如何用組培技術(shù)育苗
如何用組培技術(shù)育苗
role=figure組織培養(yǎng)育苗的過程
(1)能保持原有品種的固有性狀和特性。
(2)節(jié)約繁殖材料。采集一小部分營養(yǎng)器官就能繁殖出大量花苗。
(3)繁殖速度快。從優(yōu)良母株上取一小塊組織,在合適的條件下經(jīng)過離體培養(yǎng),一年內(nèi)就能繁殖出成千上萬株苗。
(4)節(jié)省土地。組培材料是放在三角瓶或試管內(nèi)培養(yǎng)的,通常一間30平方米的培養(yǎng)室就能擺放1萬多個三角瓶,可以繁殖幾萬株苗。而且周轉(zhuǎn)快,全年均可連續(xù)培養(yǎng)。
(5)去病毒。目前許多花卉病毒病較為嚴重,直接影響觀賞和出口。通過組織培養(yǎng)可以進行脫毒,使之成為無毒的種苗。
(6)復壯品種。對于長期使用無性繁殖,并開始退化的花卉品種,采用組培方法繁殖,可使個體發(fā)育向年輕階段轉(zhuǎn)化。
(7)可進行無性繁殖。對一些生產(chǎn)上難以進行無性繁殖的花木,或者不能進行無性繁殖的花木,在組培的特殊條件下,可以在短期內(nèi)獲得大量營養(yǎng)苗。
植物組織培養(yǎng)的流程
植物組織培養(yǎng)的流程:
第一步,將采來的植物材料除去不用的部分,將需要的部分仔細洗干凈,如用適當?shù)乃⒆拥人⑾?。把材料切割成適當大小,即滅菌容器能放入為宜。置自來水龍頭下流水沖洗幾分鐘至數(shù)小時,沖洗時間視材料清潔程度而宜。易漂浮或細小的材料,可裝入紗布袋內(nèi)沖洗。
流水沖洗在污染嚴重時特別有用。洗時可加入洗衣粉清洗,然后再用自來水沖凈洗衣粉水。洗衣粉可除去輕度附著在植物表面的污物,除去脂質(zhì)性的物質(zhì),便于滅菌液的直接接觸。當然,最理想的清洗物質(zhì)是表面活性物質(zhì)―吐溫。
第二步是對材料的表面浸潤滅菌。要在超凈臺或接種箱內(nèi)完成,準備好消毒的燒杯、玻璃棒、70%酒精、消毒液、無菌水、手表等。用70%酒精浸10~30秒。由于酒精具有使植物材料表面被浸濕的作用,加之70%酒精穿透力強,也很易殺傷植物細胞,所以浸潤時間不能過長。
有一些特殊的材料,如果實、花蕾、包有苞片、苞葉等的孕穗,多層鱗片的休眠芽等等,以及主要取用內(nèi)部的材料,則可只用70%酒精處理稍長的時間。處理完的材料在無菌條件下,待酒精蒸發(fā)后再剝除外層,取用內(nèi)部材料。
第三步是用滅菌劑處理。表面滅菌劑的種類較多,可根據(jù)情況選取1~2種使用見表。第四步是用無菌水涮洗,涮洗要每次3min左右,視采用的消毒液種類,涮洗3~10次左右。
無菌水涮洗作用是免除消毒劑殺傷植物細胞的副作用注意:①酒精滲透性強,幼嫩材料易在酒精中失綠,所以浸泡時間要短,防止酒精殺死植物細胞。②老熟材料,特別是種子等可以在酒精中浸泡時間長一些,如種子可以浸泡5分鐘。③升汞的滲透力弱,一般浸泡10分鐘左右,對植物材料的殺傷力不大。④漂白粉容易導致植物材料失綠,所以對于幼嫩材料要慎用。⑤在消毒液中加入濃度為0.08~0.12%的吐溫20或80(一種濕潤劑),可以降低植物材料表面的張力,達到更好的消毒效果。
擴展資料
培養(yǎng)材料采集:
要根據(jù)培養(yǎng)目的適當選取材料,選擇原則:易于誘導、帶菌少。要選取植物組織內(nèi)部無菌的材料。這一方面要從健壯的植株上取材料,不要取有傷口的或有病蟲的材料。另一方面要在晴天,最好是中午或下午取材料,決不要在雨天、陰天或露水未干時取材料。因為健壯的植株和晴天光合作用、呼吸作用旺盛的組織,有自身消毒作用,這種組織一般是無菌的。
培養(yǎng)材料的消毒:
從外界或室內(nèi)選取的植物材料,都不同程度地帶有各種微生物。這些污染源一旦帶入培養(yǎng)基,便會造成培養(yǎng)基污染。因此,植物材料必須經(jīng)嚴格的表面滅菌處理,再經(jīng)無菌操作手續(xù)接到培養(yǎng)基上。
參考資料:植物組織培養(yǎng)_百度百科
植物組織培養(yǎng)的流程:
第一步,將采來的植物材料除去不用的部分,將需要的部分仔細洗干凈,如用適當?shù)乃⒆拥人⑾?。把材料切割成適當大小,即滅菌容器能放入為宜。置自來水龍頭下流水沖洗幾分鐘至數(shù)小時,沖洗時間視材料清潔程度而宜。易漂浮或細小的材料,可裝入紗布袋內(nèi)沖洗。
第二步是對材料的表面浸潤滅菌。要在超凈臺或接種箱內(nèi)完成,準備好消毒的燒杯、玻璃棒、70%酒精、消毒液、無菌水、手表等。用70%酒精浸10~30秒。由于酒精具有使植物材料表面被浸濕的作用,加之70%酒精穿透力強,也很易殺傷植物細胞,所以浸潤時間不能過長。
第三步是用滅菌劑處理。表面滅菌劑的種類較多,可根據(jù)情況選取1~2種使用見表。第四步是用無菌水涮洗,涮洗要每次3min左右,視采用的消毒液種類,涮洗3~10次左右。
擴展資料
組織培養(yǎng)技術(shù)是在人為創(chuàng)造的無菌條件下將生活的離體器官(如根、莖、葉、莖段、原生質(zhì)體)、組織或細胞置于培養(yǎng)基內(nèi),并放在適宜的環(huán)境中,進行連續(xù)培養(yǎng)以獲得細胞、組織或個體的技術(shù)。
組織培養(yǎng)技術(shù)原理
植物組織培養(yǎng)的原理是細胞全能性。也就是說每個植物細胞里都含有一整套遺傳物質(zhì),只不過在特定條件下才會表達。
組織培養(yǎng)基于此原理就可以將已處于分化終端或正在分化的植物組織脫分化,誘導形成愈傷組織,再在愈傷組織上形成新的叢生芽。
組織培養(yǎng)技術(shù)的應用
(1)改良作物:增加遺傳變異性。
(2)繁殖植物:組織培養(yǎng)中從一個單細胞,一塊愈傷組織,一個芽(或其它器官)都可以獲得無性系。無性系就是用植物體細胞繁殖所獲得的后代。
(3)有用化合物:有用化合物包括藥物、橡膠、香精油、色素等。這些化合物許多都是高等植物的次生代謝物,有些化合物還不能大規(guī)模地人工合成,而靠植物產(chǎn)生這些化合物來源有限。因此,利用組織培養(yǎng)方法,培養(yǎng)植物的某些器官或愈傷組織,并篩選出高產(chǎn)、高合成能力、生長快的細胞株系,以進行工業(yè)化生產(chǎn),是一條行之有效的途徑。
參考資料來源:百度百科:組織培養(yǎng)技術(shù)
植物組織培養(yǎng)可以分為四個階段:
(1)建立無菌體系,即外植體及培養(yǎng)基的消毒、接種,獲得愈傷組織或器官。
(2)進行增殖,不斷分化產(chǎn)生新的植株,或直接產(chǎn)生不定芽及胚狀體,也可以根據(jù)需要反復進行繼代培養(yǎng),以達到大量繁殖的目的。
(3)將植株轉(zhuǎn)移進行生根培養(yǎng),可以轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基,也可以直接切取進行扦插生根。
(4)試管苗過渡,即試管苗出瓶后進行一定時間對外界環(huán)境的適應過程。
一個完整的植物組織培養(yǎng)過程一般包括以下幾個步驟:
(1)準備階段
