Commercial Scale-up Productivity of

Commercial Scale-up
Productivity of a culture system can be measured based
on the number of microtubers per original node placed in cul-
ture and the final harvested microtuber size or fresh weight
yield. Where this information was available, information on
original node numbers, yields, and culture duration were
included. However, it was not easy to compare the relative
productivity of different published microtuber production sys-
tems. Often there were too many variables for ready compari-
son, including the cultivars used, medium and environmental
conditions, and culture duration.
Relatively small, stationary containers have yielded suffi-
cient microtubers (30-50 microtubers of 200-300 mg per 100
shoots in 4 months) for successful international application
(Wang and Hu 1982). However, commercial-scale microtuber
production has begun to evolve away from small stationary
containers to rotating culture systems, and larger (8- to 10-L)
fermentors or bioreactors. In addition, there is a trend toward
optimization of up to four distinct production stages (Akita
and Takayama 1988, 1993, 1994a, 1994b; Charles et al. 1995;
Hulscher et al. 1996; Ziv and Shemesh 1996). These production
stages include (a) preconditioning of source plants; Co) pre-
induction of propagules derived from the source plants;
(c) induction of microtubers on plant material derived from
the pre-inductive growth phase; and (d) growth of microtu-
bers.
Fermentors (vessels containing plant material surrounded
continuously, or at intervals, with liquid nutrient solution) and
bioreactors (vessels containing one or more layers of plant
material held on screens or porous substrates subjected to
nutrient mist and aeration cycles of varying duration) have
been described recently for commercial-scale microtuberiza-
tion. Theoretically, these can be used to more efficiently
increase potato shoot mass and induce the formation of micro-
tubers more synchronously and in greater numbers than in sta-
tionary cultures (Akita and Takayama 1988, 1993, 1994a,
!994b; Hulscher et al. 1996; Hao et al. 1998). Ideally, all axillary
buds in the unit would respond at the time of induction to form
microtubers that would subsequently enlarge to a suitable size
for harvest. A limited number of patent applications for large-
scale microtuber production have been flied in the USA and
elsewhere (Table 2). In reality, commercial scale-up from sta-
