药用植物组织培养实验室的建设和管理思考

2016-02-09 08:27潘丽梅韦树根白隆华韦荣昌
实验科学与技术 2016年6期
关键词:药用植物药品实验室

潘丽梅,付 强,韦树根,白隆华,韦荣昌

(1.广西壮族自治区药用植物园,广西 南宁 530023;2.广西大学生命科学与技术学院,广西 南宁 530004)

药用植物组织培养实验室的建设和管理思考

潘丽梅1,付 强2,韦树根1,白隆华1,韦荣昌1

(1.广西壮族自治区药用植物园,广西 南宁 530023;2.广西大学生命科学与技术学院,广西 南宁 530004)

植物组织培养室是药用植物科学研究的重要实验平台。该文介绍了植物组培室的建设情况和管理经验,为充分发挥药用植物组织培养室的功能,采取了一系列措施,促进了对药用植物组织培养室的安全、高效、合理地利用,以达到更好地为科研和教学服务的效果。

药用植物组织培养;主体功能;管理模式

植物组织培养又称为离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织或细胞,通过无菌操作,在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株的技术[1]。自20世纪60年代兰花组织培养技术产业化以来,这种技术已被广泛应用在各种植物上,具有普通繁殖方法无可比拟的技术优势和规模[2-5]。我国拥有大量药用植物资源,通过组织培养技术在药用植物上的应用,对于提高选育保种效率和药用成分机理研究都具有重要价值。因此,建设药用植物组织培养实验室是科研的重要基础,植物组织培养室是生命科学研究中的重要实验平台,它的建设与管理直接影响着相关研究工作的进展。为了充分发挥植物组织培养室的功能,有效、合理地利用其为科研和教学服务,采取了一系列措施,促进了植物组织培养室的安全高效合理利用[6-7]。

广西药用植物园中药材生产工程技术中心是中药资源繁育、利用及生产的科研中心,本工程中心承担大量科研项目,也承担部分院校本科生的毕业实习教学任务,组培实验室是学生开展植物组织培养、操作技能训练的重要实验场所。所以,组培实验室建设和管理的优劣,将直接影响到科研人员实验技能的提升、实验教学水平及素质教育人才的培养质量。如何搞好植物组培室的管理工作,使之制度化、规范化是从事组培科研和组培教学实验人员需要思考的问题。作者在广西药用植物园中药材生产工程技术中心工作多年,伴随着药用植物组培室从无到有的变化,结合多年的组培室使用及管理经验和本单位实际情况,对本组织培养室的管理提出了建设和管理思考,为药用植物组培室的高效规范化管理提供参考和借鉴。

1 植物组培室建设的作用和价值

从事药用植物的保存和遗传育种利用是本中心组培室的重要职责,虽然研究物种各不相同,但对于组织培养的科研需求是共性的,根据科研工作需要和物种保存需要,普通组织培养箱已经不能满足科研和教学需要,大部分科研人员都需要用到植物组织培养实验室,因此,建设组培实验室可有效缓解重要药用植物的保存和遗传育种等科研需要,降低实验成本。

2 植物组培室建设思路

2.1 组织培养室的区域规划

如图1所示,相对独立的90 m2左右的实验室,水电暖设施齐全,采光条件好。至少分成三间使用,通过玻璃墙隔断分成单间:一间为准备室,用于玻璃器皿的清洗和贮存以及培养基的制备;第二间为接种室,这个房间必须严格消毒,用于放置超净工作台,进行接种实验操作,接种室前需设立缓冲间;第三间为培养室,用于组培苗的培养,这一间的温度条件、光照条件较为严格。缓冲间、接种室、培养室采用玻璃墙隔断,且均采用玻璃推拉门。

图1 组织培养室的区域规划图

在充分利用场地的基础上,整个植物组培实验室包括了准备室、无菌接种室和两间可设定不同实验条件的独立培养室,充分满足各研究人员科研及实习生见习的需要。

2.2 组织培养室的仪器设备配置

为保证实验需求,购置了精密天平、低温冰箱、超低温冰箱、高压灭菌锅、超净工作台、药品保藏柜、培养架和恒温光照培养箱等必要的仪器设备。实验器械配置了酒精灯、解剖刀、镊子、解剖剪、三角瓶、可调移液器、烘干箱、大细口瓶或塑料瓶、组培瓶、封口膜、pH试纸和培养皿等。

