长。为减少褐色分泌物的影响,20天后转移到同样的新鲜培养基上,5—7天后肢芽萌动生长。20天后每个外植体可长出3—4个小芽。小芽长至1—2厘米时切成单芽,转入继代培养基MS+6-BA4mg/L十IBA0.3mg/L。30天后形成丛生芽,每丛有6-8个小芽。以后可多次分割继代增殖。将长约2—3厘米的单芽,转人生根培养基1/2MS+NAA2mg/L十0.3%活性碳,15天后即可生根。30天后,组培苗株高7—10厘米,叶片3-5张,叶色浓绿,有粗牡白根4—移栽和栽培管理:移栽前3天,打开瓶盖,让组培苗逐渐适应外界气候。小心地把苗从培养瓶中取出,洗净基部培养基,移栽于塑料筛或沙床中。栽培基质按塘泥、腐殖上、河砂、椰糖(或珍珠岩)2∶1∶1∶1混合配制。掌握移栽深度“深不埋心,浅不露根”,保持空气温度70—80%,移栽成活率达80%以上,小苗移栽成活后即可上盆种植或大田栽植。栀子的大田种植宜选择阳光充足、排水良好、肥沃疏松的砂壤土地块。多施农家肥,防止清水。第五章主要设备设备:(①实验设备;②无菌操作设备;③灭菌设备;④培养设备;⑤接种工具等5个方面。也就是说,与一般的化学实验室相比,需要加上无菌和组织培专用的设备。)组培室最基本的实验设备指实验台、晾干架、药品柜、冰箱、烘箱、温箱、搅拌器、离心机、电炉、蒸馏器、天平、ph计、高压灭菌锅、培养基分装器,以及各种玻璃器皿,如烧杯、培养皿、三角瓶、量筒、滴管、移液管、定容瓶等。此外,还应当有培养与接种方面的设备与用具,如温湿度调节设备、日光灯、培养架、摇床或转床(供悬浮培养用)、各种类型的培养箱(可调节温度、湿度、光照等)、各种规格的三角瓶、试管、镊子、剪刀、解剖刀、接种针、酒精灯等。第六章资金预算对年产100万栀子组培苗的工厂化育苗其成本预算、成本构成进行了分析和计算,总计预算金额:为120万,除了固定的资金外,其余作为流动资金。以下为详细预算表:建筑预算表:名称面积(M2)单价(元)金额(万元)建筑预算一楼展览大厅100100010组培总仓库1006006其他506003二楼洗涤及灭菌室5010005化学室8010008无菌操作室5010005缓冲间2010002培养室808006.4合计53045.4楼内仪器设备药品等预算表:楼内设备预算设备名称数量规格单价(元)金额(万元)高压灭菌器2400L35000.7水槽51M800.04烘箱11000×800×80032000.32培养架65×2×1.88000.48培养瓶5000015操作台34M10001.2冰箱21200×1000×160040000.8PH计220000.4试剂柜、药瓶柜及器械柜310000.3电子天平20.018000.16分析天平20.000135000.75蒸馏水制备器120升/时10000.1超净工作台4双人单面1150004.6恒温培养箱230-10015000.3空调21.5-3匹30000.6日光灯30030W40.12化学药品500005包扎线及封口膜50000.5工具如剪刀等2000.02其他2合计23.39组培基地预算表:组培基地预算面积600平米,基地内设备与建筑预算在20万元左右预算总金额:金额总计88.79万元第七章市场前景一、栀子的前景由于栀子蓝色素与其他红黄品系的天然色素调和后能产生一系列蓝绿变化的色调,可以开发出多种颜色的实用色素。在制取栀子蓝的过程中,控制不同的反应条件还可生产出栀子红色素。由栀子黄、蓝、红三元色,可以调制出如栀子棣、紫等其他的颜色。因此,开发栀子色素资源具有广阔的前景。用栀子花采用浸提法可生产栀子花浸膏(浸膏得率0.1%~0.3%),栀子花浸膏可广泛用于化妆品香料和食品香料。采用水蒸气蒸馏法可生产栀子花油(得油率0.02%)。栀子花油可配制多种花香型香水、香皂、化妆品香精。此外,用减压分馏方法将栀子花油的乙酸苄酯及乙酸芳樟酯单离出来,可作为日用化妆品常用的主香剂或协调剂,也常用于食品,如口香糖的香精。二、中国栀子市场现状及具分析

我国是一个拥有13亿人口的大国,有着广阔的消费市场,随着改革开放,人民收入水平逐步提高。从消费结构看,人们用于食品上的消费支出比例在逐渐下降。而用于穿、用方面的消费支出比例在逐渐增加。我国的恩格尔系数由80年代的56%下降的1997年的52%,其中城市部分已达48%。逐步提高的生活水平、快速的生活节奏和时尚化的现代文明改变着人们的消费观念和生活方式,人们越来越注重生活质量。从消费心理看,人们越来越偏爱天然产品、方便产品,人们的保健、美容意识越来越强,而栀子这种神奇的常绿植物所具有的天然、保健和医疗等性能恰恰适合我国目前社会的、经济的和人们心理的需求趋向。

目前,在我国消费品市场上,栀子制品主要在化妆品领域发展。1985年我国化妆品销售额为10亿元,1996年销售额约220亿元,1997年约253亿元,比1996年增长15%。中国化妆品行业2000年计划工业总产值为300亿元人民币,出口创汇15亿美元,2010年计划工业总产值达800亿万人民币,出口可达5亿美元。然而,我国栀子制品产值至今不足1亿元。如果我国栀子化妆品能占10%,目前可有25亿元销售额,至2010年可达80亿元。而栀子制品的主要生产国美国栀子产业产值现已达20亿美元。据美国人对中国栀子市场的调查推测,中国在未来的5~8年间仅含栀子化妆品的销售额就可达10亿美元,合80多亿元人民币,是我国目前全部栀子产品产值的80倍,若届时我国化妆品总产值达500亿元,则含栀子化妆品可占全部化妆品份额的16%。在保健品、食品和药品行业,我国栀子产品还没有显示出大的发展势头,但国外栀子食品和药品的消费已很普遍,如栀子糕点、栀子饮料、栀子软胶囊、栀子调料、栀子快餐等等。如果我国发展趋向与国外雷同,栀子保健食品和药品的需求将不亚于化妆品。近年来美、日、韩等国已看好中国栀子市场发展潜力,准备大举进攻中国市场。目前我国栀子种植约有1000公顷,栀子制品企业仅十多家,使用栀子添加剂的企业不足30家,产品品种30余种,产值1亿元人民币,说明我国栀子产业目前还远远不能满足市场。

国家已将栀子产业列为科技扶贫的发展项目,一些地方政府也把栀子产业列为农业项目、科技综合开发项目,对栀子研究和产业发展给予政策支持,是我国栀子市场发展的巨大加速力。从目前态势看,有广大的栀子产品发展空间和市场潜力。

总之,栀子产业是高附加值和高技术的生物工程产业,它将成为21世纪保健食品和化妆品行业中的支柱,将会为我国的轻工业作出巨大贡献。三、效益分析栀子的组培繁殖很快。在最佳培养基和培养条件下,一年内,由1株可繁殖10000—12000株组培苗。组培苗大田种植半年左右,植株长高20-30厘米,现市场价每株2-3元;一年后,株高40一50厘米,叶片12一15张,市场价为每株10—15元。再者,从栀子花中提取化学成分可用于化妆品香料和食品香料,以及医疗

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