Спосіб і пристрій для автоматизованого розмноження рослин in vitro

1. Способ автоматизированного размножения растений in vitro, включающий разматывание из упаковки стерильных, объединенных между собой в виде цепочки, культуральных сосудов, разлив в них питательной среды и высадку эксплантов, закрытие этих культуральных сосудов для создания в них стерильности и их укладку в виде упаковки для дальнейшего выращивания из эксплантов растений, отличающийся тем, что в устройстве над выштампованными в основании ленты культуральными сосудами - ячейками, а также над растениями, выросшими в ячейках ленты, производят действия, такие как то, что первую ленту, в ячейках которой выросли вертикально растения in vitro, разматывают из рулона на штативе, переводят за счет ее гибкости из вертикального в горизонтальное положение, а затем, в процессе транспортировки этой ленты в таком виде вдоль узлов устройства, ее ячейки раскрывают путем снятия с основания ленты пленки покрытия, потом разрезают стебель растения одновременно по всей его длине на экспланты, и также, одновременно, непосредственно в ячейке ленты, захватывают все экспланты, на которые разрезали растение, далее, переносят их ко второй ленте и последовательно высаживают эти экспланты, в находящиеся в горизонтальном положении, стерильные ячейки второй ленты, в которые, перед высадкой эксплантов, наливают жидкую питательную среду, после чего, ячейки второй ленты закрывают путем присоединения к ее основанию пленки покрытия, оставляя открытыми, особым образом выполненные, отверстия, чем обеспечивают, при сохранении стерильности, обмен газовой среды внутри ячейки с внешней средой, затем, переводят вторую ленту из горизонтального в вертикальное положение и сматывают ее в рулон на штативе, а в ячейки первой ленты, с находящимися в них после нарезки эксплантов остатками стеблей с корнями, доливают свежую, жидкую, питательную среду, закрывают их путем присоединения пленки покрытия к основанию ленты, переводят первую ленту A (54) СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ АВТОМАТИЗОВАНОГО РОЗМНОЖЕННЯ РОСЛИН IN VITRO 29604 возможностью разматывания из рулона на штативе первой гибкой ленты, в ячейках которой вертикально выросли растения in vitro, ее перевода из вертикального в горизонтальное положение и транспортировки ячеек в таком состоянии к узлам устройства, узел раскрытия ячеек, с выросшими в них растениями, путем снятия пленки покрытия с основания первой ленты, узел разрезки ножами растений на экспланты и их захвата пересадочными лапками непосредственно в ячейке первой ленты одновременно по всей длине стебля с возможностью переноса эксплантов ко второй ленте, находящейся в горизонтальном положении, и их последовательной высадки в ячейки второй ленты, транспортируемой в устройстве вторым лентопротяжным механизмом, дозатор разлива жидкой питательной среды в ячейки второй ленты, узел закрытия этих ячеек путем присоединения пленки покрытия к основанию второй ленты, второй лентопротяжный механизм с возможностью перевода второй ленты, а следовательно и выштампованных на ней ячеек, с высаженными в них эксплантами, из горизонтального в вертикальное положение и сматывания этой ленты в рулон на штативе для дальнейшего выращивания из эксплантов растений in vitro, в устройстве также находится дозатор разлива жидкой питательной среды в ячейки первой ленты, узел закрытия этих ячеек путем присоединения пленки покрытия к основанию первой ленты, первый лентопротяжный механизм с возможностью перевода первой ленты из горизонтального в вертикальное положение и сматывания ее в рулон на штативе для повторного выращивания в ячейках первой ленты растений из частей стеблей с корневыми системами, оставшихся после разрезки стеблей на экспланты. 7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что лента состоит из основания в форме листа, с выштампованными в нем культуральными сосудами - ячейками, в ячейке находится верхняя камера для роста стебля растения, нижняя камера для развития корней и, расположенная между верхней и нижней камерами, - камера для высадки экспланта, ячейки в ленте отделены одна от другой перемычками, на боковых сторонах основания ленты, выше и ниже ячеек, выполнены отверстия перфорации с возможностью зацепления за них зубчатым барабаном в процессе транспортировки ленты лентопротяжным механизмом в устройстве, к основанию ленты присоединена пленка покрытия, не закрывающая отверстий перфораций, с возможностью создания стерильности внутри ячеек, на основании ленты выштампованы зигзагообразные бороздки с возможностью осуществления обмена газовой среды внутри ячейки с внешней средой и сохранения стерильности в процессе выращивания в ней растения in vitro, в верхней камере имеются пазы с возможностью движения в них ножей во время разрезки растения на экспланты и захвата эксплантов пересадочными лапками с двух сторон каждого паза, камера для высадки экспланта отделена от нижней камеры нижней стенкой с канавкой, для размещения нижней части экспланта, ограниченной с двух сторон выступами с возможностью присоединения к ним пленки покрытия, в нижней стенке выполнены отверстия для перетекания жидкой питательной сре ды в нижнюю камеру после перевода ленты из горизонтального в вертикальное положение, верхнюю камеру и камеру для высадки экспланта разделяет верхняя стенка с канавкой, для размещения верхней части экспланта, ограниченной с двух сторон выступами с возможностью присоединения к ним пленки покрытия, высота верхней стенки не препятствует росту стебля растения в верхнюю камеру из экспланта, находящегося в камере для высадки экспланта, нижняя камера и камера для высадки экспланта шире верхней камеры. 8. Устройство по пп. 6, 7, отличающееся тем, что на основании ленты выштампованы зигзагообразные бороздки с возможностью соединения, имеющихся в ячейке: камеры для высадки экспланта и каждого отдела верхней камеры, ограниченного стенками пазов, с отверстием в ленте, выполненным между ее ячейками. 9. Устройство по пп. 6, 7, отличающееся тем, что пленка покрытия выполнена из термоактивного материала с возможностью, в узлах устройства, путем нагрева, ее отсоединения от основания и присоединения к основанию ленты. 10. Устройство по пп. 6, 7, отличающееся тем, что лента с ячейками и пленка покрытия изготовлены из материалов, которые разлагаются под воздействием внешних факторов, с возможностью дальнейшего развития растений в условиях in vivo: роста корней в почве и побегов выше ячеек – культуральных сосудов после высадки растений вместе с ячейками ленты в почву. 11. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что в узле разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов установлен комплект ножей и пересадочных лапок, в котором каждая пара пересадочных лапок с ножами или пересадочных лапок без ножей размещена на раме с возможностью двигаться по сторонам рамы навстречу друг другу, а рама подвижно закреплена на основании комплекта ножей с пересадочными лапками с возможностью двигаться по сторонам основания: вниз - для разрезки растения на экспланты и захвата эксплантов в ячейке первой ленты, вверх - после захвата эксплантов, затем, после переноса эксплантов ко второй ленте, вниз - для высадки экспланта в ячейку второй ленты и вверх - после высадки экспланта. 12. Устройство по пп. 6, 11, отличающееся тем, что две рамы, пересадочные лапки которых захватывают один эксплант, соединены между собой с возможностью движения вниз по ребрам жесткости основания под действием сердечника соленоида и вверх - под действием стягивающих пружин, а две пары ножей с пересадочными лапками или пересадочных лапок без ножей, установленные на двух, объединенных друг с другом, рамах, соединены между собой с возможностью движения по направляющим планкам рам навстречу друг другу под действием стягивающей пружины и в обратную сторону - под действием сердечника соленоида, на рамах установлены храповики с возможностью сдерживать обратное движение ножей с пересадочными лапками и пересадочных лапок без ножей после их развода в стороны друг от друга под действием сердечника соленоида. 2 29604 13. Устройство по пп. 6, 7, 11, 12, отличающееся тем, что к рамам жестко присоединены прижимные планки с возможностью придвижения стебля растения к стенкам пазов в верхней камере ячейки первой ленты. 