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怎么处理植物组织培养过程中出现的各种污染

2024/3/21 3:49:25发布28次查看
1.培养基的配制注意事项
植物组织培养经常用到 ms 培养基,包含十几种化合物。因为有些化合物相遇会发生化学反应产生沉淀,影响培养基的营养成分,准备 ms 培养基需要配制多种高倍母液。且配制母液时,尤其涉及大量元素的母液时,一定要等一种成分溶解之后,再缓慢的添加另一种成分,切记「一锅煮」,即不能将各种化合物一齐添加进去。可选用ms 培养基基盐在自行加入蔗糖和琼脂配制 ms 培养基,既经济,更高效。
2.灭菌后培养基不凝胶或者凝胶偏软
植物凝胶、琼脂都对酸性条件敏感,ph 值低于 5 很难成胶或凝胶偏软,切记高压灭菌前调节培养基 ph 值(5.5 - 6.0)。植物凝胶对二价阳离子浓度有要求,也就是相对于 ms 培养基,1 / 2ms 培养基中植物凝胶要适当增加用量。另外灭菌后,倒出培养基前一定将培养基摇匀(带防烫手套),因为是琼脂密度大底层含量高,容易造成培养基强度不均匀。选择 coolaber 改良 ms 培养基(pm10121,ph5.8±0.2)含蔗糖和琼脂/植物凝胶,可以省去调 ph 步骤。
3.水解酪蛋白有酸水解和酶水解之分,在使用过程中有无区别?
水解酪蛋白对胚状体、不定芽的分化有良好的促进作用,通常用量在 500 mg/l,不管是酸解还是酶解,作用都是一样的,酶解更有利于发挥其作用。
4.怎么溶解组培常用植物激素?
iaa、iba、ga、玉米素、多效唑等应先溶解于少量 95% 的乙醇中,再加水定容配制成母液;如有结晶析出,可考虑用 1 / 10 体积的乙醇溶解后再定容;2,4 -d 易溶于碱性水溶液,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浓度。
5.细胞分裂素使用浓度?
一般情况下在培养基中加入 0.1~10.0 mg/l 的细胞分裂素(6 -ba/kt/zt),多数用 1.0~2.0 mg/l,kt 浓度为 0.5~2 mg/l,这个也要根据实验材料来调整。细胞分裂素可以单独使用也可以与细胞生长素配合使用。
6.哪些植物激素能高压灭菌,哪些不能高压灭菌。
iba、naa、6 -ba、2,4 -d 可高温高压灭菌。 iaa、ga3、茉莉酸等不可高温高压灭菌,否则会分解失效,该类植物激素配制母液后需用 0.22 微孔滤膜过滤除菌,待培养基冷却(50 - 60℃)后尚未凝胶前加入混匀。
7.培养基的 ph 值会凝胶硬度有无影响。
有影响。若将培养基 ph 值调的过高(大于 6),则培养基偏硬,增加接种的阻力,会对外植体造成损伤。若将培养基 ph 值调的过低(小于 4.5),则培养基不能凝固,起不到固定外植体的作用。一般将培养基的 ph 调节至 5.5~6.0 为宜。
8.灭菌过程会否影响培养基的 ph 值?
培养基中的蔗糖和激素在高温灭菌过程中容易酸化,培养基 ph 值灭菌后会有所下降,灭菌前培养基的 ph 值偏低可能导致培养基不凝或偏软。要求偏酸性的培养基可适当增加琼脂或植物凝胶的用量。
9.应用 75% 的酒精进行种子消毒的过程中需要注意的问题
种子在消毒过程中使用 75% 的酒精使用应慎重,酒精渗透力强,消毒时间过长会直接影响种子发芽率,所以建议消毒时间不应超过 1 min。
10.原始繁殖材料的消毒
组培中,作为原始繁殖材料的外植体消毒,直接影响整个培养过程的进行。从室外采回来的外植体需进行消毒,首先用自来水冲洗外植体,冲洗时间可根据采集部位不同而定,一般在 5~15 分钟即可;关键在于在超净台中进行药剂的处理,常用的药剂处理有 70% 的乙醇溶液、9% 的次氯酸钠溶液、和 0.1~0.2% 的升-汞溶液,具体可根据实验材料而定。应注意的是经升-汞灭菌的外植体必须用无菌水冲洗 6~8 次。
11.怎么处理植物组织培养过程中出现的各种污染?