查閱相關(guān)文獻,根據(jù)已成功培養(yǎng)的相近植物資料,結(jié)合實際制訂出切實可行的培養(yǎng)方案。然后根據(jù)實驗方案配制適當?shù)幕瘜W消毒劑以及不同培養(yǎng)階段所需的培養(yǎng)基,并經(jīng)高壓滅菌或過濾除菌后備用。
(2)外植體選擇與消毒
選擇合適的部位作為外植體,采回后經(jīng)過適當?shù)念A處理,然后進行消毒處理。將消毒后的外植體在無菌條件下切割成一定大小的小塊,或剝離出莖尖,挑出花藥,接種到初代培養(yǎng)基上。
(3)初代培養(yǎng)
接種后的材料置于培養(yǎng)室或光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng),促使外植體中已分化的細胞脫分化形成愈傷組織,或頂芽、腋芽直接萌發(fā)形成芽。然后將愈傷組織轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基分化成不同的器官原基或形成胚狀體,最后發(fā)育形成再生植株。
(4)繼代培養(yǎng)
分化形成的芽、原球莖數(shù)量有限,采用適當?shù)睦^代培養(yǎng)基經(jīng)多次切割轉(zhuǎn)接。當芽苗繁殖到一定數(shù)量后,再將一部分用于壯苗生根,另一部分保存或繼續(xù)擴繁。進行脫毒苗培養(yǎng)的需提前進行病毒檢測。
(5)生根培養(yǎng)
剛形成的芽苗往往比較弱小,多數(shù)無根,此時可降低細胞分裂素濃度或不加,提高生長素濃度,促進小苗生根,提高其健壯度。
(6)煉苗移栽
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選擇生長健壯的生根苗進行室外煉苗,待苗適應外部環(huán)境后,再移栽到疏松透氣的基質(zhì)中,注意保溫、保濕、遮蔭,防止病蟲危害。當組培苗完全成活并生長一定大小后,即可移向大田用于生產(chǎn)。
如:莖尖→表面消毒→接種誘導培養(yǎng)基→莖尖生長→病毒檢測鑒定→培養(yǎng)無根小植株→培養(yǎng)生根→完整小植株→煉苗20-25天→移栽成活。?
常規(guī)情況下詳細的生產(chǎn)流程圖如下:
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對不同的品種詞流程會略有差異,如進行果樹育苗還需進行嫁接等操作流程,但對組培工廠化育苗而言,一般可根據(jù)上面的流程圖來安排各項作業(yè),只有相互銜接好、配合好,才能提高生產(chǎn)效益。
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家庭組織培養(yǎng)
植物的組織培養(yǎng)沒有最基本的條件和物品是搞不成的,當時合理的利用一些最簡單的用具也并非無法辦到。
一、最必需的物品
1、.家用高壓鍋 1個最好大一點的,裝的東西多一點。用于培養(yǎng)基、無菌水等的消毒
2、接種箱 (無菌箱)1個 ,需要自己自制,用一些木板和一塊玻璃和二尺布料。用于接種和轉(zhuǎn)移。
3、藥用天平1架 最好是500g稱量的,小一點也可以,主要用來稱瓊脂、糖等物品。
4、不銹鋼鍋或鋁鍋(煮湯、面條的那種)買。用于煮制培養(yǎng)基用的。
5、攪拌和分裝培養(yǎng)基用的調(diào)羹一個,用于煮制和分裝培養(yǎng)基。
6、培養(yǎng)用的瓶子若干,