14. Устройство по пп. 6, 7, отличающееся тем, что в узле разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов установлен комплект ножей и пересадочных лапок, в котором ножи не жестко соединены с пересадочными лапками, ножи выполнены в виде пластин с возможностью разрезки стебля растения на экспланты путем движения ножей вдоль стенок пазов верхней камеры ячейки ленты, а пересадочные лапки, захватывающе экс плант с одной стороны в нижней и верхней его части, выполнены вместе ниже их крепления на втулке, размещенной на подвижной рейке, с возможностью соприкосновения пересадочных лапок, которые не заходят друг за друга в случае отсутствия в них экспланта, в местах, предназначенных для захвата экспланта. 15. Устройство по пп. 6, 7, 14, отличающееся тем, что нож заточен под углом равным или несколько бóльшим угла наклона стенки паза ячейки ленты с возможностью скольжения нижнего края ножа с наименьшим зазором по стенке этого паза в процессе разрезки стебля растения на экспланты. Группа изобретений относится к сельскому хозяйству, а более конкретно - 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. 1341114, СССР, в 01G31/02, 1987). Контейнер выполнен в виде ленты с культуральными сосудами - ячейками, для размещения питательной среды и эксплантов, отделенными одна от другой перемычками. К основанию ленты присоединено покрытие, которое частично перекрывает нижний. Оба листа соединены с основанием по его периметру и с перемычками, причем верхний лист соединен с каждой второй перемычкой. К внутренней поверхности ячеек прикреплены опорные элементы для размещения эксплантов. Для газообмена ячеек ленты с внешней средой, необходимого для нормального протекания процессов дыхания и фотосинтеза, культивируемых в них растений, один или оба листа покрытия снабжены выступами, размещенными на поверхностях, обращенных одна к другой в зоне их перекрытия. Для адаптации растений к пониженной влажности перед их высадкой в условия in vivo увеличивают воздухообмен ячеек с внешней средой: ленту выгибают ячейками наружу (покрытием вовнутрь), чем увеличивают щель между двумя листами покрытия, так как нижний лист покрытия соединен с каждой перемычкой, в верхний - с каждой второй перемычкой между ячейками ленты. Однако, хотя это устройство предполагает автоматизированный разлив среды, но оно не предусматривает разрезку стеблей растений на экспланты и высадку эксплантов. Известен "Аппарат для срезания и перемещения растительной ткани и способ его применения" (заявка W 088/04520, А01G7/00, 1988). Устройство содержит нож в виде трубы с кольцевой режущей кромкой, с возможностью ее вращения. Во время отрезки экспланта путем нажатия и вращения ручки, которая жестко соединена с ножом. Внутри ручки и трубы ножа установлен стержень с кольцом, с возможностью перемещения стержня внутри ручки и конца стержня с кольцом внутри ножа. В ручке установлена пружина, которая выталкивает вверх 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. Однако, устройство не позволяет производить разрезку растений на экспланты и высадку эксплантов без затрат ручного труда. Недостаточна надежность захвата эксплантов выемкой ножа. В устройстве не предусмотрен разлив питательной среды, открытие и закрытие культуральных сосудов. Для питательной среды требуется дорогостоящее вещество: агар-агар. Известен "Способ асептического укоренения, размноженного in vitro посадочного материала для садоводства и сельского хозяйства" (заявка РСТ (W0) 90/15528, А01Н4/00, А01G31/00, 1990), в котором для асептического укоренения, размноженного in vitro, для садоводства и сельского хозяйства, посадочного материала используют субстрат, помещенный в закрытую оболочку из полупроницаемого и полупрозрачного материала. Растения внедряют в губчатый, искусственный субстрат, пропитанный или замоченный подходящим жидким составом. Однако, способ не содержит технического решения автоматизированной высадки эксплантов в губчатый субстрат, закрытый в оболочку, разрезки выросших в нем растений на экспланты. Способ предполагает использование жидкой питательной среды. Но кроме нее еще необходим губчатый, искусственный субстрат, который пропитывают жидкой питательной средой, на что необходимы дополнительные затраты средств, а следовательно увеличивается себестоимость размноженных растений. Известен "Способ и приспособление для микроразмножения" (заявка W091/03929, A01H4/00, 1991). Растения последовательно разрезают на экспланты лазерным лучом вместе со стенками культурального сосуда (контейнера), при этом контейнер переворачивают вверх дном. Однако, в устройстве не предусмотрен разлив питательной среды в культуральные сосуды, их закрытие и открытие. Устройство не позволяет сократить затрату ручного труда при пересадке растений в условия in vivo. Недостаточна надежность размножения в устройстве, так как при переворачивании культурального сосуда вверх дном возможно выпадение из него желеобразной среды вместе с растениями. 3 29604 Известен "Способ и устройство для вегетативного размножения растений" (заявка W091/03929, A01H4/00, 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, в устройстве не предусмотрен разлив питательной среды в культуральные сосуды, их закрытие и открытие. Устройство не позволяет сократить затраты ручного труда при пересадке растений в условия in vivo. Недостаточна надежность размножения в устройстве, так как при переворачивании культурального сосуда вверх дном возможно выпадение из него желеобразной среды вместе с растениями. Известно техническое решение: "Способ и устройство для асептического размножения клеток или тканей" (заявка УР № 0412621, А01Н4/00, 1991) для вегетативного размножения растений in vitro (прототип способа). Способ прототипа предусматривает род последовательных действий, осуществляемых в автоматическом режиме, в устройстве, над культуральными сосудами, в которых потом выращивают растения in vitro. Культуральные сосуды соединены между собой в виде цепочки индивидуальных, стерильных капсул. Капсулы выполнены в виде мешочков из органического полимера с мягкими стенками с одной открытой стороной. Цепочку соединенных между собой индивидуальных, стерильных капсул, постепенно разматывают из горизонтальной упаковки и перемещают в вертикальном положений 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 капсулу высаживают экспланты; на третьей стенки капсулы, содержащие питательную среду и экспланты, заваривают для создания в них стерильности; на четвертой станции капсулы переводят из вертикального 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 обмена 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 размножать растения только на промежуточном этапе, тогда как больше всего растений необходимо размножить на последнем этапе, перед их пересадкой в почву, в условия in vivo. Способ прототипа не дает возможности размножать растения в замкнутом цикле, требуются большие затраты времени и ручного труда для размножения растений in vitro на последнем этапе, перед их высадкой в почву, в условия in vivo. Известно "Автоматическое устройство для разделения растительного материала на несколько частей" (заявка РСТ (W0) 92/03913, МКИ A01G7/00, А01Н4/00, 1992), (прототип устройства), в котором находится первый транспортер для перемещения лотков или других культуральных сосудов, с вертикально расположенными в них растениями, к приспособлениям устройства. Первое режущее приспособление захватывает и отрезает растительный материал на участке вблизи его основания, после размещения растительного материала с немощью первого транспортера в заданном положении. Срезанный растительный материал направляют на определенную позицию для его разделения на несколько частей. Блок генерирует сигналы и обрабатывает их для сканирования изображения. Второе режущее приспособление воспринимает эти сигналы и осуществляет разрезание растительного материала на экспланты, в соответствии с заданными правилами, исходя из структуры растительного материала. Посадочный аппарат осуществляет транспортировку и размещение отрезанной части растения (экспланта) в питательной среде, находящейся в лотке (культуральном сосуде), когорт подается вторым транспортером. Однако, в устройстве не предусмотрен полный цикл автоматизированного размножения растений in vitro: разлив питательной среды в культуральные сосуды, открытие культуральных сосудов с выросшими в них, в стерильных условиях in vitro, растениями, закрытие культуральных сосудов после высадки в них эксплантов и установка культуральных сосудов на штатив для их транспортировки в световую комнату. Не предусмотрено повторное выращивание растений в культуральных сосудах из частей стеблей с корнями, оставшихся после разрезки стеблей на экспланты, в результате чего нет экономии материалов, из которых сделаны культуральные сосуды и снижается скорость размножения in vitro. В устройстве не указывается конструкция культуральных сосудов, которая будет обеспечивать обмен газовой среды внутри культуральных сосудов с внешней средой для нормального протекания у растений процессов дыхания и фотосинтеза, а так же адаптации к более низкой влажности воздуха, необходимой для высокой приживаемости растений, при их высадке в условия in vivo, а это значит, что будет замедляться рост растений в условиях in vitro и их приживаемость при пересадке в почву. В культуральных сосудах используется твердая среда с агар-агаром, стоимость которого в несколько раз выше, чем стоимость всех остальных компонентов питательной среды. В устройстве недостаточна надежность захвата растения первым режущим приспособлением, так как у растений in vitro (картофеля, стевии, полыни лимонной, винограда и т.