tionary cultures has been problematic. Some similarities and
differences among published methods are outlined below.
Microtuber production in 8- or 10-L airlift-type jar fer-
mentors was described by Akita and Takayama (1988, 1993,
1994a, 1994b) and Hulscher et al. (1996). Micropropagated
plantlets were used as a source of 100 single-node cuttings
(Akita and Takayama 1994b) or inoculated directly into fer-
mentors (Hulscher et al. 1996). Nodal cuttings were pre-
induced for 4 wk during growth into 15- to 20-cm-long shoots
under continuous diffuse light (9.4 umol m-2s -1 or 2.5 Wm 2) at
25 C (Akita and Takayama 1994a, 1994b). Generally, pre-induc-
tion refers to the production of plantlets from the original sin-
gle-node cuttings used to inoculate the culture vessel. In some
cases, inclusion of chemical agents is used to stimulate subse-
quent tuber induction. For example, plantlets were pre-
induced over an 8-wk interval on medium containing the
carotenoid biosynthetic inhibitor fluridone (unspecified
amount) at 20 C, under a 16/8 h d/n cycle (9Win 2) (Hulscher et
al. 1996). Microtubers were induced in the dark on medium
containing elevated sucrose (8% or 9%). Reduced temperature
(17 instead of 25 C) during induction affected both microtuber
number and fresh weights; weights increased when tempera-
tures were returned to 25 C following 2 wk of induction (Akita
and Takayama 1994b)

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

พาณิชย์มาตราส่วนสาย สามารถจะวัดประสิทธิภาพของระบบวัฒนธรรมตาม จำนวน microtubers ต่อโหนเดิมวางใน cul- ture และสุดท้ายเก็บเกี่ยว microtuber ขนาด หรือน้ำหนักสด ผลตอบแทน ซึ่งข้อมูลนี้มี ข้อมูลเกี่ยวกับ หมายเลขโหนเดิม ผลผลิต และวัฒนธรรมระยะเวลาได้ รวมอยู่ด้วย อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้ง่ายกับญาติเปรียบเทียบ ผลผลิตของ sys ผลิต microtuber ต่าง ๆ เผยแพร่- สิน มักจะมีตัวแปรมากเกินไปสำหรับเรา compari- บุตร รวมทั้งพันธุ์ที่ใช้ ปานกลาง และสิ่งแวดล้อม เงื่อนไข และวัฒนธรรมระยะเวลา ภาชนะบรรจุเครื่องเขียน เล็กมีผล suffi- microtubers cient (microtubers 30-50 ของ 200-300 มิลลิกรัมต่อ 100 หน่อในเดือน 4) สำหรับโปรแกรมประยุกต์ระหว่างประเทศประสบความสำเร็จ (วังและหู 1982) อย่างไรก็ตาม microtuber ในเชิงพาณิชย์ ผลิตได้เริ่มพัฒนาจากเครื่องเขียนขนาดเล็ก ภาชนะหมุนระบบวัฒนธรรม และขนาดใหญ่ (8 กับ 10-L) fermentors หรือ bioreactors นอกจากนี้ มีแนวโน้มไปทาง เพิ่มประสิทธิภาพของขั้นตอนผลิตที่แตกต่างกันถึงสี่ (อาคิตะ และทาคายามะ 1988, 