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专利名称：一种中药材原生质体育种设备及其育种方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410957107.9

专利申请（专利权）人：山西中农新时代开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：山西省忻州市忻府区通岗南路万福二区8号楼4室

专利发明（设计）人：常琪光,王菲

专利摘要：本发明公开了一种中药材原生质体育种设备及其育种方法，涉及中药材育种技术领域，包括育种池、支撑板、培养皿盒、支撑板升降机构和混料箱，所述育种池为顶面敞口的矩形箱状，混料箱设置于育种池一侧，支撑板沿育种池内底壁长度方向设置有多对，每对包括左右对称设置的两个支撑板，支撑板上端外侧固定连接有矩形挡边，所述培养皿盒插设在矩形挡边内侧，培养皿盒下端设置有进液孔，矩形挡边上侧设置有与进液孔连通的溢流口。本发明通过第一曲柄、三角架、第二曲柄的铰接配合，可同步带动支撑板及培养皿盒进行上下移动，使得培养皿盒既可向下移动从育种池内吸取营养液，又可向上移动保证中药草种与氧气充分接触，提高了中药草种的成活效果。

主权利要求：
1.一种中药材原生质体育种设备，其特征在于：包括育种池（1）、支撑板（2）、培养皿盒（3）、支撑板升降机构（4）和混料箱（6），所述育种池（1）为顶面敞口的矩形箱状，混料箱（6）设置于育种池（1）一侧，支撑板（2）沿育种池（1）内底壁长度方向设置有多对，每对包括左右对称设置的两个支撑板（2），支撑板（2）上端外侧固定连接有矩形挡边（21），所述培养皿盒（3）插设在矩形挡边（21）内侧，培养皿盒（3）下端设置有进液孔（31），矩形挡边（21）上侧设置有与进液孔（31）连通的溢流口（22）；
所述支撑板升降机构（4）包括矩形框（41）、驱动轴（42）和驱动杆（43），每对所述支撑板（2）之间均设置有一对矩形框（41），矩形框（41）下端通过固定块与育种池（1）底壁固定连接，所述驱动轴（42）转动设置在一对矩形框（41）之间并连接有旋转驱动机构（5），驱动轴（42）两端均固定连接有第一曲柄（44），第一曲柄（44）的外端部均铰接有三角架（45）；
任一矩形框（41）的左右两端均转动连接有一对转轴（46），一对转轴（46）的两端均贯穿矩形框（41）的外侧壁，一对转轴（46）的内端部分别固定连接有第二曲柄（47），两个第二曲柄（47）平行设置且第二曲柄（47）远离转轴（46）的一端与三角架（45）下端铰接；
任一支撑板（2）均连接有平行设置的两个驱动杆（43），驱动杆（43）下端与支撑板（2）转动连接，驱动杆（43）上端与转轴（46）的外端部固定连接；
所述旋转驱动机构（5）包括伺服电机（51）、联动轴（52）和同步带（53），所述育种池（1）的一端固定设置有一对固定耳座（11），所述联动轴（52）转动设置在一对固定耳座（11）上，联动轴（52）一端固定连接有第二齿轮（54），所述伺服电机（51）的电机轴连接有与第二齿轮（54）啮合的第一齿轮（55）；
所述联动轴（52）、驱动轴（42）均固定连接有同步带轮，所述同步带（53）设置在同步带轮的外侧；
所述混料箱（6）内设置有隔板（61）并通过隔板（61）将混料箱（6）分隔为上下设置的驱动腔（63）和混料腔（62），所述隔板（61）沿竖直方向转动设置有搅拌轴（64），搅拌轴（64）下端位于混料腔（62）内并连接有搅拌叶片Ⅰ（65），搅拌轴（64）上端向上贯穿隔板（61）并连接有驱动叶片（66），所述驱动腔（63）一侧设置有稀释水进口（67），稀释水进口（67）指向一侧的驱动叶片（66），所述隔板（61）上设置有连通混料腔（62）和驱动腔（63）的贯穿孔；
驱动腔（63）另一侧设置有营养液进口（68），混料箱（6）下端设置有与育种池（1）连通的出液口。
2.根据权利要求1所述的一种中药材原生质体育种设备，其特征在于：所述隔板（61）倾斜设置。