д.) мягкие травянистые стебли. При такой конструкции культурального сосуда они не будут находиться в вертикальном положении и не будут надежно захватываться первым режущим приспособлением. Автоматическое устройство прототипа для разделения растительного материала на несколько частей более сложное, чем предлагаемое нами. В устройстве прототипа находится два режущих приспособления: первое для отрезки стебля у основания растения и его 4 29604 захвата, и второе - для отрезки от стебля отдельных эксплантов, их захвата и высадки на питательную среду. Также имеется блок, генерирующий и обрабатывающий сигналы для сканирования изображения стебля перед его разрезкой на экспланты вторым режущим приспособлением. Это приспособление обрабатывает сканируемое изображение и осуществляет разрезку растительного материала в соответствии с заданными правилами. Устройство прототипа отрезает от стебля отдельные экспланты, а не разрезает стебель на экспланты одновременно по всей его длине. Таким образом, устройство прототипа сложное, дорогостоящее, недостаточно надежное, требует дополнительных затрат на материалы для изготовления культуральных сосудов, так как они повторно не используются, наличия в питательной среде агар-агара или другого наполнителя, и не производит разрезку стеблей растений на экспланты и их захват с максимальной скоростью (ввиду того, что сначала отрезают стебель у основания растения и лишь затем от него отчленяют и захватывают отдельные экспланты). В основу изобретения поставлена задача создать способ автоматизированного размножения растений in vitro, производящий действия устройством над культуральными сосудами и над растениями, выросшими в них, в стерильных условиях in vitro, которые обеспечивают полную автоматизацию всех процессов размножения растений in vitro, в отличие от действий прототипа: автоматизированную разрезку растений на экспланты и высадку эксплантов в культуральные сосуды, получение полноценных растений, способных к адаптации при их высадке в почву, в условия in vivo, а также повторное выращивание растений из остатков стеблей с корнями в культуральных сосудах, где растения были разрезаны на экспланты, за счет чего исключаются затраты ручного труда на всех стадиях замкнутого цикла размножения растений in vitro, увеличивается скорость размножения, экономятся материалы (повторное выращивание растений в культуральных сосудах), ускоряется рост растений in vitro, повышается приживаемость растений при их высадке в почву, в условия in vivo, а следовательно в целом снижаются экономические затраты, необходимые для размножения растений in vitro. Поставленная задача решается тем, что в "Способе автоматизированного размножения растений in vitro", содержащем общие с прототипом существенные признаки, включающее ряд последовательных действий устройством, над соединенными между собой в виде цепочки культуральными сосудами, в которых выращивают растения in vitro, таких как, то что: культуральные сосуды разматывают из упаковки и перемещают вдоль группы станций: на первой станции культуральные сосуды заполняют питательной средой, на второй станции в культуральные сосуды высаживают экспланты, на третьей станции культуральные сосуды, содержащие питательную среду и экспланты, заваривают для создания в них стерильности, на четвертой станции эти культуральные сосуды укладывают в виде упаковки и вдальнейшем выращивают в них из эксплантов растения в культуре in vitro, согласно изобретению вводится то, что: в устройстве производятся действия над культуральными сосудами - ячейками, объединенными в две гибкие ленты, первым лентопротяжным механизмом первую ленту, с выросшими в ее ячейках вертикально растениями, разматывают из рулона на штативе, переводят из вертикального в горизонтальное положение и в таком положении перемещают к узлам устройства, в узле раскрытия ячеек, их раскрывают путем отсоединения от основания ленты пленки покрытия, в узле разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов, непосредственно в ячейке ленты, разрезают стебель растения на экспланты одновременно по всей его длине, также одновременно, захватывают непосредственно в ячейке ленты все экспланты, на которые разрезают стебель, переносят эти экспланты ко второй ленте и высаживают их в стерильные ячейки второй ленты, с налитой в них дозатором жидкой средой. Вторую ленту перемещает в горизонтальном положении к узлам устройства второй лентопротяжный механизм. Затем ячейки второй ленты, с налитой в них жидкой питательной средой и высаженными эксплантами, закрывают путем присоединения к основанию ленты пленки покрытия для создания внутри их стерильности, но при этом оставляют открытыми особым образом выполненные отверстия - бороздки на основании ленты для обмена газовой среды внутри ячеек с внешней средой, после чего, вторым лентопротяжным механизмом переводят вторую ленту из горизонтального в вертикальное положение и сматывают ее в рулон на штативе. Из оставшихся в культуральных сосудах после нарезания эксплантов частей стеблей с корневыми системами, также выращивают растения in vitro: доливают в ячейки первой ленты жидкую питательную среду, присоединяют к основанию первой ленты пленку покрытия, переводят эту ленту в вертикальное положение и сматывают ее в рулон на штативе. Выросшие в ячейках второй и первой лент растения in vitro, повторно размножают в устройстве или высаживают вместе с ячейками ленты в почву, в условия in vivo. Таким образом, главным отличием технического решения данного способа от прототипа являются следующие действия и процессы, выполняемые устройством. 1. В прототипе производят действия над культуральными сосудами, находящимися в вертикальном положении (капсулы переводят из горизонтального в вертикальное положение, а в нашем случае, наоборот - над культуральными сосудами - ячейками ленты, находящимися в горизонтальном положении (ленту, а следовательно и выштампованные в ней ячейки, переводят из вертикального в горизонтальное положение). 2. В прототипе способа производят некоторые действия над культуральными сосудами (капсулами) аналогично действиям, производимым нашим устройством над культуральными сосудами - ячейками второй ленты (разливают в них среду, высаживают экспланты, закрывают их), а действия над культуральными сосудами - ячейками первой ленты и выросшими в них растениями, как и сама первая лента, - отсутствуют. Данным способом в устройстве непосредственно в ячейках первой ленты растения разрезают на экспланты, которые захватывают и высаживают в стерильные ячейки второй ленты. Автоматические действия, 5 29604 осуществляемые данным устройством над культуральными сосудами - ячейками первой ленты и выросшими в них растениями, в прототипе производится вручную. В данном способе полностью автоматизирован замкнутый цикл размножения растений in vitro. 3. В прототипе культуральные сосуды (капсулы), с налитой в них питательной средой и высаженными эксплантами, герметично заваривают горизонтальным швом, а в нашей заявке к основанию ленты присоединяют пленку покрытия, оставляя при этом открытыми отверстия (бороздки) для обмена газовой среды внутри ячейки с внешней средой. Это способствует нормальному протеканию процессов дыхания и фотосинтеза, что ускоряет рост растений in vitro, а также улучшает их приживаемость при пересадке в почву, так как растения адаптируются к более низкой влажности воздуха заранее, на стадии их культивирования in vitro. В прототипе требуется дополнительная пересадка эксплантов в культуральные сосуды, в которых будет обеспечиваться газообмен с внешней средой. Эта пересадка будет, повидимому, производиться вручную, так как в прототипе нет технического решения этой задачи. 