1993, 1994a, 1994b ชาร์ลส์ et al. 1995 Hulscher et al. 1996 Ziv กเชเมชจึง 1996) ผลิตเหล่านี้ ขั้นตอนการทำ (a) preconditioning แหล่งพืช บริษัท) ก่อน เหนี่ยวนำของ propagules ที่ได้มาจากแหล่งพืช (ค) การเหนี่ยวนำของ microtubers บนวัสดุโรงงานที่ได้รับมาจาก ระยะการเจริญเติบโต pre-inductive (d) การเติบโตของ microtu- bers Fermentors (ประกอบด้วยวัสดุโรงงานล้อมรอบเรือ อย่างต่อเนื่อง หรือ ในช่วง เวลา ด้วยโซลูชั่นธาตุอาหารเหลว) และ bioreactors (เรือชั้น หนึ่งของโรงงานที่ประกอบด้วย วัสดุที่จัดขึ้นบนหน้าจอหรือ porous พื้นผิวการ มีธาตุอาหารหมอกและ aeration รอบระยะเวลาที่แตกต่างกัน) รับการอธิบายเมื่อเร็ว ๆ นี้สำหรับในเชิงพาณิชย์ microtuberiza สเตรชัน ตามหลักวิชา เหล่านี้สามารถใช้เพื่อเพิ่มเติมประสิทธิภาพ ยิงโดยรวมมันฝรั่งเพิ่มขึ้น และก่อให้เกิดการก่อตัวของไมโคร- tubers กล่าวเพิ่มเติม และตัวเลขที่สูงกว่าในสตา tionary วัฒนธรรม (อากิตะและทาคายามะ 1988, 1993, 1994a ! 994b Hulscher et al. 1996 เฮ้าส์ เอ็ด al. 1998) ทุกแห่ง รักแร้ ตอบอาหารในหน่วยเวลาของแบบฟอร์ม microtubers ที่จะมาขยายให้มีขนาดเหมาะสม การเก็บเกี่ยว โปรแกรมประยุกต์สิทธิบัตรจำนวนจำกัดขนาดใหญ่ - มีการ flied ขนาด microtuber ผลิตในประเทศสหรัฐอเมริกา และ อื่น ๆ (ตารางที่ 2) ในความเป็นจริง มาตราส่วนเชิงพาณิชย์ขึ้นจากสตา- tionary วัฒนธรรมแล้วมีปัญหา ความคล้ายคลึงบางอย่าง และ ความแตกต่างระหว่างวิธีการเผยแพร่จะถูกระบุไว้ด้านล่าง Microtuber ผลิตใน 8 หรือ 10-L airlift ชนิดขวด fer mentors ถูกอธิบาย โดยอากิตะและทาคายามะ (1988, 1993 1994a, 1994b) และ Hulscher et al. (1996) Micropropagated plantlets ถูกใช้เป็นแหล่งของ cuttings โหนเดียว 100 (อากิตะและทาคายามะ 1994b) หรือ inoculated ลง fer - mentors (Hulscher et al. 1996) Cuttings ดังขึ้นก่อน เกิดสำหรับ 4 wk ในระหว่างการเจริญเติบโตเป็น 15 ถึง 20-cm-ลองถ่ายภาพ ภายใต้แสงที่กระจายอย่างต่อเนื่อง (9.4 umol m-2s-1 หรือ 2.5 Wm 2) ที่ C 25 (อากิตะและทาคายามะ 1994a, 1994b) พื้นฐานทั่วไป -induc - สเตรชันอ้างอิงถึงการผลิต plantlets จากเดิมบาป- ใช้ฉีดเรือวัฒนธรรม cuttings gle โหน ในบาง ใช้กรณี รวมของสารเคมีไปกระตุ้น subse- quent หัวเหนี่ยวนำ ตัวอย่าง plantlets ได้ก่อน เกิดกว่าช่วง 8 wk ในขนาดกลางที่ประกอบด้วยการ ผล carotenoid biosynthetic fluridone (ไม่ระบุ ยอดเงิน) ที่ 20 C ภายใต้วงจร d/n h 16/8 (9Win 2) (Hulscher et al. 1996) Microtubers นำในมืดบนสื่อกลาง ประกอบด้วยซูโครสสูง (8% หรือ 9%) อุณหภูมิลดลง (17 แทน 25 C) ระหว่างการเหนี่ยวนำ microtuber ทั้งสองที่ได้รับผลกระทบ จำนวนและน้ำหนักสด น้ำหนักเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิ - tures ถูกส่งกลับไป 25 C ต่อ wk 2 ของ (อาคิตะ และทาคายามะ 