Способ и устройство размножения растений in vitro

Способ и устройство размножения растений in vitro

Реферат

 

В автомате ленту с расположенными вертикально ячейками (культуральными сосудами), в которых выросли растения, переводят в горизонтальное положение, с ленты снимают покрытие и выросшие в ячейках ленты растения разрезают на экспланты. Переносят их в ячейки движущейся в горизонтальной плоскости стерильной ленты, в ячейки которой налита жидкая питательная среда. К ленте присоединяют покрытие и переводят ее из горизонтального положения в вертикальное. Выросшие в ячейках ленты растения высаживают в субстрат вместе с лентой. Перед высадкой растений в субстрат с ленты частично снимают покрытие с верхних и нижних камер ячеек. В автомате разрезку растений на экспланты, захват эксплантов и их высадку в ячейки ленты производят с использованием комплекта дугообразных ножей с пересадочными лапками, выполненного в виде ножниц. Длина ножей и пересадочных лапок до центра оси, на которой они размещены, соответствует радиусу имеющей форму дуги нижней стороны ячейки. Ножи, жестко соединенные с пересадочными лапками, и пересадочные лапки без ножей расположены на одной оси, вдоль оси ячейки и чередуются между собой. Автомат позволяет без затрат ручного труда размножать 3200 растений в час. Сокращаются затраты ручного труда и увеличивается приживаемость растений при их высадке на адаптацию к условиям. 2 с. и 12 з.п.ф-лы, 18 ил, 1 табл.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 выпуклост