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怎么處理植物組織培養過(guò)程中出現的各種污染
發(fā)布時(shí)間: 2023-04-07 點(diǎn)擊次數: 1151次1. 培養基的配制注意事項
植物組織培養經(jīng)常用到 MS 培養基,包含十幾種化合物。因為有些化合物相遇會(huì )發(fā)生化學(xué)反應產(chǎn)生沉淀,影響培養基的營(yíng)養成分,準備 MS 培養基需要配制多種高倍母液。且配制母液時(shí),尤其涉及大量元素的母液時(shí),一定要等一種成分溶解之后,再緩慢的添加另一種成分,切記「一鍋煮」,即不能將各種化合物一齊添加進(jìn)去??蛇x用MS 培養基基鹽在自行加入蔗糖和瓊脂配制 MS 培養基,既經(jīng)濟,更高效。
2. 滅菌后培養基不凝膠或者凝膠偏軟
植物凝膠、瓊脂都對酸性條件敏感,pH 值低于 5 很難成膠或凝膠偏軟,切記高壓滅菌前調節培養基 pH 值(5.5 - 6.0)。植物凝膠對二價(jià)陽(yáng)離子濃度有要求,也就是相對于 MS 培養基,1 / 2MS 培養基中植物凝膠要適當增加用量。另外滅菌后,倒出培養基前一定將培養基搖勻(帶防燙手套),因為是瓊脂密度大底層含量高,容易造成培養基強度不均勻。選擇 Coolaber 改良 MS 培養基(PM10121,pH5.8±0.2)含蔗糖和瓊脂/植物凝膠,可以省去調 pH 步驟。
3. 水解酪蛋白有酸水解和酶水解之分,在使用過(guò)程中有無(wú)區別?
水解酪蛋白對胚狀體、不定芽的分化有良好的促進(jìn)作用,通常用量在 500 mg/L,不管是酸解還是酶解,作用都是一樣的,酶解更有利于發(fā)揮其作用。
4. 怎么溶解組培常用植物激素?
IAA、IBA、GA、玉米素、多效唑等應先溶解于少量 95% 的乙醇中,再加水定容配制成母液;如有結晶析出,可考慮用 1 / 10 體積的乙醇溶解后再定容;2,4 -D 易溶于堿性水溶液,可用少量 1mol/L 的 NaOH 溶液溶解后再慢慢加水定容;KT 和 6 -BA 先用少量的 HCL 溶解,再加水定容到一定的濃度。
5. 細胞分裂素使用濃度?
一般情況下在培養基中加入 0.1~10.0 mg/L 的細胞分裂素(6 -BA/KT/ZT),多數用 1.0~2.0 mg/L,KT 濃度為 0.5~2 mg/L,這個(gè)也要根據實(shí)驗材料來(lái)調整。細胞分裂素可以單獨使用也可以與細胞生長(cháng)素配合使用。
6. 哪些植物激素能高壓滅菌,哪些不能高壓滅菌。
IBA、NAA、6 -BA、2,4 -D 可高溫高壓滅菌。 IAA、GA3、茉莉酸等不可高溫高壓滅菌,否則會(huì )分解失效,該類(lèi)植物激素配制母液后需用 0.22 微孔濾膜過(guò)濾除菌,待培養基冷卻(50 - 60℃)后尚未凝膠前加入混勻。
7. 培養基的 pH 值會(huì )凝膠硬度有無(wú)影響。
有影響。若將培養基 pH 值調的過(guò)高(大于 6),則培養基偏硬,增加接種的阻力,會(huì )對外植體造成損傷。若將培養基 pH 值調的過(guò)低(小于 4.5),則培養基不能凝固,起不到固定外植體的作用。一般將培養基的 pH 調節至 5.5~6.0 為宜。
8. 滅菌過(guò)程會(huì )否影響培養基的 pH 值?