4. В данном способе повторно взращивают растения из остатков стеблей с корнями в культуральных сосудах - ячейках ленты, в которых растения разрезали на экспланты. В ячейки первой ленты после разрезки растений на экспланты доливают свежую питательную среду, их закрывают путем присоединения к основанию ленты пленки покрытия и повторно выращивают в них растения. Это позволяет увеличить коэффициент размножения, в также достичь экономии затрат и материалов, необходимых для изготовления культуральных сосудов - ячеек ленты. В прототипе способа эти операции отсутствуют, так как отсутствует первая лента, в также расположенные возле нее узлы устройства. В основу изобретения поставлена задача создать устройство автоматизированного размножения растений in vitro, где растения размножают в культуральных сосудах, с выполненными в них отверстиями, которые будут обеспечивать как обмен газовой среды внутри культуральных сосудов с внешней средой, так и стерильность внутри них. Также, в культуральных сосудах необходимы опорные и конструктивные элементы для фиксации высаженного экспланта и поддержания растения в определенном положении. В устройстве должны быть установлены приспособления и узлы с возможностью осуществления действий в автоматическом режиме: подачи культуральных сосудов, с выросшими в них растениями, из упаковки к узлам устройства, их открытия и непосредственно в культуральном сосуде, разрезания растения на части (экспланты) одновременно по всей длине стебля, также, непосредственно в культуральном сосуде, одновременного захвата всех эксплантов, на которые разрезали растение и последовательной высадки этих эксплантов в культуральные сосуды, с налитой в них дозатором жидкой питательной средой, с возможностью закрытия этих культуральных сосудов для создания в них стерильности и установки их в упаковку на штатив для дальнейшего выращивания из эксплантов растений in vitro. В устройстве также, необходимо выполнение операций: разлива жидкой питательной среды в культуральные сосуды с частями стеблей с корнями внутри них, оставшимися после нарезки эксплантов, закрытия этих культуральных сосудов для создания в них стерильности и их установки на штатив для повторного выращивания в этих культуральных сосудах растений in vitro. Конструкция данного устройства по сравнению с прототипом должна обеспечивать: полную автоматизацию всех процессов размножения растений in vitro, использование менее сложного узла разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов, повышение надежности разрезки растения на экспланты и их захвата, увеличение скорости размножения, экономию материалов и затрат, необходимых для изготовления культуральных сосудов, исключение из питательной среды дорогостоящего вещества - агар-агара или другого наполнителя. За счет этого уменьшатся материальные затраты, необходимые для размножения растений. Поставленная задача решается тем, что в "Устройстве автоматизированного размножения растений in vitro", содержащем общие с прототипом существенные признаки, такие как: культуральные сосуды с выросшими в них растениями, с возможностью их перемещения к приспособлениям устройства, приспособления для разрезания стебля полученного in vitro растения на несколько частей (эксплантов), захвата и высадки этих эксплантов в стерильные культуральные сосуды, содержащие питательную среду, с возможностью последующего выращивания из эксплантов растений in vitro, согласно изобретению вводится то, что: культуральные сосуды выполнены в виде выштампованных на плоском листе гибкой ленты ячеек, на основании ленты имеются бороздки для осуществления обмена газовой среды внутри ячейки с внешней средой при сохранении в ней стерильности, в ячейке выполнены опорные и конструктивные элементы для фиксации высаженного экспланта и для поддержания выросшего растения в заданном положении, с возможностью надежной разрезки такого растения на экспланты и захвата этих эксплантов, в устройстве установлены: первый лентопротяжный механизм для раскручивания из рулона на штативе первой ленты, с выросшими в ее ячейках вертикально растениями, перевода этой первой ленты из вертикального в горизонтальное положение и подачи ее в таком положении к узлам устройства, узел раскрытия ячеек первой ленты путем снятия с основания ленты пленки покрытия, узел разрезки растения на экспланты одновременно по всей длине стебля, и одновременного захвата непосредственно в ячейке первой ленты всех эксплантов, на которые разрезали стебель растения, их переноса ко второй ленте, и высадки эксплантов в ее ячейки, находящиеся в горизонтальном положении, с налитой в них дозатором жидкой питательной средой, узел закрытия этих ячеек путем присоединения к основанию второй ленты пленки покрытия, второй лентопротяжный механизм с возможностью перевода второй ленты из горизонтального в вертикальное положение и сматывания этой ленты в рулон на штативе для дальнейшего выращивания из эксплантов растений in vitro. В устройстве так 6 29604 же имеются: дозатор разлива жидкой питательной среды в ячейки первой ленты для повторного выращивания в них растений из частей стеблей с корнями, оставшихся после разрезки растений на экспланты, узел закрытия этих ячеек путем присоединения к основанию первой ленты пленки покрытия, первый лентопротяжный механизм с возможностью перевода первой ленты из горизонтального в вертикальное положение и сматывание этой ленты в рулон на штативе для дальнейшего выращивания из остатков стеблей с корнями растений in vitro. Главное отличие технического решения данного устройства от устройства прототипа состоят в следующем. В устройстве прототипа имеются два режущих приспособления, каждое из которых включает также захватывающий конструктивный элемент. Первое режущее приспособление захватывает и отрезает стебель растения вблизи его основания. Отрезанный стебель растения приспособление направляет на заданную позицию, где второе режущее приспособление разрезает стебель на экспланты, причем отрезает от стебля каждый эксплант по отдельности. Посадочный аппарат осуществляет транспортировку и размещение экспланта в культуральном сосуде. В данном же устройстве лишь одно режущее приспособление - комплект ножей и пересадочных лапок, которое непосредственно в культуральном сосуде - ячейке ленты ножами разрезает растение на экспланты одновременно по всей длине его стебля, одновременно захватывая пересадочными лапками все экспланты, на которые разрезают стебель растения, и высаживает их в ячейки второй ленты, перемещаемой к узлам устройства вторым лентопротяжным механизмом. В данном устройстве отсутствуют приспособления и блоки устройства прототипа, в также операции, которые они выполняют: 1) приспособление для захвата стебля растения; 2) отрезки стебля у его основания; 3) и переноса стебля на заданную позицию; 4) блок, которой генерирует и обрабатывает сигналы для сканирования изображения, отрезанного стебля растения, находящегося на заданной позиции; 5) блок, который воспринимает сканируемое изображение стебля и в соответствии с определенными правилами (программой, заданной компьютером) передвигает второе режущее приспособление в положение, удобное для отрезки от стебля отдельного экспланта, а также его захвата. Отсутствие этих приспособлений, блоков и операций, которые они выполняют, делает в данном устройстве узел разрезки растений на экспланты и их высадки конструктивно намного проще и дешевле по сравнению с устройством прототипа. Увеличивается скорость размножения не только из-за отсутствия вышеперечисленных операций, но и потому, что сразу же весь стебель растения разрезается на экспланты, которые одновременно захватываются, непосредственно в культуральном сосуде - ячейке первой ленты, или до, или после разрезки стебля, в то время как в устройстве прототипа растение последовательно разрезается на экспланты, которые захватываются до одному, кроме того, в ячейках первой ленты, где стебли разрезали на экспланты, из остатков стеблей с корнями повторно выращивают растения in vitro, что не только увеличивает количество размноженных растений, но и дает возможность сэкономить затраты, необходимые для изготовления культуральных сосудов и ячеек, а также увеличить скорость роста растений, так как из остатков стеблей с корнями растения вырастают быстрее, чем из эксплантов без корней, наличие в культуральном сосуде - ячейке ленты конструктивных элементов, для фиксации высаженного экспланта, позволяет использовать жидкую питательную среду без добавления в нее дорогостоящего вещества - агар-агара. Выполненные в верхней камере ячейки ленты пазы для поддержания растения в заданном положении и движения в них ножей во время разрезки стебля на экспланты и их захвата дают возможность выполнять эти операции с высокой надежностью, так как побег не может попасть на концы ножей, а эксплант - на концы пересадочных лапок и проскользнуть под ними. Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 схематично изображена лента с ячейками для автоматизированного размножения растений in vitro и их высадки на адаптацию в условия in vivo; на фиг. 2 - ячейка ленты; на фиг. 3 схематично изображено "Устройство автоматизированного размножения растений in vitro"; на фиг. 4 - ячейка ленты, ножи с пересадочными лапками и пересадочные лапки без ножей в верхнем положении перед разрезкой растения на экспланты и захватом эксплантов; на фиг. 5 - ячейка ленты, ножи с пересадочными лапками и пересадочные лапки без ножей в нижнем положении перед разрезкой растения на экспланты и захватом эксплантов; на фиг. 6 - пересадочные лапки, захватившие эксплант, две рамы находятся в верхнем положении перед высадкой экспланта; на фиг. 7 пересадочные лапки в разомкнутом положении, две рамы находятся на основании в нижнем положении после высадки экспланта; на фиг. 8 привод движения комплекта ножей с пересадочными лапками; на фиг. 9 - устройство движения в автомате комплектов ножей с пересадочными лапками; на фиг. 10 - устройство ножа в виде пластины с пересадочными лапками, не жестко соединенными с ножом. В устройстве автоматизированного размножения растений in vitro производятся действия над культуральными сосудами - ячейками ленты, в которых выращивают растения in vitro (фиг. 1, 2). В устройстве (фиг. 3) находятся два лентопротяжных механизма, перемещающие две гибкие ленты: первую ленту, где выросли предназначенные для разрезки на экспланты растения, и вторую ленту, в ячейки которой высаживают эти экспланты. Первый лентопротяжный механизм раскручивает из рулона на штативе первую ленту, с выросшими в ее ячейках вертикально растениями, переводит ее из вертикального в горизонтальное положение и подает в таком виде к узлам устройства. Возле первого лентопротяжного механизма установлены: узел раскрытия ячеек ленты, в котором снимают пленку покрытия с основания первой ленты; узел разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов, где имеются комплекты ножей с пересадочными лапками, с возможностью одновременной разрезки стебля на экспланты по всей его длине, и одновременного захвата всех эксплан 7 29604 тов, полученных при разрезке стебля, непосредственно в ячейке ленты, и высадки эксплантов в ячейки второй ленты, перемещаемой в горизонтальном положении вторым лентопротяжным механизмом; дозатор разлива питательной среды, которым доливают жидкую среду в ячейки первой ленты с находящимися в них после нарезки эксплантов остатками стеблей с корнями; узел закрытия этих ячеек, в котором пленку покрытия присоединяют к основанию первой ленты. Возле второго лентопротяжного механика установлены: дозатор разлива жидкой питательной среды в пустые, стерильные, находящиеся в горизонтальном положении, ячейки второй ленты, в которые после добавления среды высаживают экспланты; узел разрезки растений на экспланты в ячейках первой ленты и высадки этих эксплантов в ячейки второй ленты; узел закрытия ячеек второй ленты, в котором пленку покрытия присоединяют к основанию второй ленты. Первую ленту переводит из горизонтального в вертикальное положение и сматывает в рулон на штативе первый лентопротяжный механизм, а вторую ленту - второй лентопротяжный механизм. Затем в ячейках первой и второй лент в световой комнате выращивают в вертикальном положении растения in vitro. Ленты с выросшими в их ячейках растениями подают для размножения в устройство (штатив с рулоном ленты ставят в устройство и ленты закрепляют на первом лентопротяжном механизме) или же растения, полученные in vitro, высаживают в субстрат, в условия in vivo. Для размножения растений "Способом и устройством автоматизированного размножения растений in vitro" используют культуральные сосуды ячейки ленты (фиг. 1, 2), в которых в световой комнате выращивают растения in vitro и затем повторно размножают в устройстве. Лента состоит из основания 1 в виде листа с выштампованными в нем ячейками 2 для размещения питательной среды и экспланта, отделенными одна от другой перемычками 3. К ленте присоединяют покрытие 4 из одного листа прозрачной термоактивной пленки. В ячейке имеется нижняя камера 5 для роста корней, размещения жидкой среды и верхняя камера 6 для роста стебля растения. На основании ленты находятся отверстия перфорации 7 для транспортировки ленты. В ячейке 2 ленты имеется камера 8 для высадки экспланта, которая отделена от нижней камеры 5 нижней стенкой 9. В нижней стенке выштампованы отверстия 10 для перетекания среды из камеры 8 для размещения экспланта в нижнюю камеру 5. Через отверстия 10 также осуществляется аэрация жидкой среды в нижней камере 5. На нижней стенке 9 расположены выступы 11, которые ограничивают с двух сторон нижнюю канавку 12 для размещения нижней части экспланта. К выступам 11 и расположенным по краям нижней стенки выступам 13, находящимся на одном уровне с основанием 1, присоединяют покрытие 4, что препятствует падению экспланта в нижнюю камеру и исключает провисание покрытия под тяжестью среды, находящейся в нижней камере 5, после перевода ленты из горизонтального в вертикальное положение. Верхнюю камеру 6 отделяет от камеры 8 для размещения экспланта верхняя стенка 14, которая препятствует попаданию среды в верхнюю камеру 6, но не препятствует росту стебля у экспланта. На верхней стенке 14 имеются верхние выступы 15, ограничивающие с двух сторон верхнюю канавку 16 для размещения верхней части экспланта. К выступам 15, находящимся на одном уровне с основанием 1, присоединяют покрытие 4, что препятствует выпадению экспланта из канавки 16 после перевода ленты в вертикальное положение. В случае скольжения экспланта вниз и выпадения его верхней части из канавки 16, он удерживается листьями в нижней канавке 12 от падения в нижнюю камеру 5. В верхней камере 6 ячейки 2 ленты выштампованы пазы 17, в которых движутся ножи во время разрезки растения на экспланты. Каждый паз 17 ограничен снизу стенкой 18 и сверху - стенкой 19. Нижняя камера 5 и камера 8 для размещения экспланта шире верхней камеры 6, в результате чего ширина экспланта меньше ширины камеры 8 для размещения экспланта, что исключает попадание его частей (листьев) на основание ленты во время присоединения покрытия. На основании ленты выштампованы бороздки 20, соединяющие верхнюю камеру 6 и бороздки 21, соединяющие камеру 8 для размещения экспланта с внешней средой. Через бороздки 20 и 21 осуществляется газообмен ячейки с внешней средой? что обеспечивает у растений нормальное протекание физиологических процессов фотосинтеза и дыхания. Бороздки 20 и 21 идут от камер 6 и 8 к отверстию 22 между ячейками ленты. Отверстие 22 способствует гибкости ленты при переводе ее из вертикального в горизонтальное положение и наоборот, обеспечивает воздухообмен ячейки 2 с внешней средой, а также уменьшает размер рулона ленты в случае расстояния между ячейками ленты, соответствующего расстоянию между растениями в ряду при их высадке на адаптацию к условиям in vivo - ячейки каждого следующего витка ленты в рулоне заходят в отверстия между ячейками. Кроме того, экономится материал - пластмасса, из которой сделана лента. Для устранения засорения плантации остатками ленты, лента и ее покрытие изготавливают из разлагаемого во времени материала под действием микроорганизмов или под действием ультрафиолета при предобработке перед высадкой на адаптацию, или под действием влажности на внешнюю сторону ленты и покрытия, или при комбинировании различных материалов, способных разлагаться под действием различных факторов при послойном изготовлении ленты. Для размножения растений данным способом данное "Устройство автоматизированного размножения растений in vitro" (фиг. 3) размещают в двух сочлененных ламинарных боксах 23 (пылезащитных камерах типа УО-БГ или в аналогичных ламинарных боксах) с регулируемой скоростью потока воздуха, что обеспечивает стерильность процесса. В устройство устанавливают на ось второго лентопротяжного механизма рулон стерильной ленты 24 (вторая лента). В узле присоединения пленки покрытия находится рулон 25 стерильной термоактивной пленки покрытия 4, которое в процессе работы устройства присоединяют к основанию 1 второй ленты. На ось первого лентопротяжного механизма устанавливают рулон первой лен 8 29604 ты 26, с выросшими в ее ячейках 2 растениями, предназначенными для черенкования (разрезки из экспланты). В узле открытия ячеек снимают с основания первой ленты и скручивают в рулон 27 покрытие 4 из термоактивной пленки. Покрытие 4 из термоактивной пленки отсоединяют от основания 1 первой ленты 26 путем нагрева фигурным валиком 28. Разлив стерильной питательной среды в ячейки второй стерильной ленты 24 осуществляют дозатором 29. Питательная среда находится в баке 30. Черенкование