3.根据权利要求1所述的一种中药材原生质体育种设备，其特征在于：所述混料腔（62）内转动设置有齿圈（7），齿圈（7）与搅拌轴（64）同轴设置，所述齿圈（7）下端固定连接有搅拌叶片Ⅱ（71），搅拌轴（64）上端同轴固定连接有主动齿轮（72），所述主动齿轮（72）与齿圈（7）之间通过换向齿轮（73）传动连接，换向齿轮（73）与隔板（61）转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种中药材原生质体育种设备，其特征在于：所述育种池（1）内壁上端设置有冲洗管（8），所述冲洗管（8）沿长度方向设置有指向育种池（1）侧壁的喷头（81）。
5.根据权利要求4所述的一种中药材原生质体育种设备，其特征在于：所述冲洗管（8）连接有进水管（9），进水管（9）与冲洗管（8）之间设置有三通阀（91），所述三通阀（91）的其中一个出水口与进水管（9）连通，三通阀（91）的另一个出水口与稀释水进口（67）连通。
6.根据权利要求5所述的一种中药材原生质体育种设备，其特征在于：所述溢流口（22）内沿竖直方向滑动设置有挡板（23），挡板（23）与矩形挡边（21）之间设置有橡胶密封件，矩形挡边（21）外侧设置有与挡板（23）配合的刻度（24）。
7.一种中药材原生质体育种方法，采用权利要求6所述的中药材原生质体育种设备，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，先在培养皿盒（3）内底壁垫上透水性纱布，并把水培性的中药草种均匀洒落在培养皿盒（3）内，通过营养液进口（68）将高浓度营养液注入混料箱（6）内；通过稀释水进口（67）注入清水，清水注入过程中推动驱动叶片（66）和搅拌轴（64）转动，进而带动搅拌叶片Ⅰ（65）转动，对混料腔（62）中的清水和高浓度的营养液进行搅拌混合，混合后的营养液通过出液口进入育种池（1）内；
步骤二，控制伺服电机（51）低速转动，伺服电机（51）的电机轴带动第一齿轮（55）同步转动，第一齿轮（55）啮合带动第二齿轮（54）及联动轴（52）进行反向转动，联动轴（52）转动时通过同步带轮和同步带（53）带动多个驱动轴（42）转动，驱动轴（42）通过第一曲柄（44）带动三角架（45）移动，进而通过第二曲柄（47）、转轴（46）、驱动杆（43）带动支撑板（2）沿弧线向下移动；当支撑板（2）的底面处于最低处时，育种池（1）内的营养液进入培养皿盒（3）内；
步骤三，控制伺服电机（51）反向转动，使支撑板（2）底面离开营养液液面，防止中药草种长时间浸泡缺氧；通过在矩形挡边（21）上设置溢流口（22），当支撑板（2）升起时，在培养皿盒（3）内留存少量的营养液，保持中药草种的生长，留存营养液的量通过挡板（23）的高度进行调节。 说明书 : 一种中药材原生质体育种设备及其育种方法技术领域[0001] 本发明涉及中药材育种技术领域，尤其涉及一种中药材原生质体育种设备及其育种方法。背景技术[0002] 在对虫草进行育种时，可通过原生质体融合技术将植物体细胞进行杂交处理，从而得到品种更为优异的虫草种，在将其原生质体融合后，可通过育种设备为其提供育种环境，使其能顺利进行生长。[0003] 公开号为CN113243252A的中国发明专利申请公开一种食用菌培养液调节装置，通过电机驱动摇摆机构实现摇摆轮上下运动和摆动，从而使培养皿中的培养液更加均匀。该调节装置虽然实现了营养液成分均匀和稳定，但是该装置无法进行批量化育苗作业，效率较低。另外，该调节装置需通过电机进行驱动，结构较复杂。[0004] 公开号为CN114345165A的中国发明专利申请公开一种生物培育营养液混料装置，通过驱动装置和运料装置的配合，对培养液进行搅拌上料，并且可以将培养液传输至培养皿中，提高工作效率。但是，该装置通过皮带运输培养皿，主要用于培养液混料和上料，不适合进行水培性的原生质体中药的培育。[0005] 另外，针对水培性的原生质体中药草种，在育苗时，常常把培养皿盒浸泡在育种池内进行育苗，长期浸泡在育种池内会造成缺氧，造成中药育苗效果不佳的现象。