培養基中的蔗糖和激素在高溫滅菌過(guò)程中容易酸化,培養基 pH 值滅菌后會(huì )有所下降,滅菌前培養基的 pH 值偏低可能導致培養基不凝或偏軟。要求偏酸性的培養基可適當增加瓊脂或植物凝膠的用量。
9. 應用 75% 的酒精進(jìn)行種子消毒的過(guò)程中需要注意的問(wèn)題
種子在消毒過(guò)程中使用 75% 的酒精使用應慎重,酒精滲透力強,消毒時(shí)間過(guò)長(cháng)會(huì )直接影響種子發(fā)芽率,所以建議消毒時(shí)間不應超過(guò) 1 min。
10. 原始繁殖材料的消毒
組培中,作為原始繁殖材料的外植體消毒,直接影響整個(gè)培養過(guò)程的進(jìn)行。從室外采回來(lái)的外植體需進(jìn)行消毒,首先用自來(lái)水沖洗外植體,沖洗時(shí)間可根據采集部位不同而定,一般在 5~15 分鐘即可;關(guān)鍵在于在超凈臺中進(jìn)行藥劑的處理,常用的藥劑處理有 70% 的乙醇溶液、9% 的次氯酸鈉溶液、和 0.1~0.2% 的升-汞溶液,具體可根據實(shí)驗材料而定。應注意的是經(jīng)升-汞滅菌的外植體必須用無(wú)菌水沖洗 6~8 次。
11. 怎么處理植物組織培養過(guò)程中出現的各種污染?
植物組織培養過(guò)程中的污染來(lái)源主要分為 3 種,真菌、細菌和組織培養過(guò)程中的污染源。在操作過(guò)程中,難免有菌落入培養基或植物材料上,而導致污染。另外,不正確操作也會(huì )增加污染機率。預防措施:通風(fēng),保持室內空氣干燥,紫外殺菌等。污染物品和污染培養基不要在培養室近距離開(kāi)瓶洗刷。
污染原因判斷:
培養基污染:若污染菌類(lèi)是零星分散在培養基中,則可確定是人為引起的污染。比如培養基滅菌不干凈,開(kāi)瓶時(shí)間過(guò)長(cháng),滅菌后存放時(shí)間過(guò)長(cháng)等; 高溫蒸汽滅菌器的溫度、壓力、時(shí)間沒(méi)有正確設置;過(guò)濾滅菌過(guò)程中濾膜孔徑選擇、過(guò)濾滅菌器的滅菌處理、過(guò)濾滅菌操作等均會(huì )影響培養基的滅菌效果。
措施:嚴格按照實(shí)驗要求,滅菌規程操作。
外植體污染:若污染菌類(lèi)是從材料周?chē)L(cháng)起,且發(fā)生在 5 天以后,則說(shuō)明是材料帶的內生菌??赡苁墙臃N用具滅菌不干凈,接種時(shí)材料被污染;若從培養基以下開(kāi)始長(cháng)菌,發(fā)生時(shí)間較早,且有從里向外的趨勢,則說(shuō)明是切口引起的污染,原因可能是未剪去兩個(gè)切口或者雖剪去切口但是所用器具帶菌;或者是未及時(shí)發(fā)現污染苗,接種過(guò)程中引起交叉污染;
措施:取材時(shí)應仔細選擇,以減少污染的發(fā)生。
操作環(huán)節污染:接種室是否清潔、干燥、密封,是否經(jīng)常用紫外燈照射、甲醛熏蒸、70% 的酒精噴霧殺菌等;超凈工作臺擺放物品雜亂,長(cháng)時(shí)間不換濾網(wǎng),導致凈化能力降低;接種用具滅菌不干凈引起污染;操作不正確等。
措施:每次接種前半個(gè)小時(shí),用 20% 的新潔爾擦洗室內設備、工作臺面,再用紫外燈照射 20 min。還可以噴灑 70% 的乙醇進(jìn)行消毒。除了培養基、接種材料、器具和用具保證無(wú)菌外,同時(shí)在接種時(shí)還需要嚴格進(jìn)行無(wú)菌操作。
出現污染后處理措施:
真菌污染后,如果已形成孢子,則必須經(jīng)高壓滅菌后扔掉;若使細菌污染,只要及時(shí)發(fā)現,將材料上部未感染菌的部分剪下轉接,材料仍可以用。
用抗生素等殺菌藥劑的處理。但至今還未發(fā)現哪種抗生素能夠對各種菌都有效,并且常常也會(huì )影響植物材料的正常生長(cháng)分化。另一些藥劑,雖有的殺菌效果好,但往往容易引起鹽害,也無(wú)法利用。
12. 外植體的選擇
