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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃慶文
研究生(外文):Chingwen Huang
論文名稱:植物組織培養瓶換氣率與透光量之研究
論文名稱(外文):The Gas Exchange Rate and Transmittance of Plant Tissue Culture Vessels
指導教授:陳加忠陳加忠引用關係
指導教授(外文):Chiachung Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:農業機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:86
中文關鍵詞:組織培養瓶換氣率透光率光譜分光
外文關鍵詞:tissue culture vesselgas exchange ratetransmittancespectral distribution
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隨著組織培養技術在植物種苗商業生產上的大量應用,組織培養量產工程就越顯得重要,而植物組織培養瓶之設計與開發為組織培養量產的重要工作。本研究之目的在於瞭解目前各種組培瓶特性,並依據現有組培相關設備之規格提出一種理想組培瓶供組培業者參考。
此研究首先探討組培瓶之換氣率、光量、光質與光分佈以作為設計組培瓶之依據,結果顯示換氣率約0.025/hr左右,可允許瓶內外氣體交換且可減少水分散失與雜菌入侵之機會,組培瓶塑膠材料以聚碳酸酯(polycarbonate,PC)具透光率高、光譜分光穩定良好(430∼760nm透射率約0.9以上)、且耐高溫高壓、耐清洗、可重複使用、重量輕,是作為組培瓶之良好材料,而瓶內光分佈均勻性則以圓柱形瓶為最佳。
本研究已探討不同組培瓶之換氣率、透光率、光譜分光、瓶內光量分佈均勻性,並設計一組培瓶可提供植物在瓶內生長之微氣候條件,且符合組培業目前設備之規格,做為未來組培業之理想組培瓶。
The tissue culture technology was great applied for commercial production of plant nursery. The mass production engineering of tissue culture became more important. The design and development for plant tissue culture vessel was important factor in the mass production engineering of tissue culture industry. The purpose of this study was to investigate the characteristic of several tissue culture vessels. According to the present standard equipments of tissue culture, ideal tissue culture vessel could be designed to supply for tissue culture industry in Taiwan.
The investigated characteristics of tissue culture vessel included gas exchange rate, transmittance, spectral distribution of light and internal transmittance distribution. The result indicated that gas exchange rate about 0.025/hr could allow some gas exchange between outside air and inner air, and could isolate from water loss and contamination. The ideal material for tissue culture plastic vessel is polycarbonate. It has high light penetration, stable spectral distribution (transmittance about 0.9 in 430-760nm), autoclave-resistant, washable, and reusable. Cylinder vessel has the best light uniform condition of internal transmittance distribution of vessel.
This study had investigated the requirements of the plant culture system included gas exchange rate, transmittance, spectral distribution of light, and internal transmittance distribution of vessel. Then the ideal design of tissue culture vessel also satisfy the required conditions of plantlet growth in vitro and fit to the standard specification of present tissue culture equipments.
目錄
中文摘要 ------------------------------------------------Ⅰ
英文摘要 ------------------------------------------------Ⅱ
目錄 ----------------------------------------------------Ⅲ
圖目錄 --------------------------------------------------Ⅵ
表目錄 -------------------------------------------------- Ⅷ
第一章 緒論 --------------------------------------------- 1
1-1前言 ------------------------------------------------ 1
1-2 研究目的 -------------------------------------------- 2
第二章 文獻探討 ------------------------------------------ 3
2-1 植物的組織培養 -------------------------------------- 3
2-2 組培容器 -------------------------------------------- 6
2-2.1 組培容器與瓶蓋之標準 ---------------------------- 6
2-2.2 容器之材質 -------------------------------------- 7
2-2.3常見組培瓶與瓶蓋之種類 -------------------------- 9
2-2.4組培容器之換氣率 ------------------------------- 10
2-3 組培瓶內微氣候 ------------------------------------- 17
2-3.1 光量與光質 ------------------------------------- 17
2-3.2 瓶內生長空間 ----------------------------------- 18
2-3.3 溫度 ------------------------------------------- 19
2-3.4 濕度 ------------------------------------------- 20
2-3.5 其他氣體 --------------------------------------- 21
2-3.6 培養基 ----------------------------------------- 22
第三章 材料與方法 --------------------------------------- 25
3-1 換氣率實驗 ---------------------------------------- 25
3-1.1 組培瓶換氣率測定之理論 ------------------------- 25
3-1.2 實驗材料 --------------------------------------- 26
3-1.3 實驗設備 --------------------------------------- 28
3-1.4實驗方法 --------------------------------------- 29
3-2 組培瓶材料透光率及光譜分析之實驗 ------------------- 37
3-2.1 實驗材料 --------------------------------------- 37
3-2.2 實驗設備 --------------------------------------- 37