植物组织培养过程中的污染来源主要分为 3 种,真菌、细菌和组织培养过程中的污染源。在操作过程中,难免有菌落入培养基或植物材料上,而导致污染。另外,不正确操作也会增加污染机率。预防措施:通风,保持室内空气干燥,紫外杀菌等。污染物品和污染培养基不要在培养室近距离开瓶洗刷。
污染原因判断:
培养基污染:若污染菌类是零星分散在培养基中,则可确定是人为引起的污染。比如培养基灭菌不干净,开瓶时间过长,灭菌后存放时间过长等; 高温蒸汽灭菌器的温度、压力、时间没有正确设置;过滤灭菌过程中滤膜孔径选择、过滤灭菌器的灭菌处理、过滤灭菌操作等均会影响培养基的灭菌效果。
措施:严格按照实验要求,灭菌规程操作。
外植体污染:若污染菌类是从材料周围长起,且发生在 5 天以后,则说明是材料带的内生菌。可能是接种用具灭菌不干净,接种时材料被污染;若从培养基以下开始长菌,发生时间较早,且有从里向外的趋势,则说明是切口引起的污染,原因可能是未剪去两个切口或者虽剪去切口但是所用器具带菌;或者是未及时发现污染苗,接种过程中引起交叉污染;
措施:取材时应仔细选择,以减少污染的发生。
操作环节污染:接种室是否清洁、干燥、密封,是否经常用紫外灯照射、甲醛熏蒸、70% 的酒精喷雾杀菌等;超净工作台摆放物品杂乱,长时间不换滤网,导致净化能力降低;接种用具灭菌不干净引起污染;操作不正确等。
措施:每次接种前半个小时,用 20% 的新洁尔擦洗室内设备、工作台面,再用紫外灯照射 20 min。还可以喷洒 70% 的乙醇进行消毒。除了培养基、接种材料、器具和用具保证无菌外,同时在接种时还需要严格进行无菌操作。
出现污染后处理措施:
真菌污染后,如果已形成孢子,则必须经高压灭菌后扔掉;若使细菌污染,只要及时发现,将材料上部未感染菌的部分剪下转接,材料仍可以用。
用抗生素等杀菌药剂的处理。但至今还未发现哪种抗生素能够对各种菌都有效,并且常常也会影响植物材料的正常生长分化。另一些药剂,虽有的杀菌效果好,但往往容易引起盐害,也无法利用。
12.外植体的选择
为了使接种后的诱导得以成功,选择的外植体应该是幼嫩的,处于生长旺盛时期的,而且选择的外植体的体积不能过小,如若过小则会影响愈伤组织的形成,从而影响进一步的分化。因此,一般接种的外植体体积在 0.5~1.0 cm2 的范围内即可。最适的为茎尖、带芽茎段,也可以利用叶子、子叶、根段、花器官组织等。
13.植物茎段组织培养需要注意哪些问题
以茎段进行组织培养比较容易,一般取植物的嫩茎切段作为外植体,切成 0.5~1 cm 长的小段进行接种,保证每个茎段有一个芽点和一片叶子,将芽点部位以下垂直插入培养基凝胶中进行生根培养。
14.外植体接种需要注意的操作事项
接种前首*行灭菌消毒,接种所用的镊子、解剖刀、剪刀等工具需要提前高温高压灭菌,提早 10 分钟打开超净工作台,灭紫外 15~20 min,操作人员要用 75% 的酒精棉球擦手、工作台和器皿,解剖刀和镊子等随时擦酒精灼烧,晾凉后备用。在无菌培养皿中或滤纸上切割外植体,接种到培养基表面,注意瓶口倾斜接近酒精灯火焰。
15.组织培养中材料褐化现象
不同品种以及生理状态引起的褐化状态不同。培养基过高浓度的无机盐及高水平细胞分裂素会使褐化现象加重。培养条件不当,例如光照过强、温度过高、培养时间过长等,均可使多酚氧化酶的活性提高,从而加重外植体的褐变程度。
防治措施:选择合适的外植体。选择生长处于旺盛的外植体,可以使褐变现象明显减轻。合适的培养条件,无机盐成分、植物生长物质水平、适宜温度、及时继代培养均可以减轻材料的褐变现象。使用抗氧化剂,在培养基中,使用半胱氨酸、抗坏血酸、pvp 等抗氧化剂能够较为有效地避免或减轻很多外植体的褐变现象。另外使用 0.1%~0.5% 的活性炭对防止褐变也有较为明显的效果。连续转移,对容易褐变的材料可间隔 12~24 小时的培养后,再转移到新的培养基上,这样经过连续处理 7~10 天后,褐变现象便会得到控制或大为减轻。
16.材料玻璃化问题