為了使接種后的誘導得以成功,選擇的外植體應該是幼嫩的,處于生長(cháng)旺盛時(shí)期的,而且選擇的外植體的體積不能過(guò)小,如若過(guò)小則會(huì )影響愈傷組織的形成,從而影響進(jìn)一步的分化。因此,一般接種的外植體體積在 0.5~1.0 cm2 的范圍內即可。最適的為莖尖、帶芽莖段,也可以利用葉子、子葉、根段、花器官組織等。
13. 植物莖段組織培養需要注意哪些問(wèn)題
以莖段進(jìn)行組織培養比較容易,一般取植物的嫩莖切段作為外植體,切成 0.5~1 cm 長(cháng)的小段進(jìn)行接種,保證每個(gè)莖段有一個(gè)芽點(diǎn)和一片葉子,將芽點(diǎn)部位以下垂直插入培養基凝膠中進(jìn)行生根培養。
14. 外植體接種需要注意的操作事項
接種前首*行滅菌消毒,接種所用的鑷子、解剖刀、剪刀等工具需要提前高溫高壓滅菌,提早 10 分鐘打開(kāi)超凈工作臺,滅紫外 15~20 min,操作人員要用 75% 的酒精棉球擦手、工作臺和器皿,解剖刀和鑷子等隨時(shí)擦酒精灼燒,晾涼后備用。在無(wú)菌培養皿中或濾紙上切割外植體,接種到培養基表面,注意瓶口傾斜接近酒精燈火焰。
15. 組織培養中材料褐化現象
不同品種以及生理狀態(tài)引起的褐化狀態(tài)不同。培養基過(guò)高濃度的無(wú)機鹽及高水平細胞分裂素會(huì )使褐化現象加重。培養條件不當,例如光照過(guò)強、溫度過(guò)高、培養時(shí)間過(guò)長(cháng)等,均可使多酚氧化酶的活性提高,從而加重外植體的褐變程度。
防治措施:選擇合適的外植體。選擇生長(cháng)處于旺盛的外植體,可以使褐變現象明顯減輕。合適的培養條件,無(wú)機鹽成分、植物生長(cháng)物質(zhì)水平、適宜溫度、及時(shí)繼代培養均可以減輕材料的褐變現象。使用抗氧化劑,在培養基中,使用半胱氨酸、抗壞血酸、PVP 等抗氧化劑能夠較為有效地避免或減輕很多外植體的褐變現象。另外使用 0.1%~0.5% 的活性炭對防止褐變也有較為明顯的效果。連續轉移,對容易褐變的材料可間隔 12~24 小時(shí)的培養后,再轉移到新的培養基上,這樣經(jīng)過(guò)連續處理 7~10 天后,褐變現象便會(huì )得到控制或大為減輕。
16. 材料玻璃化問(wèn)題
植物材料不斷地進(jìn)行離體繁殖時(shí),有些培養物的嫩莖、葉片往往會(huì )呈半透明狀,呈水跡狀,這種現象通常稱(chēng)為玻璃化。玻璃化為試管苗的生理失調癥,試管苗生長(cháng)緩慢、玻璃化的嫩莖不宜誘導生根,繁殖系數有所下降。當培養基上細胞分裂素水平較高時(shí),容易出現玻璃化現象。愈傷組織的玻璃化問(wèn)題主要表現在培養過(guò)程中愈傷組織松散,脆易碎。葉子或是長(cháng)出的愈傷一段時(shí)間后在其周?chē)霈F水漬化,繼而影響整個(gè)培養基。
防治措施: 在培養基中添加少量聚乙烯醇、脫落酸等物質(zhì),降低培養基中細胞分裂素含量及含氮化合物的用量,選用低 NH4 +水平的 B5 培養基,都能夠在一定程度上減輕玻璃化的現象發(fā)生。增加光照,對減輕試管苗玻璃化的現象有明顯的作用;在培養基中添加活性炭、馬鈴薯汁、間本三酚等可有效的減輕和防止玻璃化。
17. 材料水浸狀、變色、壞死、莖斷面附近干枯
可能原因:表面殺菌劑過(guò)量,消毒時(shí)間過(guò)長(cháng),外植體選用不當(部位或時(shí)期)。
改進(jìn)措施:調換其他殺菌劑或降低濃度,縮短消毒時(shí)間,試用其他部位,生長(cháng)初期取材。
18. 材料長(cháng)期培養幾乎無(wú)反應
可能原因:培養基不適合,生長(cháng)素的選擇和用量不當,植物激素對生長(cháng)發(fā)育和生理過(guò)程的調節作用,往往不是某一種植物激素的單獨效果。環(huán)境溫度不適宜。
改進(jìn)措施:更換培養基或調整培養基成分,尤其是調整鹽離子濃度;調整激素的種類(lèi)與配比,增加生長(cháng)素用量,例如使用人工合成的生長(cháng)素類(lèi)似物 2,4 -D 等可有效促進(jìn)細胞分裂和伸長(cháng),新器官的分化和形成;調整培養溫度等環(huán)境條件。