2.3 组织培养室的药品配置

主要包括无机物类的大量元素、微量元素、铁盐等,以及有机物类、植物生长调节剂类、消毒试剂类等。

3 植物组培室的管理措施

3.1 管理制度

作为公共实验室,如果没有必要的管理制度,无章可循,势必会造成管理上的混乱,即使高标准配置的组培室仍不能发挥其科研、教学作用。有鉴于此,根据本药用植物组培室的具体情况,建立和完善以下制度:植物组培室准入制度和办法、植物组培实验室药品管理办法、植物组培实验室仪器管理办法、植物组培实验室管理员和技术员的职责与义务、植物织培实验室安全管理条例等。对进入组培室开展毕业论文研究的本科生,排定值日表,做好仪器设备运行情况记录、使用药品记录和日常安全隐患巡查工作。此外,管理员和技术员也经常对组培实验室进行定期检查和监督,从而预防安全事故的发生。

3.2 植物组培实验室的准入制度

所有准备进入组培室的科研人员和学生,首先需熟悉了解组织培养的基本要求和操作规范,掌握各种设备的操作流程,避免误操作造成仪器损坏;熟悉各固定设施的卫生要求和消毒措施,严禁仪器超负荷运转,培训合格后,方可正常使用,严格禁止不相关人员随意进入培养室。

3.3 规范仪器设备管理

目前组培室配置了一大批各类仪器设备,数量大,种类多,直接为药用植物组织培养研究提供硬件条件,因此,仪器设备的管理和运行也将直接影响到组培实验的顺利开展。为保证组培科研和本科生毕业实习,必须规范仪器设备管理办法,做到使用仪器前预约,使用后详细登记。精密仪器必须由管理员定期维护和校准,遇到故障情况及时报修,保证仪器能为科研和教学发挥最大的功效。

3.4 实验药品登记和管理

植物组培实验室所需要的各类试剂和药品数量多,不少于30种,其中,部分药品如激素等价格昂贵,必须进行使用登记和有效管理,否则容易造成浪费,使组培实验室运行成本增加。使用药品柜和恒温恒湿干燥箱进行分类存放。一般先将试剂分为培养基和药品两大类,培养基按照无机盐类、有机盐类和激素分成3类,无机盐类和部分有机盐类可存放于普通药品柜中,激素等需要低温存放。其他药品根据其理化性质(固体、液体、挥发性、毒性、腐蚀性、潮解性、避光性等)归类,设置不同区域分别存放酸类、碱类、氧化物类药品。具有腐蚀性和毒性的危险药品,设置专柜存放,实行专人保管制度。实验人员取用药品时,按实际所需领取,并及时登记用量,避免人为浪费。

3.5 接种室的管理

接种室的使用采用预约制度,使用前须报知实验管理员预约使用时间、试验材料等情况,并进行登记后由实验管理员统一安排。所有实验人员进入接种室进行实验操作前,必须在缓冲间更换、穿戴好工作服、鞋、帽、口罩等,有关的操作均在超净台上进行,严格按无菌程序操作。在实验前必熟悉实验内容、操作步骤及各类仪器的操作方法,严格按照操作规程操作,并做好必要的安全防护。严禁将与实验无关的易燃、易爆及其他有毒有害物品带入接种室,并严禁在接种室内吸烟和吃食物;与实验无关人员未经实验管理员同意不得随意进入接种室。所有使用人员要格外注意保持室内的整洁卫生,以免对试验造成污染和干扰。试验结束后应及时清理,保持环境的清洁卫生,及时关门。