[0006] 因此，有必要对现有技术进行改进。发明内容[0007] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在缺点，而提出的一种中药材原生质体育种设备及其育种方法。用于解决现有技术中，水培性的原生质体中药草种效果不佳的问题。[0008] 为了解决现有技术存在的问题，本发明采用了如下技术方案：[0009] 一种中药材原生质体育种设备，包括育种池、支撑板、培养皿盒、支撑板升降机构和混料箱，所述育种池为顶面敞口的矩形箱状，混料箱设置于育种池一侧，支撑板沿育种池内底壁长度方向设置有多对，每对包括左右对称设置的两个支撑板，支撑板上端外侧固定连接有矩形挡边，所述培养皿盒插设在矩形挡边内侧，培养皿盒下端设置有进液孔，矩形挡边上侧设置有与进液孔连通的溢流口；[0010] 所述支撑板升降机构包括矩形框、驱动轴和驱动杆，每对所述支撑板之间均设置有一对矩形框，矩形框下端通过固定块与育种池底壁固定连接，所述驱动轴转动设置在一对矩形框之间并连接有旋转驱动机构，驱动轴两端均固定连接有第一曲柄，第一曲柄的外端部均铰接有三角架；[0011] 任一矩形框的左右两端均转动连接有一对转轴，一对转轴的两端均贯穿矩形框的外侧壁，一对转轴的内端部分别固定连接有第二曲柄，两个第二曲柄平行设置且第二曲柄远离转轴的一端与三角架下端铰接；[0012] 任一支撑板均连接有平行设置的两个驱动杆，驱动杆下端与支撑板转动连接，驱动杆上端与转轴的外端部固定连接。[0013] 优选的，所述旋转驱动机构包括伺服电机、联动轴和同步带，所述育种池的一端固定设置有一对固定耳座，所述联动轴转动设置在一对固定耳座上，联动轴一端固定连接有第二齿轮，所述伺服电机的电机轴连接有与第二齿轮啮合的第一齿轮；[0014] 所述联动轴、驱动轴均固定连接有同步带轮，所述同步带设置在同步带轮的外侧。[0015] 优选的，所述混料箱内设置有隔板并通过隔板将混料箱分隔为上下设置的驱动腔和混料腔，所述隔板沿竖直方向转动设置有搅拌轴，搅拌轴下端位于混料腔内并连接有搅拌叶片Ⅰ，搅拌轴上端向上贯穿隔板并连接有驱动叶片，所述驱动腔一侧设置有稀释水进口，稀释水进口指向一侧的驱动叶片，所述隔板上设置有连通混料腔和驱动腔的贯穿孔；[0016] 驱动腔另一侧设置有营养液进口，混料箱下端设置有与育种池连通的出液口。[0017] 优选的，所述隔板倾斜设置。[0018] 优选的，所述混料腔内转动设置有齿圈，齿圈与搅拌轴同轴设置，所述齿圈下端固定连接有搅拌叶片Ⅱ，搅拌轴上端同轴固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与齿圈之间通过换向齿轮传动连接，换向齿轮与隔板转动连接。[0019] 优选的，所述育种池内壁上端设置有冲洗管，所述冲洗管沿长度方向设置有指向育种池侧壁的喷头。[0020] 优选的，所述冲洗管连接有进水管，进水管与冲洗管之间设置有三通阀，所述三通阀的其中一个出水口与进水管连通，三通阀的另一个出水口与稀释水进口连通。[0021] 优选的，所述溢流口内沿竖直方向滑动设置有挡板，挡板与矩形挡边之间设置有橡胶密封件，矩形挡边外侧设置有与挡板配合的刻度。[0022] 本发明还提供了一种中药材原生质体育种方法，包括以下步骤：[0023] 步骤一，先在培养皿盒内底壁垫上透水性纱布，并把水培性的中药草种均匀洒落在培养皿盒内，通过营养液进口将高浓度营养液注入混料箱内；通过稀释水进口注入清水，清水注入过程中推动驱动叶片和搅拌轴转动，进而带动搅拌叶片Ⅰ转动，对混料腔中的清水和高浓度的营养液进行搅拌混合，混合后的营养液通过出液口进入育种池内；[0024] 步骤二，控制伺服电机低速转动，伺服电机的电机轴带动第一齿轮同步转动，第一齿轮啮合带动第二齿轮及联动轴进行反向转动，联动轴转动时通过同步带轮和同步带带动多个驱动轴转动，驱动轴通过第一曲柄带动三角架移动，进而通过第二曲柄、转轴、驱动杆带动支撑板沿弧线向下移动；当支撑板的底面处于最低处时，育种池内的营养液进入培养皿盒内；[0025] 步骤三，控制伺服电机反向转动，使支撑板底面离开营养液液面，防止中药草种长时间浸泡缺氧；通过在矩形挡边上设置溢流口，当支撑板升起时，可在培养皿盒内留存少量的营养液，保持中药草种的生长，留存营养液的量可通过挡板的高度进行调节。