растений на экспланты и высадку эксплантов в ячейки 2 второй стерильной ленты 24 осуществляют комплектами 31 ножей с пересадочными лапками. Ножи и пересадочные лапки дезинфицируют в СВЧ печах 32. Передвижение ленты 26, с выросшими растениями (первая лента), предназначенными для черенкования, и ленты, с высаженными эксплантами (вторая лента), осуществляют двумя лентопротяжными механизмами путем зацепления за отверстия перфорации 7 зубчатым барабаном 33 с электроприводом. Эти две гибкие ленты движутся по направляющим пазам с возможностью их перевода из вертикального в горизонтальное положение и наоборот - из горизонтального в вертикальное. В узле закрытия ячеек к основанию 1 второй ленты, с налитой в ячейки 2 средой и высаженными эксплантами, присоединяют покрытие 4 из термоактивной пленки путем его нагрева фигурным валиком 34, оставляя открытыми отверстия перфорации 7 ленты. Вторую ленты переводят из горизонтального в вертикальное положение и сматывают в рулон 35 вторым лентопротяжным механизмом с электроприводом. Для ускорения процесса размножения данным устройством производятся одинаковые действия одновременно над несколькими ячейками ленты и растениями, выросшим в них, например, над тремя, когда (фиг. 3): питательную среду разливают дозатором 29 одновременно в три ячейки второй ленты, одновременно разрезают растения на экспланты в трех ячейках 2 первой ленты тремя комплектами 31 ножей с пересадочными лапками, одновременно высаживают экспланты в три ячейки второй ленты тремя комплектами 31 ножей с пересадочными лапками и одновременно стерилизуют три комплекта ножей с пересадочными лапками в трех СВЧ печах 32. Первую ленту, в которой разрезаны стебли на экспланты в верхней камере 6, повторно используют для выращивания в ее ячейках 2 растений из остатков стеблей в камере 8 с корнями в нижней камере 5. Для этого в ячейки 2 этой ленты доливают свежую среду дозатором 36 в нижнюю камеру 5 и в камеру 8 для высадки экспланта. В установленном в устройстве еще одном узле закрытия ячеек к основанию первой ленты присоединяют термоактивную пленку покрытия 4, находящуюся в рулоне 37, путем ее нагрева фигурным валиком 38, оставляя открытыми отверстия перфораций 7 ленты. После перевода первой ленты из горизонтального в вертикальное положение ее сматывают в рулон 39 первым лентопротяжным механизмом с электроприводом. Повторное выращивание растений из остатков стеблей с корнями после разрезки растения на экспланты в ячейках первой ленты не только дает экономию материала и затрат, необходи мых для изготовления ленты, но и ускоряет рост растений благодаря наличию корней у остатков стеблей. В данном устройстве, в узле разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов могут быть установлены комплекты 31 ножей с пересадочными лапками, в которых: 1) ножи жестко соединены с пересадочными лапками (фиг. 4, 5, 6, 7), где комплекты осуществляет сначала разрезку растения на экспланты, затем захват эксплантов пересадочными лапками или, 2) ножи не жестко соединены с пересадочными лапками (фиг. 10), где комплекты разрезают растение на экспланты после захвата его пересадочными лапками в местах будущих эксплантов. Как в первом, так и во втором случаях комплект 31 ножей с пересадочными лапками разрезает растение на экспланты одновременно по всей длине стебля и одновременно захватывает все экспланты, на которые разрезали растение. Отличия только в первоочередности выполнения этих двух операций, производимых непосредственно в ячейке ленты. Комплект 31, где ножи жестко соединены с пересадочными лапками, устроен следующим образом (фиг. 4, 5). Ножи и пересадочные лапки попарно жестко соединены. Ножи выступают вперед и в сторону от пересадочных лапок на несколько миллиметров. Ножи с пересадочными лапками и пересадочные лапки без ножей в комплекте расположены попарно, чередуются от нижней части стебля к верхушке стебля следующим образом: ножи с пересадочными лапками, пересадочные лапки с ножами, пересадочные лапки без ножей, пересадочные лапки без ножей и т.д. в зависимости от количества эксплантов, на которое разрезают растение. В комплекте ножей с пересадочными лапками (фиг. 4) ножи 40 с пересадочными лапками 41 и пересадочные лапки 42 без ножей смыкаются при разрезке растений на экспланты и захвате эксплантов путем движения навстречу друг другу в горизонтальной плоскости по отношению к основанию 1 первой ленты. Нарезку и захват эксплантов производят только в верхней камере 6. Ножи движутся во время разрезки растения на экспланты в специальных пазах 17. С двух сторон стенок 18, 19 пазов 17 пересадочные лапки 41, 42 захватывают экспланты. Благодаря наличию пазов 17 ячейка 2 может иметь любую форму. Из оставшейся части стебля в камере 8 для высадки экспланта с корнями в нижней камере 5 повторно выращивают растения в этой же ленте, перемотанной из рулона 26 в рулон 39. Для разрезки растения на экспланты и захвата эксплантов, ножи 40 с пересадочными лапками 41 и пересадочные лапки 42 без ножей переводят из верхнего положения (фиг. 4) в нижнее положение (фиг. 5). При этом ножи заходят в пазы 17, а пересадочные лапки 41, 42 находятся с двух сторон стенок 18, 19 пазов 17 ячейки первой ленты. Процесс высадки экспланта в ячейку второй ленты, в ее камеру 8 для высадки экспланта, и устройство комплекта 31 (фиг. 3) ножей с пересадочными лапками представлено на фиг. 6, 7. После разрезки растения на экспланты ножами 40 и захвата эксплантов пересадочными лапками 41, 42 в ячейке первой ленты комплект ножей с пересадочными лапками сдвигают ко второй стериль 9 29604 ной ленте, раскручиваемой из рулона 24, с разлитой в ее ячейки питательной средой. Пересадочные лапки 42 (фиг. 6), несущие эксплант, располагают над камерой 8 для высадки экспланта. Окончания 43 пересадочных лапок 42 подвижно соединены с рамой 44 и могут двигаться по направляющим планкам 45, 46, 47, 48. Две рамы, на которых находятся пересадочные лапки 42, несущие эксплант (одни лапки захватывают нижнюю часть экспланта, другие - верхнюю), соединены между собой рейками 49, 50, 51, 52. Две пары окончаний 43 пересадочных лапок 42 соединены между собой ребрами 53, 54, 55, 56. К ребрам 55, 56 присоединена стягивающая пружина 57, которая смыкает пересадочные лапки 42 для захвата экспланта после разрезки растения на экспланты. Под действием стягивающей пружины 57 пересадочные лапки 42 удерживают эксплант до его высадки в камеру 8 для высадки экспланта. Посредине ребер 55, 56 в местах крепления стягивающей пружины 57 подвижно прикреплены две рейки 58, 59, которые также подвижно соединены верхними концами с платформой 60. Платформа 60 может двигаться вниз по стержню 61, неподвижно соединенному с перемычкой 62, которая в свою очередь неподвижно соединена с направляющими планками 46, 48 двух рам. Две соединенные между собой рамы подвижно связаны с ребрами жесткости 63, 64, 65, 66 основания 67 комплекта ножей с пересадочными лапками и могут двигаться вниз и вверх. К ребрам 66, 69 основания 67 комплекта ножей с пересадочными лапками и к средним точкам реек 50, 52, соединяющих две рамы, прикреплены стягивающие пружины 70, 71. которые растягиваются при движении двух рам вниз по ребрам жесткости 63, 64, 65, 66 основания 67 комплекта ножей с пересадочными лапками. В зависимости от глубины ячейки движение двух рам 44 вниз останавливают ограничители 72, 73, 74, 75. Движение в сторону окончаний 43 пересадочных лапок 42 по направляющим планкам 45, 46, 47, 46 во время размыкания пересадочных лапок 42 при высадке эксплантов останавливают ограничители 76. Обратное движение окончаний 43 пересадочных лапок 42 останавливают храповики 77. Пружина 57, стягивающая две пары окончаний 43 пересадочных лапок 42, на растяжение более жесткая, чем две стягивающих пружины 70, 71, поддерживающих в верхнем положении две рамы. Во время разрезки растения на экспланты (фиг. 6) прижимная планка 78, неподвижно соединенная с наставляющей планкой 45 рамы 44, поджимает стебель растения к стенкам 18, 19 пазов 17, что обеспечивает захват эксплантов в определенном месте пересадочных лапок и точную высадку эксплантов в канавки 12, 16 камеры 8 для высадки эксплантов. Размножение растений в устройстве с использованием комплекта ножей с пересадочными лапками осуществляют следующим образом. Две рамы (фиг. 6) 44, пересадочные лапки 42 которых захватили эксплант, находятся в комплекте ножей с пересадочными лапками. При наличии экспланта в пересадочных лапках 42 фотоэлемент подает сигнал на движение второй ленты 24, с разлитой в ячейки 2 средой. После перемещения ленты подается сигнал на движение вниз сердечника соле ноида. Труба, являющаяся продолжением сердечника соленоида, на