3.6 培养室的管理

组培苗是植物离体培养的产品,也是进行继代保种和遗传育种的重要实验材料。因此,对于培养室的管理十分重要,将直接影响组培苗的离体培养效率。我们根据各种药用植物的不同生长条件,在各个隔离的培养室设置不同的培养条件,包括光照、温度、湿度等,实现温湿度、光照时序控制,确保培养室的空间环境稳定。技术员和管理员定期巡检,及时清除污染苗,定期甲醛熏蒸消毒,控制组培苗的无菌生长环境,保证科研和教学的顺利开展。

4 植物组培室开放的成效

本研究中心药用植物组培实验室于2009年建设投入使用以来,已累计承担了罗汉果、钩藤等30多种珍稀中草药资源的组培苗繁育及良种选育等科研工作,共有包括国家科技支撑计划项目、国家自然基金等10多个课题在此平台上开展组培苗繁育、保存及转基因研究,获得了一大批重要的研究成果,在此平台上研究成果包括发表论文20余篇,其中有多篇发表在SCI杂志上,申报发明专利20余项,授权8项;在人才培养方面,通过帮、传、带培养了5名技术人员,接收百色学院、贺州学院等毕业生20多人从事毕业论文实践环节,同时接收了广西大学、广西中医药大学等毕业生三十多人从事毕业见习工作,成为优秀的毕业实习基地,获得了良好的社会好评。

5 结束语

药用植物组培实验室是本中心开展药用植物良种繁育研究的重要组成部分,我们通过合理的规划设计,在建设和使用过程中,树立科学的管理意识,强化安全意识,提升对内对外的服务意识[8-10]。促使开放共享式使用,落实各项管理制度,使植物组培实验室建成了一套规范化的管理模式。实践证明,组培实验室的建设为重要药用物种的离体保存及科研研究提供良好的硬件条件,开放式的管理模式有效地提高了组培实验室的使用效率,对于提升药用植物科研产出成绩显著;为高等院校提供了良好的实训基地,高质量的服务于学生毕业实习,促进具有创新素质的技术人员培育,产生良好的社会效益。

[1]盛玉婷.植物组织培养技术及应用进展[J].安徽农学通报,2008,14(9):45-47.

[2]李永欣,王义强.植物组织培养的应用研究概述[J].江苏林业科技,2005,32(3):44-46.

[3]史俊.浅谈植物组织培养实验室的管理[J].中国科技信息,2010(4):84-86.

[4]邓劼,彭礼坤,董恩刚.实验室开放运行机制的研究与实践[J].实验科学与技术,2010,8(6):122-125.

[5]李牡艳,韦世秀.加强开放实验室的管理,提高实验室管理人员的素质[J].广西医科大学学报,2004(1):210.

[6]李卫兵,杜玉杰,王彩凤.开放式创新实验室建设的探索与实践[J].实验科学与技术,2009,7(6):86-88.

[7]陈鸿宇,姚路.高校实验室综合管理信息平台的构建[J].实验室研究与探索,2011,30(3):166-168.

[8]陈斌,王琳.建立综合开放实验室的探讨[J].实验室研究与探索,2003(6):107-108.

[9]钱猛,王庆亚.开放实验室的建设与管理[J].实验科学与技术,2008,6(1):123-125.

[10]何华纲,朱姗颖,姜松,等.分子生物学与基因工程实验教材建设初探[J].生物学杂志,2013,30(1):95-105.

Thinking on Construction and Management of Medicinal Plant Tissue Cultivation Laboratory

PAN Limei1,FU Qiang2,WEI Shugen1,BAI Longhua1
(1.Guangxi Botanical Garden of Medicinal Plants,Nanning 530023,China;
2.School of Life Science and Technology,Guangxi University,Nanning 530004,China)

Plant tissue culture laboratory is an important experiment platform in life science research.In order to give full p lay to the function of medicinal plant tissue culture laboratory and use its services for the research and teaching effectively and rationally,we have taken a series of measures.Through the series of measures,we have effectively promoted the safe,efficient and reasonable use of plant tissue culture laboratory.

medicinal plant tissue cultivation;subject function;management model

O341;G642.423

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.06.060

2015-03-07;修改日期:2016-10-30

潘丽梅(1982-),女,硕士,助理研究员,主要从事药用植物方面的研究。

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