[0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0027] 1、在本发明中，通过第一曲柄、三角架、第二曲柄的铰接配合，可同步带动支撑板及培养皿盒进行上下移动，使得培养皿盒既可向下移动从育种池内吸取营养液，又可向上移动保证中药草种与氧气充分接触，避免中药草种长期浸泡在育种池内会造成中药草种根部缺氧，提高了中药草种的成活效果。[0028] 2、在本发明中，通过同步带机构的配合使用，可同步带动育种池内若干支撑板及培养皿运动，可在若干培养皿盒内进行批量化育苗作业，进一步提高了中药草种的培育效率。附图说明[0029] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：[0030] 图1为本发明一个角度的结构示意图；[0031] 图2为本发明另一个角度的结构示意图；[0032] 图3为本发明旋转驱动机构的结构示意图；[0033] 图4为图3中A的局部放大图；[0034] 图5为支撑板升降机构的结构示意图；[0035] 图6为混料箱一个角度的内部结构示意图；[0036] 图7为混料箱另一个角度的内部结构示意图；[0037] 图中：1?育种池，11?固定耳座，2?支撑板，21?矩形挡边，22?溢流口，23?挡板，24?刻度，3?培养皿盒，31?进液孔，4?支撑板升降机构，41?矩形框，42?驱动轴，43?驱动杆，44?第一曲柄，45?三角架，46?转轴，47?第二曲柄，5?旋转驱动机构，51?伺服电机，52?联动轴，53?同步带，54?第二齿轮，55?第一齿轮，6?混料箱，61?隔板，62?混料腔，63?驱动腔，64?搅拌轴，65?搅拌叶片Ⅰ，66?驱动叶片，67?稀释水进口，68?营养液进口，7?齿圈，71?搅拌叶片Ⅱ，72?主动齿轮，73?换向齿轮，8?冲洗管，81?喷头，9?进水管，91?三通阀。具体实施方式[0038] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。[0039] 实施例一：如图1至图7所示，一种中药材原生质体育种设备，包括育种池1、支撑板2、培养皿盒3、支撑板升降机构4和混料箱6，育种池1为顶面敞口的矩形箱状，混料箱6设置于育种池1一侧，用于向育种池1内注入营养液。支撑板2沿育种池1内底壁长度方向设置有多对，每对包括左右对称设置的两个支撑板2，支撑板2上端外侧固定连接有矩形挡边21，培养皿盒3插设在矩形挡边21内侧，培养皿盒3与矩形挡边21之间具有间隙。通过上述结构设计，该育种设备可同时对多个培养皿盒3内的原生质体融合产物进行培育。[0040] 培养皿盒3下端设置有进液孔31，矩形挡边21上侧设置有与进液孔31连通的溢流口22，当支撑板2运动至营养液液面之下时，通过溢流口22向矩形挡边21内注入营养液，继而通过进液孔31进入培养皿盒3内。[0041] 溢流口22内沿竖直方向滑动设置有挡板23，挡板23与矩形挡边21之间设置有橡胶密封件，防止矩形挡边21内的液体从挡板23与矩形挡边21之间的缝隙流出，矩形挡边21外侧设置有与挡板23配合的刻度24，便于挡板23高度调节。[0042] 支撑板升降机构4包括矩形框41、驱动轴42和驱动杆43，每对支撑板2之间均设置有一对矩形框41，矩形框41下端通过固定块与育种池1底壁固定连接，驱动轴42转动设置在一对矩形框41之间并连接有旋转驱动机构5，驱动轴42两端均固定连接有第一曲柄44，第一曲柄44的外端部均铰接有三角架45。任一矩形框41的左右两端均转动连接有一对转轴46，一对转轴46的两端均贯穿矩形框41的外侧壁，一对转轴46的内端部分别固定连接有第二曲柄47，两个第二曲柄47平行设置且第二曲柄47远离转轴46的一端与三角架45下端铰接，通过三角架45可同时对两个第二曲柄47进行同步驱动。