нижнем конце имеет отверстие конусовидной формы. Верхний конец стержня 61 имеет заостренную форму. При движении сердечника соленоида вниз заостренный конец стержня 61 заходит в конусовидное отверстие трубы. Две соединенные между собой рамы 44 вместе с основанием 67 комплекта ножей с пересадочными лапками смешаются, что обеспечивает точное расположение пересадочных лапок над камерой 8 для высадки экспланта ячейки второй ленты. При дальнейшем движении сердечника соленоида вниз труба давит на платформу 60. Так как пружины 70, 71 легче растягиваются, чем пружина 57 (фиг. 7), две рамы движутся вниз по ребрам жесткости 63, 64, 65, 66 основания 67 до упора реек 50, 52 в ограничители 72, 73, 74, 75, после чего под давлением сердечника соленоида платформа 60 движется вниз по стержню 61. Рейки 58, 59, подвижно соединенные с платформой 60, раздвигают пересадочные лапки 42 в стороны до упора окончаний 43 пересадочных лапок 42 в ограничители 76, растягивая при этом пружину 57. Нижняя часть стебля экспланта находится в канавке 12, верхняя - в канавке 16. Эксплант высажен в камеру для высадки экспланта ячейки второй ленты. Стержень соленоида движется вверх. Обратное движение окончаний 43 пересадочных лапок по направляющим планкам 45, 46, 47, 48 под действием стягивающей пружины 57 сдерживают храповики 77. Под действием стягивающих пружин 70, 71 две рамы 44 поднимаются в верхнее положение. Стержень 61 освобождается из трубы, являющейся продолжением сердечника соленоида. Комплект ножей с пересадочными лапками сдвигается, следующая пара пересадочных лапок, несущих эксплант, располагается над камерой 8 для высадки экспланта ячейки второй ленты. В случае отсутствия экспланта в пересадочных лапках фотоэлемент не подает сигнал на сдвиг второй ленты 24, в результате чего не формируется сигнал на движение стержня соленоида. Следующий комплект ножей с пересадочной лапками сдвигает к камере 8 для высадки экспланта ячейки второй ленты. После высадки эксплантов комплект ножей с пересадочными лапками сдвигают к СВЧ печи 32, где стерилизуют ножи 40 с пересадочными лапками 41 и пересадочные лапки 42 без ножей. Все рамы 44 комплекта ножей с пересадочными лапками переводят в нижнее положение, в результате чего ножи и пересадочные лапки заходят в щели в крышке СВЧ печи 32 путем нажатия на все платформы 60 комплекта. Если из пересадочных лапок 41, 42 не производили высадку экспланта (в пересадочных лапках отсутствовал эксплант и они остались в сомкнутом положении, так как фотоэлемент не подавал сигнал на сдвиг второй ленты и, следовательно, не формировался сигнал на движение сердечника соленоида), соленоид, находящийся над СВЧ печью 32, не только переводит все рамы 44 комплекта в нижнее положение, но и размыкает пересадочные лапки 41, 42 путем нажатия на платформы 60. После стерилизации комплект ножей с пересадочными лапками сдвигают к первой ленте 26, с выросшими в ее ячейках растениями, для разрез 10 29604 ки растения на экспланты и захвата эксплантов. Точность расположения ножей 40 с пересадочными лапками 41 и пересадочных лапок 42 без ножей над пазами 17 верхней камеры 6 ячейки обеспечивают подобным образом, как и при высадке экспланта. Ножи 40 с пересадочными лапками 41 и пересадочные лапки 42, находящиеся на рамах 44 комплекта, переводят из верхнего (фиг. 4) в нижнее положение (фиг. 5) путем нажатия на пружинистые пластины храповиков 77 под воздействием соленоида, находящегося над первой лентой 26 с выросшими растениями. Так как, на сгиб пружинистых пластин храповиков 77 требуется большее усилие, чем на растяжение пружин 70, 71, то сначала рамы 44 комплекта сдвигаются в нижнее положение, а затем сгибаются пружинистыми пластинами храповиков 77, устраняется препятствие для движения окончаний 43 пересадочных лапок 42 навстречу друг другу под действием стягивающей пружины 57. Ножи 40 разрезают растение на экспланты, пересадочные лапки 41, 42 захватывают экспланты. Сердечник соленоида разрезки растения на экспланты движется вверх. Все рамы 44 комплекта поднимаются в верхнее положение под воздействием стягивающих пружин 70, 71. Комплект ножей с пересадочными лапками 41, 42, захвативший экспланты, сдвигают ко второй ленте 24 с разлитой в ее ячейки средой для высадки в них эксплантов. Весь процесс размножения начинается снова по замкнутому циклу. Комплекты ножей с пересадочными лапками в узле разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов сдвигают после выполнения одной операции для выполнения другой следующим образом (фиг. 8). К сторонам 79, 80 основания 67 комплекта ножей с пересадочными лапками присоединены оси 81, 82, которые движутся по периметру канавки 83, образованной полосками ограничителями 84, 85. На оси 82, выступающей над полосками ограничителями 84, 85, находится втулка 86, которая жестко соединена с втулкой 87. В свою очередь втулка 86 вращается на оси 82. Ось 88 подвижно соединена со втулкой 87 и неподвижно соединена со звеном цепи 89. Цепь находится на шестерне 90. Шестерня 90 жестко соединена с шестерней 91, на которой находится цепь 92. Таким образом цепь 92 приводит в движение шестерню 91, которая в свою очередь приводит в движение шестерню 90 и находящуюся на ней цепь 89. Через жестко соединенную со звеном цепи 89 ось 88, втулки 87, 86, ось 82 приводят в движение основание 67 комплекта ножей с пересадочными лапками. На фиг. 9 показан процесс выполнения одной и той же операции в трех узлах разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов тремя комплектами ножей с пересадочный лапками. К каждой из цепей 93, 94, 95 этих трех узлов присоединено по 6 комплектов ножей с пересадочными лапками. Комплект 96 ножей с пересадочными лапками производит разрезку растения на экспланты в верхней камере 6 в ячейке 2 первой ленты 26 с выросшими растениями. Первую ленту 26 сдвигают сразу на 3 ячейки. Комплект 96 ножей с пересадочными лапками разрезает растение в каждой третьей ячейке 2, оставляя растения в двух ячейках этой ленты для их разрезки комплектами 97, 98. Комплект 99 ножей с пересадочными лапками производит высадку эксплантов в каждую третью ячейку 2 второй ленты 24, оставляя две ячейки со средой для высадки эксплантов комплектам 100, 101. У присоединенных к цепям 93, 94, 95 комплектов 102, 103, 104 ножей с пересадочными лапками рамы 44 находятся в верхнем положении на основании 67 и разжаты те пересадочные лапки 41, 42, которые произвели высадку эксплантов. Комплекты 102, 103, 104 ножей с пересадочными лапками, соединенные с цепями 93, 94, 95, стерилизуют в трех СВЧ печах 105, 106, 107. Над каждым из комплектов 96, 97, 96, производящим разрезку растений на экспланты в ячейке первой ленты, находятся соленоид, который переводит все рамы каждого комплекта на основании в нижнее положение, а затем нажатием на все храповики 77 вызывает смыкание ножей 40 с пересадочными лапками 41 и пересадочных лапок 42 без ножей, в результате чего растение разрезается на экспланты и эти экспланты захватываются пересадочными лапками 41, 42 в ячейке 2 первой ленты 26. Над каждым из комплектов 99, 100, 101, производящим высадку эксплантов в ячейки второй ленты 24, находится соленоид высадки экспланта, который переводит две соединение между собой рамы 44 в нижнее положение и затем размыкает пересадочные лапки 41, 42 путем нажатия на платформу 60. Над каждым из комплектов 102, 103, 104, у которых стерилизуют ножи 40 с пересадочными лапками 41, 42 в СВЧ печах 105, 106, 107, находится соленоид, который путем нажатия на все платформы 60 комплектов 102, 103, 104, поводит все рамы 44 на основании 67 в нижнее положение, а затем разводит в стороны ножи 40 с пересадочными лапками 41 и пересадочные лапки 42 без ножей, так как при небольшом размере растения не все пересадочные лапки 41 и 42 захватывают и высаживают эксплант, поэтому некоторые из них находятся в сомкнутом положении. Комплекты 108, 109, 110 со стерильными ножами и пересадочными лапками, соединенные с цепью 93, готовы к разрезке растений на экспланты и к захвату эксплантов. Каждая из цепей 93, 94, 96, с присоединенными к ним комплектами ножей с пересадочными лапками, имеет независимый друг от друга привод движения от электромоторов с регулируемым количеством оборотов через редукторы, которые вращают шестерни 111, 112, 113, соединенные цепной передачей с шестернями 91, которые, в свою очередь, жестко соединены с шестернями 90. Необходимость независимого движения каждой из цепей 93, 94, 96 диктуется тем, что растения вырастают в ячейках ленты различные по длине и, например, в то время как у одного комплекта 99, соединенного с цепью 93, будут экспланты во всех пересадочных лапках 41, 42 (растение выросло