1994b)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ขนาดขึ้นพาณิชย์ผลผลิตของระบบการเลี้ยงที่สามารถวัดได้ตามจำนวนของmicrotubers ต่อโหนดเดิมที่วางไว้ใน cul- ture และขนาดท่อนพันธุ์ขิงเก็บเกี่ยวสุดท้ายหรือน้ำหนักสดผลผลิต ซึ่งข้อมูลนี้ก็มีข้อมูลเกี่ยวกับตัวเลขโหนดเดิมอัตราผลตอบแทนและระยะเวลาวัฒนธรรมถูกรวม อย่างไรก็ตามมันก็ไม่ง่ายที่จะเปรียบเทียบญาติการผลิตที่แตกต่างกันของการผลิตท่อนพันธุ์ขิงตีพิมพ์งานระบบTEMS บ่อยครั้งที่มีตัวแปรมากเกินไปสำหรับ compari- พร้อมลูกชายรวมทั้งสายพันธุ์ที่ใช้ขนาดกลางและสิ่งแวดล้อมเงื่อนไขและระยะเวลาที่วัฒนธรรม. ค่อนข้างเล็กภาชนะนิ่งมีผล suffi- microtubers เพียงพอ (30-50 microtubers 200-300 มิลลิกรัมต่อ 100 หน่อ ในรอบ 4 เดือน) สำหรับการใช้งานในต่างประเทศที่ประสบความสำเร็จ(วังและ Hu 1982) แต่ท่อนเชิงพาณิชย์ในระดับการผลิตได้เริ่มที่จะพัฒนาออกไปจากเคลื่อนที่ขนาดเล็กภาชนะที่จะหมุนระบบวัฒนธรรมและขนาดใหญ่(8- 10 L) fermentors หรือถังหมัก นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพได้ถึงสี่ขั้นตอนการผลิตที่แตกต่างกัน(อาคิตะและทาคายามะปี1988, 1993, 1994a, 1994b; ชาร์ลส์ et al, 1995;. Hulscher et al, 1996;. Ziv และเมช 1996) การผลิตเหล่านี้ขั้นตอนรวมถึง (ก) preconditioning ของพืชที่มา; ร่วม) ก่อนการเหนี่ยวนำของpropagules มาจากพืชแหล่งที่มา(ค) การเหนี่ยวนำของ microtubers ในวัสดุปลูกที่ได้มาจากขั้นตอนการเจริญเติบโตก่อนอุปนัย; และ (ง) การเจริญเติบโตของ microtu- Bers. fermentors (เรือที่มีวัสดุปลูกล้อมรอบอย่างต่อเนื่องหรือในช่วงเวลาที่มีสารละลายธาตุอาหารที่เป็นของเหลว) และถังหมัก(เรือที่มีชั้นหนึ่งหรือมากกว่าของพืชวัสดุที่จัดขึ้นบนหน้าจอหรือพื้นผิวที่มีรูพรุนภายใต้หมอกสารอาหารและรอบระยะเวลาการเติมอากาศที่แตกต่างกัน) ได้รับการอธิบายเมื่อเร็วๆ นี้ microtuberiza- เชิงพาณิชย์การ ในทางทฤษฎีเหล่านี้สามารถใช้ในการได้อย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มมวลมันฝรั่งยิงและก่อให้เกิดการก่อตัวของไมโครหัวมากขึ้นพร้อมกันและในจำนวนที่มากขึ้นกว่าในสถานีซึ่งวัฒนธรรมtionary (อาคิตะและทาคายามะปี 1988, 1993, 1994a, 994b; Hulscher et al, 1996; เฮา et al, 1998). จะเป็นการดีที่ทุกซอกใบดอกตูมในหน่วยจะตอบสนองในช่วงเวลาของการเหนี่ยวนำในรูปแบบmicrotubers ที่ต่อมาจะขยายให้มีขนาดที่เหมาะสมสำหรับการเก็บเกี่ยว จำนวน จำกัด ของการใช้งานสิทธิบัตรสำหรับขนาดใหญ่ผลิตท่อนพันธุ์ขิงขนาดได้รับการflied ในประเทศสหรัฐอเมริกาและที่อื่นๆ (ตารางที่ 2) ในความเป็นจริงในเชิงพาณิชย์ขนาดขึ้นมาจากสถานีซึ่งวัฒนธรรม tionary ได้รับมีปัญหา บางความเหมือนและความแตกต่างในวิธีการตีพิมพ์ไว้ด้านล่างนี้. ผลิตท่อนพันธุ์ขิงใน 8 หรือ 10-L ขวดขนส่งประเภท fer- พี่เลี้ยงถูกอธิบายโดยอาคิตะและทาคายามะ (1988, 1993, 1994a, 1994b) และ Hulscher et al, (1996) เนื้อเยื่อของต้นถูกนำมาใช้เป็นแหล่งที่มาของ 100 ตัดโหนดเดียว-a (อาคิตะและทาคายามะ 1994b) หรือเชื้อโดยตรงใน fer- พี่เลี้ยง (Hulscher et al. 1996) ตัดสำคัญก่อนถูกเหนี่ยวนำให้เกิดเป็นเวลา 4 สัปดาห์ระหว่างการเจริญเติบโตที่จะเข้ามาใน 15 ยอด 20 ซม. ยาวภายใต้แสงกระจายอย่างต่อเนื่อง(9.4 เมตร UMOL-2S -1 หรือ 2.5 Wm 2) ที่25 C (อาคิตะและทาคายามะ 1994a, 1994b) โดยทั่วไปก่อน induc- การหมายถึงการผลิตต้นกล้าไปจากเดิมบาปที่ตัด GLE โหนดที่ใช้ในการฉีดวัคซีนเรือวัฒนธรรม ในบางกรณีรวมของสารเคมีที่ใช้ในการกระตุ้นให้เกิดการ subse- Quent เหนี่ยวนำหัว ยกตัวอย่างเช่นต้นก่อนถูกเหนี่ยวนำให้เกิดมากกว่าช่วงเวลา 8 สัปดาห์ในสื่อที่มีสารยับยั้งการสังเคราะห์carotenoid fluridone (ไม่ระบุจำนวนเงิน) ที่ 20 C ภายใต้วงจร 16/8 HD / n (9Win 2) (Hulscher et al. 1996) . Microtubers ถูกเหนี่ยวนำให้เกิดในที่มืดในสื่อที่มีการยกระดับน้ำตาลซูโครส(8% หรือ 9%) อุณหภูมิที่ลดลง(17 แทน 25 C) ในระหว่างการเหนี่ยวนำได้รับผลกระทบทั้งท่อนพันธุ์ขิงจำนวนและน้ำหนักสด น้ำหนักเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิตูเรสถูกส่งกลับไปดังต่อไปนี้ 25 C 2 สัปดาห์ของการเหนี่ยวนำ (อาคิตะและทาคายามะ1994b)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

พาณิชย์ปรับขึ้น
ผลผลิตของวัฒนธรรมระบบสามารถวัดได้จาก
บนหมายเลขของ microtubers ต่อต้นฉบับโหนดอยู่ใน cUL -
ture และสุดท้าย microtuber ขนาดหรือน้ำหนักสด
เก็บเกี่ยวผลผลิต ซึ่งข้อมูลนี้มีข้อมูลเกี่ยวกับ
ตัวเลขโหนดเดิม อัตราผลตอบแทน และระยะเวลาที่วัฒนธรรมถูก
รวม แต่มันไม่ง่ายที่จะเปรียบเทียบสัมพัทธ์
ประสิทธิภาพในการผลิตที่แตกต่างกันเผยแพร่ microtuber sys tems -
. มักจะมีตัวแปรมากเกินไปสำหรับพร้อมคัมพารี -
ลูกชาย รวมทั้งพันธุ์ที่ใช้ ปานกลาง และสภาพสิ่งแวดล้อม
และระยะเวลาการเลี้ยง
ขนาดค่อนข้างเล็ก เครื่องเขียน ภาชนะบรรจุต้องให้ผล suffi -
cient microtubers ( 30-50 microtubers ของ 200-300 มก. ต่อ 100
ยิงใน 4 เดือน )
ใบสมัครนานาชาติที่ประสบความสำเร็จ ( วัง และหู 1982 ) อย่างไรก็ตาม การผลิต microtuber
ในเชิงพาณิชย์ได้เริ่มคายออกจากภาชนะบรรจุขนาดเล็กเครื่องเขียน
หมุนระบบวัฒนธรรม และขนาดใหญ่ ( 8 - 10-l )
ใช้การหมักแบบหรือเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ . นอกจากนี้ ยังมีแนวโน้ม
เพิ่มประสิทธิภาพถึงสี่ขั้นตอนการผลิตที่แตกต่างกัน ( อาคิตะ
กับทากายามะ 1988 19931994a 1994b ; ชาร์ลส์ , et al . 1995 ;
hulscher et al . 1996 ; และซีฟ shemesh 1996 ) ขั้นตอนการผลิต
เหล่านี้รวมถึง ( ก ) preconditioning แหล่งพืช ; Co ) Pre -
เหนี่ยวนำอาหารมาจากแหล่งพืช ;
( C ) การ microtubers บนวัสดุปลูกที่ได้จาก
Pre อุปนัยการเจริญเติบโตระยะ และ ( d ) การเติบโตของ microtu -
bers .