任一支撑板2均连接有平行设置的两个驱动杆43，驱动杆43下端与支撑板2转动连接，驱动杆43上端与转轴46的外端部固定连接。[0043] 旋转驱动机构5包括伺服电机51、联动轴52和同步带53，育种池1的一端固定设置有一对固定耳座11，联动轴52转动设置在一对固定耳座11上，联动轴52一端固定连接有第二齿轮54，伺服电机51的电机轴连接有与第二齿轮54啮合的第一齿轮55，联动轴52、驱动轴42均固定连接有同步带轮，所述同步带53设置在同步带轮的外侧。伺服电机51通过齿轮机构带动联动轴52及设置于其上的同步带轮转动，继而带动同步带53运动，实现对多个驱动轴42的驱动，进而实现对支撑板2和培养皿盒3的驱动。[0044] 为了方便对育种池1内的营养液进行添加和混匀，混料箱6内设置有隔板61并通过隔板61将混料箱6分隔为上下设置的驱动腔63和混料腔62，隔板61沿竖直方向转动设置有搅拌轴64，搅拌轴64下端位于混料腔62内并连接有搅拌叶片Ⅰ65，搅拌轴64上端向上贯穿隔板61并连接有驱动叶片66，驱动腔63一侧设置有稀释水进口67，稀释水进口67指向一侧的驱动叶片66，当通过稀释水进口67注水时，水流带动驱动叶片66旋转，进而带动搅拌轴64转动，进而带动搅拌叶片Ⅰ65进行转动。隔板61上设置有连通混料腔62和驱动腔63的贯穿孔，水通过贯穿孔进入混料腔62内，优选的，隔板61倾斜设置。驱动腔63另一侧设置有营养液进口68，高浓度营养液通过营养液进口68进入混料箱6内，通过搅拌叶片Ⅰ65对高浓度营养液和水进行混合。[0045] 混料箱6下端设置有与育种池1连通的出液口，混匀后的营养液通过出液口进入育种池1内。[0046] 为了提升混合效果，混料腔62内转动设置有齿圈7，齿圈7与搅拌轴64同轴设置，齿圈7下端固定连接有搅拌叶片Ⅱ71，搅拌轴64上端同轴固定连接有主动齿轮72，主动齿轮72与齿圈7之间通过换向齿轮73传动连接，换向齿轮73与隔板61转动连接。当搅拌轴64转动时，同步带动主动齿轮72转动，继而通过换向齿轮73带动齿圈7及其上的搅拌叶片Ⅱ71转动。[0047] 育种池1内壁上端设置有冲洗管8，冲洗管8沿长度方向设置有指向育种池1侧壁的喷头81，方便对使用后的育种池1进行清洗。[0048] 冲洗管8连接有进水管9，进水管9与冲洗管8之间设置有三通阀91，三通阀91的其中一个出水口与进水管9连通，三通阀91的另一个出水口与稀释水进口67连通。[0049] 实施例二：一种中药材原生质体育种方法，采用实施例一的中药材原生质体育种设备，包括以下步骤：[0050] 步骤一，先在培养皿盒3内底壁垫上透水性纱布，并把原生质体融合产物均匀洒落在培养皿盒3内，通过营养液进口68将高浓度营养液注入混料箱6内，通过稀释水进口67注入清水，清水注入过程中推动驱动叶片66和搅拌轴64转动，进而带动搅拌叶片Ⅰ65转动，对混料腔62中的清水和高浓度的营养液进行搅拌混合，混合后的营养液通过出液口进入育种池1内；[0051] 步骤二，控制伺服电机51低速转动，伺服电机51的电机轴带动第一齿轮55同步转动，第一齿轮55啮合带动第二齿轮54及联动轴52进行反向转动，联动轴52转动时通过同步带轮和同步带53带动多个驱动轴42转动，驱动轴42通过第一曲柄44带动三角架45移动，进而通过第二曲柄47、转轴46、驱动杆43带动支撑板2沿弧线向下移动；当支撑板2的底面处于最低处时，育种池1内的营养液进入培养皿盒3内；[0052] 步骤三，控制伺服电机51反向转动，使支撑板2底面离开营养液液面，防止中药草种长时间浸泡缺氧；通过在矩形挡边21上设置溢流口22，当支撑板2升起时，可在培养皿盒3内留存少量的营养液，保持中药草种的生长，留存营养液的量可通过挡板23的高度进行调节。[0053] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

专利地区：山西

专利申请日期：2024-07-17

专利公开日期：2024-09-17

专利公告号：2024-09-17