植物材料不断地进行离体繁殖时,有些培养物的嫩茎、叶片往往会呈半透明状,呈水迹状,这种现象通常称为玻璃化。玻璃化为试管苗的生理失调症,试管苗生长缓慢、玻璃化的嫩茎不宜诱导生根,繁殖系数有所下降。当培养基上细胞分裂素水平较高时,容易出现玻璃化现象。愈伤组织的玻璃化问题主要表现在培养过程中愈伤组织松散,脆易碎。叶子或是长出的愈伤一段时间后在其周围出现水渍化,继而影响整个培养基。
防治措施:在培养基中添加少量聚乙烯醇、脱落酸等物质,降低培养基中细胞分裂素含量及含氮化合物的用量,选用低 nh4 +水平的 b5 培养基,都能够在一定程度上减轻玻璃化的现象发生。增加光照,对减轻试管苗玻璃化的现象有明显的作用;在培养基中添加活性炭、马铃薯汁、间本三酚等可有效的减轻和防止玻璃化。
17.材料水浸状、变色、坏死、茎断面附近干枯
可能原因:表面杀菌剂过量,消毒时间过长,外植体选用不当(部位或时期)。
改进措施:调换其他杀菌剂或降低浓度,缩短消毒时间,试用其他部位,生长初期取材。
18.材料长期培养几乎无反应
可能原因:培养基不适合,生长素的选择和用量不当,植物激素对生长发育和生理过程的调节作用,往往不是某一种植物激素的单独效果。环境温度不适宜。
改进措施:更换培养基或调整培养基成分,尤其是调整盐离子浓度;调整激素的种类与配比,增加生长素用量,例如使用人工合成的生长素类似物 2,4 -d 等可有效促进细胞分裂和伸长,新器官的分化和形成;调整培养温度等环境条件。
19.愈伤组织生长过旺疏松
可能原因:由于培养基中激素添加过量,培养室温度偏高,矿物质等无机盐含量不当等因素引起的。
改进措施:根据不同的品种、不同组织、不同器官,应适当减少激素用量,适当降低培养温度,调整无机盐(尤其是铵盐)含量,适当提高琼脂用量增加培养基硬度,避免愈伤组织生长过旺和疏松现象发生。
20.愈伤组织生长缓慢太紧密
可能原因:细胞分裂素和生长素的用量过多,糖浓度过高。
改进措施:减少细胞分裂素用量,调整细胞分裂素与生长素比例,降低糖浓度。
21.愈伤组织分化率低,畸形,分化出的芽多为叶状芽或丛芽,芽生长困难,不易成苗。培养时间长时,再次愈伤组织化
可能原因:生长素用量偏高,温度偏高。
改进措施:减少生长素用量,可以通过分化培养时在培养基中添加 ga3(浓度在 0.5~2 mg/l 之间)解决,并适当降低愈伤组织的培养温度。
22.丛生苗过于细弱,不适于生根或移栽
可能原因:细胞分裂素浓度过高或赤霉素使用不当,产生过多的不定芽;温度过高,光照短,光强不足;不及时的转移和分切,生长空间小。
改进措施:减少细胞分裂素用量,免用赤霉素;延长光照时间,增强光照;及时转接;降低接种密度;更换透气的封口膜等。
23.组织培养过程中出现黄化
引起黄化的主要原因是培养基中 fe 的含量不足,各种矿质营养不均衡;培养环境通气不良,瓶内有害气体积累(乙烯、氨气、甲醛)等会引起植物材料黄化脱落;激素配比不当;糖用量不足或长时间不转移;ph 值变化过大;培养温度不适;光照不足等。
改进措施:改善组培条件,在配制培养基过程中检查仪器设备是否准确;降低组培苗的接种密度,及时转接培养物;使用透气的封口膜改善瓶内通气状况;适当调节 ph 值、激素配比和无机盐浓度;控制培养室内温度,适当增加光照。
24.led 光源在植物组织培养中的选择
光是植物生长中最重要的环境因子之一,并不是所有的光都有助于植物的光合作用。led 光源 460nm 左右的蓝光和 660nm 左右的红光是植物最需要的光波,对植物的生长发育起着关键性的作用。
深圳安培生物科技有限公司,是一家具有核心的技术实力、壹流的经营管理水平和完善的市场销售体系的生物高科技企业。总部设在广东,服务面向全国。安培生物集进口试剂、实验室耗材销售、技术服务与合约开发为一体的专业化高科技公司,旨在为生命科学的发展提供壹流的产品与服务。本公司建立了涵盖分子生物学、细胞生物学、免疫学、信号传导和神经科学等领域的产品供应线,在各个领域内向用户提供世界前沿水平和质量稳定的产品,安培生物致力于为广大的科研机构、高等院校等优质客户提供优质的产品、技术支持与服务。
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