3-2.3 實驗方法 --------------------------------------- 37
3-3 組培瓶內光量分佈之實驗 ----------------------------- 38
3-3.1 實驗材料 --------------------------------------- 38
3-3.2 實驗設備 --------------------------------------- 38
3-3.3 實驗方法 --------------------------------------- 39
第四章 結果與討論 --------------------------------------- 44
4-1 各式瓶器換氣率之研究 ------------------------------- 44
4-1.1 換氣率計算 ------------------------------------- 44
4-1.2 組培瓶換氣率 ----------------------------------- 46
4-2 透光率與光譜分析之探討 ----------------------------- 49
4-2.1 組培瓶透光率之結果 ----------------------------- 49
4-2.2 組培瓶光譜分光分析 ----------------------------- 50
4-3 瓶內光量分佈之探討 --------------------------------- 59
4-3.1 三角形系列 ------------------------------------- 59
4-3.2 圓頂形系列 ------------------------------------- 67
4-3.3 四方形系列 ------------------------------------- 71
4-3.4瓶內光分佈之綜合比較 --------------------------- 75
第五章 結論與建議 --------------------------------------- 76
5-1 結論 ---------------------------------------------- 76
5-2 理想之組培瓶 -------------------------------------- 78
5-2.1 材料之選擇 ------------------------------------ 78
5-2.2 形狀之確定 ------------------------------------ 79
5-2.3 瓶蓋之設計 ------------------------------------ 79
5-3 建議 ---------------------------------------------- 82
第六章 參考文獻 ----------------------------------------- 83
圖目錄
圖2-1 植物組織培養的操作過程 ----------------------------- 5
圖2-2 台灣地區種苗公司組織培養各階段所使用之容器 -------- 12
圖2-3 三角玻璃組培瓶之外型與尺寸 ------------------------ 13
圖2-4 試管型玻璃組培瓶之外型與尺寸 ---------------------- 13
圖2-5 不規則長盒型塑膠組培瓶之外型與尺寸 ---------------- 14
圖2-6 大型GA7塑膠組培瓶之外型與尺寸 -------------------- 14
圖2-7 中型GA7塑膠組培瓶之外型與尺寸 -------------------- 15
圖2-8 廣口型塑膠組培瓶之外型與尺寸 ---------------------- 15
圖2-9 圓筒型塑膠組培瓶之外型與尺寸 ---------------------- 16
圖3-1 三角玻璃瓶之外型與尺寸 ---------------------------- 31
圖3-2 三角塑膠瓶之外型與尺寸 ---------------------------- 31
圖3-3 GA7塑膠瓶之外型與尺寸 ----------------------------- 32
圖3-4 不規則長盒型塑膠瓶之外型與尺寸 -------------------- 32
圖3-5 廣口型塑膠瓶之外型與尺寸 -------------------------- 33
圖3-6 圓柱型塑膠瓶之外型與尺寸 -------------------------- 33
圖3-7 國產四方盒之外型與尺寸 ---------------------------- 34
圖3-8 日本圓形塑膠瓶之外型與尺寸 ------------------------ 34
圖3-9 家庭用品圓筒之外型與尺寸 -------------------------- 35
圖3-10 小圓瓶之外型與尺寸 ------------------------------- 35
圖3-11 換氣率實驗之試驗裝置 ----------------------------- 36
圖3-12 三角錐形玻璃瓶之外型與尺寸 ----------------------- 40
圖3-13 十全玻璃瓶之外型與尺寸 --------------------------- 40
圖3-14 上海嘉納塑膠瓶之外型與尺寸 ----------------------- 41
圖3-15 組培瓶內透光率分佈之量測點圖 --------------------- 41
圖3-16 單瓶內透光率分佈之裝置圖 -------------------------- 42
圖3-17 多瓶排列之瓶內透光率分佈裝置圖--------------------- 42
圖3-18 各種組培瓶之實體圖 (A) --------------------------- 43
圖3-19 各種組培瓶之實體圖 (B) --------------------------- 43
圖4-1a 三角玻璃瓶內相對濕度與時間之關係 ------------------ 44
圖4-1b三角玻璃瓶內絕對濕度比與時間之關係 ---------------- 45
圖4-2 白日光燈管光譜分光圖 ------------------------------ 50
圖4-3 TG瓶在白日光燈管下之光譜分光圖 -------------------- 51
圖4-4 TG瓶之光譜分光透射率 ------------------------------ 51
圖4-5 TP瓶之光譜分光透射率 ------------------------------ 52
圖4-6 GA7瓶之光譜分光透射率 ----------------------------- 53
圖4-7 IRP瓶之光譜分光透射率 ----------------------------- 54
圖4-8 WRP瓶之光譜分光透射率 ----------------------------- 55
圖4-9 CYP瓶之光譜分光透射率 ----------------------------- 56
圖4-10 DRP瓶之光譜分光透射率 ---------------------------- 57
圖4-11 JCP瓶之光譜分光透射率 ---------------------------- 58
圖4-12 瓶內光量透光率量測點分佈圖 ----------------------- 61
圖4-13 TP瓶內光量透光率量測點分佈圖 --------------------- 65
圖4-14 IRP瓶內光量透光率量測點分佈圖 -------------------- 74
圖4-15 GA7瓶內光量透光率量測點分佈圖 -------------------- 74
圖5-1 組培瓶設計構想圖 ----------------------------------- 81
圖5-2 瓶器與瓶蓋密合方式之構造圖 ------------------------- 81
表目錄
表2-1 透光塑膠材質之主要物性 ----------------------------- 8
表4-1 不同組培瓶之換氣率 -------------------------------- 46
表4-2 不同組培瓶之透光率 -------------------------------- 49
表4-3 TG瓶內透光率分佈之結果 ---------------------------- 60
表4-4 TG-2瓶內透光率分佈之結果 -------------------------- 62
表4-5 TG-3瓶內透光率分佈之結果 -------------------------- 63
表4-6 TP瓶內透光率分佈之結果 ---------------------------- 65
表4-7 TP-2瓶內透光率分佈之結果 -------------------------- 66
表4-8 WRP瓶內透光率分佈之結果 --------------------------- 68
表4-9 CYP瓶內透光率分佈之結果 --------------------------- 70
表4-10 IRP瓶內透光率分佈之結果 -------------------------- 72
表4-11 GA7瓶內透光率分佈之結果 -------------------------- 73
表4-12不同組培瓶內透光率分佈之比較 -----------------------75
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