ใช้การหมักแบบ ( เรือที่มีวัสดุโรงงานล้อมรอบ
อย่างต่อเนื่อง หรือในช่วงเวลาที่มีสารละลายของเหลว ) และ
เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ ( เรือที่มีหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งชั้นของวัสดุพืช
จัดขึ้นบนหน้าจอ หรือพื้นผิวที่มีรูพรุนภายใต้หมอกธาตุอาหารพืชและอากาศ

รอบระยะเวลาของการเปลี่ยนแปลง )
ถูกอธิบายเมื่อเร็ว ๆนี้เพื่อการค้า microtuberiza -
tion . ในทางทฤษฎีเหล่านี้สามารถใช้อย่างมีประสิทธิภาพ
เพิ่มมันฝรั่งยิงมวลและทำให้เกิดการก่อตัวของไมโคร -
หัวมากขึ้นและมากขึ้นใน synchronously ตัวเลขกว่า STA -
tionary วัฒนธรรม ( อะคิตะ ทากายาม่า ปี 1988 และ 1993 1994a
, , ! 994b ; hulscher et al . 1996 ; Hao et al . 1998 ) ใจกลาง ตาแร้
ทุกคนในหน่วยจะตอบสนองในเวลาของการเหนี่ยวนำในรูปแบบ
microtubers ที่จะต่อมาขยายไปยัง
ขนาดเหมาะสำหรับการเก็บเกี่ยว จำกัดจำนวนการยื่นขอสิทธิบัตรสำหรับขนาดใหญ่ -
ขนาด microtuber การผลิตได้แสดงความคิดเห็นในสหรัฐอเมริกาและ
ที่อื่น ( ตารางที่ 2 ) ในความเป็นจริง , พาณิชย์ขยายขนาดจาก STA -
tionary วัฒนธรรมมีปัญหา มีความคล้ายคลึงกันและความแตกต่างระหว่างวิธีการเผยแพร่
มีอธิบายไว้ด้านล่าง
การผลิต microtuber 8 - หรือ 10-l ขนส่งประเภทขวด Fer -
ครูได้อธิบายโดย อากิตะ ทากายาม่า ( 1988 และ 1993
1994a 1994b , ) และ hulscher et al . ( 1996 ) micropropagated
ต้นถูกใช้เป็นแหล่งของ 100 เดียวตัดปม
( อะคิตะ ทากายาม่า และ 1994b ) หรือปลูกโดยตรงในเฟอร์ -
พี่เลี้ยง ( hulscher et al . 1996 ) แต่ละกิ่งมี pre -
4 สัปดาห์ และในระหว่างการเจริญเติบโตใน 15 - 20 เซนติเมตร ยาวหน่อ
ภายใต้แสงกระจายต่อเนื่อง ( 9.4 โดยวิธี m-2s - 1 หรือ 2 WM 2 ที่
25 C ( อะคิตะ ทากายาม่า และ 1994a 1994b , ) โดยทั่วไป ก่อน induc -
tion อ้างถึงการผลิตต้นจากบาปดั้งเดิม -
กุโหนกิ่งเคยฉีดวัคซีนวัฒนธรรมเรือ ในบาง
กรณี รวมของสารเคมีที่ใช้กระตุ้น subse -
อุปนัยหัวต่อเคว็น ตัวอย่างเช่น ต้นเป็น pre -
เกิดกว่าช่วงเวลาที่ได้รับอาหารที่มีแคโรทีนอยด์ ( สารยับยั้งการ

ยังไม่ระบุปริมาณฟลูริโดนที่อุณหภูมิ 20 C ใต้ 16 / 8 H D / N รอบ ( 9win 2 ) ( hulscher et
อัล 1996 ) microtubers ถูกชักนำในที่มืดบนอาหารที่มีซูโครส (
8 % หรือเพิ่มขึ้น 9% ) อุณหภูมิลดลง
( 17 แทน 25 C ) ในระหว่างการอุปนัยผลกระทบทั้ง microtuber
จำนวนและน้ำหนักสด น้ำหนักเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิ -
ตูเรสกลับ 25 C ต่อ 2 สัปดาห์อุปนัย ( อาคิตะ
กับทากายามะ 1994b )