19. 愈傷組織生長(cháng)過(guò)旺疏松
可能原因: 由于培養基中激素添加過(guò)量,培養室溫度偏高,礦物質(zhì)等無(wú)機鹽含量不當等因素引起的。
改進(jìn)措施:根據不同的品種、不同組織、不同器官,應適當減少激素用量,適當降低培養溫度,調整無(wú)機鹽(尤其是銨鹽)含量,適當提高瓊脂用量增加培養基硬度,避免愈傷組織生長(cháng)過(guò)旺和疏松現象發(fā)生。
20. 愈傷組織生長(cháng)緩慢太緊密
可能原因:細胞分裂素和生長(cháng)素的用量過(guò)多,糖濃度過(guò)高。
改進(jìn)措施:減少細胞分裂素用量,調整細胞分裂素與生長(cháng)素比例,降低糖濃度。
21. 愈傷組織分化率低,畸形,分化出的芽多為葉狀芽或叢芽,芽生長(cháng)困難,不易成苗。培養時(shí)間長(cháng)時(shí),再次愈傷組織化
可能原因:生長(cháng)素用量偏高,溫度偏高。
改進(jìn)措施:減少生長(cháng)素用量,可以通過(guò)分化培養時(shí)在培養基中添加 GA3(濃度在 0.5~2 mg/L 之間)解決,并適當降低愈傷組織的培養溫度。
22. 叢生苗過(guò)于細弱,不適于生根或移栽
可能原因:細胞分裂素濃度過(guò)高或赤霉素使用不當,產(chǎn)生過(guò)多的不定芽;溫度過(guò)高,光照短,光強不足;不及時(shí)的轉移和分切,生長(cháng)空間小。
改進(jìn)措施:減少細胞分裂素用量,免用赤霉素;延長(cháng)光照時(shí)間,增強光照;及時(shí)轉接;降低接種密度;更換透氣的封口膜等。
23. 組織培養過(guò)程中出現黃化
引起黃化的主要原因是培養基中 Fe 的含量不足,各種礦質(zhì)營(yíng)養不均衡;培養環(huán)境通氣不良,瓶?jì)扔泻怏w積累(乙烯、氨氣、甲醛)等會(huì )引起植物材料黃化脫落;激素配比不當;糖用量不足或長(cháng)時(shí)間不轉移;pH 值變化過(guò)大;培養溫度不適;光照不足等。
改進(jìn)措施:改善組培條件,在配制培養基過(guò)程中檢查儀器設備是否準確;降低組培苗的接種密度,及時(shí)轉接培養物;使用透氣的封口膜改善瓶?jì)韧鉅顩r;適當調節 pH 值、激素配比和無(wú)機鹽濃度;控制培養室內溫度,適當增加光照。
24. LED 光源在植物組織培養中的選擇
光是植物生長(cháng)中最重要的環(huán)境因子之一,并不是所有的光都有助于植物的光合作用。LED 光源 460nm 左右的藍光和 660nm 左右的紅光是植物最需要的光波,對植物的生長(cháng)發(fā)育起著(zhù)關(guān)鍵性的作用。
深圳安培生物科技有限公司,是一家具有核心的技術(shù)實(shí)力、壹流的經(jīng)營(yíng)管理水平和完善的市場(chǎng)銷(xiāo)售體系的生物高科技企業(yè)??偛吭O在廣東,服務(wù)面向全國。安培生物集進(jìn)口試劑、實(shí)驗室耗材銷(xiāo)售、技術(shù)服務(wù)與合約開(kāi)發(fā)為一體的專(zhuān)業(yè)化高科技公司,旨在為生命科學(xué)的發(fā)展提供壹流的產(chǎn)品與服務(wù)。本公司建立了涵蓋分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)、免疫學(xué)、信號傳導和神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域的產(chǎn)品供應線(xiàn),在各個(gè)領(lǐng)域內向用戶(hù)提供世界前沿水平和質(zhì)量穩定的產(chǎn)品,安培生物致力于為廣大的科研機構、高等院校等優(yōu)質(zhì)客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、技術(shù)支持與服務(wù)。
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