[发明专利]一种植物细胞筛选器及筛选同步化植物细胞系的方法

说明书

本发明公开一种植物细胞筛选器及筛选同步化植物细胞系的方法，涉及细胞培养设备领域。植物细胞筛选器配合通气装置使用，包括罐体、补料装置和废液收集装置，罐体内部设有水平的筛网，筛网将罐体内腔分为相连通的第一腔体和第二腔体，第一腔体位于第二腔体上方，第一腔体上设有接种口、出气口和培养基接口；补料装置和废液收集装置连通第二腔体的底部，第一腔体和第二腔体连通通气装置。采用此植物细胞筛选器筛选同步化植物细胞系筛选周期短、无菌程度高，获得的细胞系具有均一性高、同步化程度高的特点，进而有利于缩短大生产的培养周期，有利于大生产次生代谢产物的调控，提高代谢产物丰度及稳定性，提高发酵强度，最终降低生产成本。

技术领域

本发明涉及细胞培养设备领域，特别是涉及一种植物细胞筛选器及筛选同步化植物细胞系的方法。

背景技术

植物来源的天然产物是医药、食品、化工等领域的重要原材料。植物来源的天然产物的获取途径现在主要是依靠提取野生植物资源或人工种植资源。然而大部分野生植物资源由于过度采挖而面临资源枯竭的难题。人工种植资源虽然在一定程度上缓解了植物来源的天然产物产量不足问题，但是人工种植来源的产品常存在含量不稳定、重金属超标、农残超标等问题，同时人工种植易造成林地、耕地的占用，环境的破坏问题。采用植物细胞悬浮技术进行天然活性产物的工业化生产，是解决植物来源的天然产物资源短缺的重要途径之一。目前，利用植物细胞培养技术已取得了巨大的进步，并得到了实际的应用。利用植物细胞培养技术已成功生产的产品有紫杉醇、紫草宁、人参皂苷、长春花碱与天然色素等。

植物细胞培养技术体系主要包括细胞系的筛选、培养体系的建立、代谢调控研究、产物提取纯化等工作。其中植物细胞株的筛选是该技术体系的核心工作之一，能否获得性能优良的细胞系决定了其工业化生产的可行性。如上所述，虽然有部分成功工业化的产品，但相对于目前研究报道的的400多种植物细胞成功小试培养而言，显然成功产业化的比例相当低，造成这一结果的重要的原因之一是植物细胞系的不稳定性性，它极大阻碍植物细胞培养的工业化进程。因此，如何提高植物细胞系的稳定性对该技术体系的工业化至关重要。

现有提高细胞系稳定性的主要方法包括选择优良的外植体材料法、单细胞克隆法、小细胞团法、原生质体培养法等。其中单细胞培养法对筛选稳定细胞系是最精确的方法，也是目前应用最广泛的的筛选方法。其优点在于单细胞克隆产生的细胞系均一性高，同质化、同步化程度高。该方法主要步骤包括平板的愈伤组织诱导若干代的继代增殖、摇瓶的若干代悬浮培养、通过看护培养或条件培养等手段获得单细胞、单细胞平板繁殖扩增、克隆系性能鉴定等。但该项技术还存在明显的缺陷，如生长缓慢、培养周期长、操作繁琐、植板率低，容易污染等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植物细胞筛选器及筛选同步化植物细胞系的方法，解决植物细胞培养生长缓慢、培养周期长、操作繁琐、植板率低、容易污染的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种植物细胞筛选器，配合通气装置使用，包括罐体、补料装置和废液收集装置，罐体内部设有水平的筛网，筛网将罐体内腔分为相连通的第一腔体和第二腔体，第一腔体位于第二腔体上方，第一腔体呈圆柱状，第二腔体呈倒圆锥状，第一腔体上设有接种口、出气口和培养基接口；补料装置和废液收集装置分别通过第一软管和第二软管连通第二腔体的底部，第一软管上设有第一阀门，第二软管上设有第二阀门；第一腔体和第二腔体分别通过第三软管和第四软管连通通气装置，第三软管上设有第三阀门，第四软管上设有第四阀门。

本发明还提供一种筛选同步化植物细胞系的方法，采用上述的植物细胞筛选器，包括如下步骤：

步骤1：将植物细胞种子通过接种口无菌接入事先经过熏蒸灭菌或者辐照灭菌的植物细胞筛选器，同时将灭菌合格的细胞液体培养基通过培养基接口接入植物细胞筛选器，并控制发酵液液面高于筛网，打开第四阀门且关闭第一阀门、第二阀门和第三阀门，通气装置将无菌空气输入植物细胞筛选器，同时无菌空气通过出气口排出，置于恒温室恒温培养；