на всю длину ячейки), у другого комплекта 100, соединенного с другой цепью 94, только половина пересадочных лапок 41, 42 будет нести экспланты, так как растение выросло только на половину длины верхней камеры ячейки первой ленты. Поэтому в данном случае цепь 94 сдвигают на большее количество звеньев по сравнению с цепью 93, что обеспечивает большую скорость высадки экс 11 29604 Работа оператора, обеспечивающего размножение растений данным "Способом и устройством автоматизированного размножения растений in vitro", заключается в следующем (фиг. 3). Он устанавливает находящийся на штативе рулон стерильной ленты 24 с открытыми ячейками 2 (вторая лента) на ось второго лентопротяжного механизма, заправляет ее в его направляющие пазы до зацепления зубчатого барабана 33 за отверстия 7 перфорации ленты. Оператор устанавливает находящийся на штативе рулон 26 ленты, с выросшими в ее ячейках 2 растениями (первая лента), на ось первого лентопротяжного механизма, направляет ее в его пазы до зацепления зубчатого барабана 33 за отверстия 7 перфорации ленты и закрепляет отсоединенную термоактивную пленку покрытия на катушке для ее сматывания в рулон 27. Он заправляет под нагреваемые фигурные валики 34 и 38 термоактивные пленки покрытия, разматываемые из рулонов 25 и 37, для их присоединения к основаниям второй и первой лент соответственно. После прохождения ленты возле узлов устройства, их концы закрепляют на штативах, находящихся на осях второго и первого лентопротяжных механизмов, для сматывания лент в рулоны 35 и 39. По окончании намотки рулонов 35 и 39 второй и первой лент, штативы снимают, заворачивают их в стерильную целлофановую пленку и помещают на стеллаж для выращивания растений из эксплантов (вторая лента) или из частей стеблей с корнями, оставшихся в ячейках после разрезки растений на экспланты (первая лента). Все вышеперечисленные операции в процессе размножения растений данным способом и устройством оператор выполняет повторно. Однако, наряду с работой оператора, устройством в автоматическом режиме производятся действия: разматывание первой и второй лент из рулонов на штативах, раскрытие ячеек первой ленты, разрезка стеблей растений на экспланты в ячейках первой ленты, перенос эксплантов ко второй ленте, высадка эксплантов в ячейки второй ленты, разлив жидкой питательной среды в ячейки второй ленты перед высадкой в них эксплантов, закрытие ячеек второй ленты, с налитой в них жидкой питательной средой и высаженными эксплантами, долив жидкой питательной среды в ячейки первой ленты, с находящимися в них частями стеблей с корнями, оставшейся после разрезки растений на экспланты, закрытие ячеек первой ленты, сматывание первой и второй лент в рулоны на штативы. В световой комнате в ячейках первой и второй лент выращивают растения in vitro, а затем подают рулоны этих лент к устройству для размножения растений in vitro. Скорость размножения растений "Способом и устройством автоматизированного размножения растений in vitro" можно вычислить по формуле: в а = к × в + , где п в - скорость размножения растений, если в устройстве установлен один узел разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов, в котором имеются комплекты 31 ножей и пересадочных лапок, выполняющие в конкретный момент времени разные операции, но одну и ту же операцию – ка плантов и исключает отсутствие эксплантов в ячейках второй ленты. Для разрезки растений на экспланты и захвата эксплантов в ячейке первой ленты, с последующей их высадкой в ячейки второй ленты, может использоваться (фиг. 10) устройство комплекта ножей и пересадочных лапок другого типа, где нож 114 в виде пластины не жестко соединен с пересадочными лапками 115, 116, 117, 118. Нож 114 находится на подвижной рейке 119, которая может двигаться вверх и вниз в держателе 120 ножа. Нож 114 поджимает вниз пружина 121. Подвижная рейка 119 крепится на держателе 120 с помощью платформы 122 и фиксирующей серповидной шайбы 123. Держатель 120 ножа установлен на подвижной рейке 124. На подвижной рейке 124 установлены ограничители 125, 126 горизонтального движения держателя 120 и поджимающая пружина 127. Пересадочные лапки 115, 116, захватывающие эксплант сверху и снизу с одной стороны, а также 117, 118, захватывающие эксплант с другой стороны, соединены между собой ниже крепления на втулке 128. Втулка 128 установлена на подвижной рейке 124. Нож 114 производит разрезку растения на экспланты путем движения подвижной рейки 124, на которой он установлен, сверху вниз и скольжения лезвия ножа 114 вдоль стенки 129 паза 130 верхней камеры 6 ячейки 2 первой ленты. Стебель попадает между острым краем стенки 129 паза 130 верхней камеры 6 ячейки 2 и нижней кромкой лезвия ножа 114. Угол a заточки ножа 114 равен или может быть несколько больше угла b наклона стенки 129 паза 130, его обеспечивает скольжение лезвия ножа 114 по стенке 129 паза 130 ячейки 2 с наименьшим зазором. Нож 114 может упираться в дно 130 паза ячейки без его повреждения благодаря пружине 121. Пружина 127 прижимает нож к стенке 129 паза 130 ячейки 2 первой ленты во время разрезки стебля растения на экспланты. При движении ножа 114 вниз вдоль стенки 129 паза 130 ячейки 2 нож 114 сдвигается вправо, снимая пружину 127. Фиксированием ограничителей 125, 126 на подвижной рейке 124 регулируют расположение ножа 114 относительно пазов 130 ячейки 2 первой ленты. Пересадочные лапки 115, 116 и 117, 118 смыкаются, когда нож 114 прижимает растение к стенке 129 паза 130 ячейки 2 первой ленты перед разрезкой стебля на экспланты, в результате чего эксплант захватывается в строго определенном месте пересадочных лапок, что позволяет точно его высаживать в канавки 12, 16 камеры 8 для высадки экспланта ячейки второй ленты. Механизм смыкания пересадочных лапок 115, 116 и 117, 118 может быть выполнен, например, в виде рычагов шарнира, который смыкает пересадочные лапки во время захвата экспланта в ячейке первой ленты под действием стягивающей пружины и размыкает - под действием соленоида с их фиксацией в разомкнутом положении храповым механизмом в процессе высадки экспланта в ячейку второй ленты. Количество таких устанавливаемых в комплекте ножей и пересадочных лапок зависит от количества эксплантов, на которые разрезают стебель растения в верхней камере 6 ячейки 2 первой ленты. 12 29604 ждый отдельный комплект; к - количество узлов разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов, установленных в устройстве; п - количество эксплантов, на которые разрезают растение в верхней камере 6 ячейки 2 комплектом 31 ножей с пересадочными лапками. Член уравнения к·в показывает сколько растений будет получено из эксплантов, высаженных в ячейки второй ленты, перемещаемой в устройстве вторым лентопротяжным механизмом, а член в сколько растений будет выращено уравнения п из остатков стеблей с корнями после долива в ячейки первой ленты, в которых они находятся, жидкой питательной среды и присоединения пленки покрытия к основанию этой первой ленты в процессе ее перемещения в устройстве первым лентопротяжным механизмом. В устройстве узлом разрезки и высадки эксплантов в одну секунду может быть высажено не менее одного экспланта, а следовательно, в час - 3600 растений. Но так как будут остановки лентопротяжных механизмов, например, для замены первой и второй лент, в также катушек с пленкой покрытия, то мы останавливаемся на цифре в 3200 растений в час (в=3200 раст./час). В устройстве может быть установлено, например (фиг. 3, 9), три узла разрезки растений на экспланты и высадки эксплантов, исходя из чего одновременно одну и ту же операцию будут выполнять три комплекта 31 ножей и пересадочных лапок (к=3). Если в верхней камере 6 ячейки 2 первой ленты будут разрезать стебель растения на 4 экспланта (п=4), то "Устройство автоматизированного размножения растений in vitro" будет размножать: 3200 а = 3 × 3200 + = 10400 (растений/час). 4 Преимущества заявляемой группы изобретений по сравнению с прототипами подробно излагается в решении поставленных задач: для способа (стр. 7-10) и для устройства (стр. 11-14). Применение изобретений позволит: увеличить скорость размножения (не менее 10400 растений в час); исключить затраты ручного труда; ускорить рост растений in vitro и повысить их приживаемость при пересадке в почву, в условия in vivo; сократить затраты, необходимые для приготовления культуральных сосудов - ячеек ленты; снизить себестоимость растений, размножаемых in vitrо. 13 Фиг. 1 29604 14 29604 Фиг. 2 15 Фиг. 3 29604 16 Фиг. 4 29604 17 Фиг. 5 29604 18 29604 Фиг. 6 19 29604 Фиг. 7 20 Фиг. 8 29604 21 Фиг. 9 29604 22 29604 Фиг. 10 23 29604 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 24