7、制棉塞用的棉花、紗布和線若干,用于做瓶口的塞子,要注意的是,棉花要使用普通做棉衣的棉花,不要用醫(yī)院用的脫脂棉,這樣容易穿塞污染。
8、牛皮紙、橡皮圈若干,用于包瓶頭和扎包頭紙用。
9、酒精燈1盞、解剖刀1把,刀片若干、鑷子2把、10ml、100ml量筒各一個,2ml移液管1只、藥棉若干。
二、怎樣解決蒸餾水和基本藥品
培養(yǎng)基的用水在一般人的心目總是覺的十分重要的,其實是多余的擔心。冷開水、清潔的河水都是給以用的,并不影響培養(yǎng)的效果。市場上出售的純凈水更是一般培養(yǎng)基理想的用水。最常用、最必要、用量最大的只需購買以下幾種就行了。
1、MS培養(yǎng)基的大量元素(家庭或所謂袖珍組培室的培養(yǎng)一般采用MS基就可以了。)共5種。也可以買市售的MS培養(yǎng)基
(1)、硝酸銨
(2)、硝酸鉀
(3)、 氯化鈣
(4)、硝酸鎂
(5)、磷酸二氫鉀
2、酒精
3、精密試紙(PH 5.4-7.0)
4、漂白粉或漂白精
5、瓊脂
6、白糖
7、福爾馬林
8、高錳酸鉀(可以到醫(yī)院或藥材商店去買)
9、微量元素、鐵鹽、維生素類以及激素類藥品應用量極少。比如一些激素、維生素類的藥品及有針劑也有片劑,他們都有比較準確的含量,你可以去按你的需要去配制比例。
愛好者在家庭環(huán)境下進行組織培養(yǎng)的探討與建議植物組織培養(yǎng)技術(shù),尤其是快速繁殖,并非只有專業(yè)人員和專業(yè)實驗室才能夠完成的。作為對多肉植物和組織培養(yǎng)有著濃厚興趣的愛好者,在充分利用家庭條件的基礎(chǔ)上,同樣可以制備出自己的試管苗來的。在我們進行多肉植物的栽培中認識到,一些比較名貴的園藝品種,比如:萬象、玉扇、壽、高紋鷹爪等十二卷屬品種,還是繽紛橄欖、何魯牽牛等塊莖類植物,甚至于星球?qū)?、巖牡丹屬等等,這些植物的常規(guī)繁殖系數(shù)很低,他們都可以采用組織培養(yǎng)來解決其繁殖問題,并且可以得到相當數(shù)量的幼苗。對于奇想天外等種子萌發(fā)困難的植物,同樣可以借助組織培養(yǎng)來進行無菌播種。在進行組織培養(yǎng)過程中,不但可以對培養(yǎng)的植物有更深一層的認識,對常規(guī)的栽培有著相當大的意義。許多搞組織培養(yǎng)的專家,最初都不是專業(yè)學組培的,就是憑著興趣和探索精神取得輝煌成績的。關(guān)鍵是,愛好者有著濃厚的興趣,非凡的觀察力和細致入微的操作,這些都可以彌補非專業(yè)的缺陷,并且可以充分利用日常生活中的各種可利用資源,這些就足以讓愛好者在家庭環(huán)境下完成組織培養(yǎng)了。同時這也不僅僅滿足了自己的興趣,還可以有一定的經(jīng)濟收益,甚至可以有所創(chuàng)新和發(fā)明。
一、如何解決場地和基本設(shè)備:
進行組織培養(yǎng),沒有一定的設(shè)備是無法開展的。正規(guī)實驗室的組織培養(yǎng)設(shè)備是昂貴的,不適合家庭消費,但如果能有途徑買到廉價的實驗室設(shè)備,那就在好不過了。如果沒有辦法搞到實驗室設(shè)備,就不妨動手自己制作一些簡單的設(shè)備。
1.無菌操作的主要設(shè)備――接種箱和壓力鍋:
接種箱:植物組織培養(yǎng)的主題操作需要在一個相對密閉的無菌環(huán)境中進行。那么說我們首先要創(chuàng)造一個密閉的環(huán)境,可以利用一些木料、塑料板、有機玻璃、鋁合金骨架等等廉價的材料,動手粘合一個小巧的接種箱。具體的參數(shù)可以找一本“食用菌栽培”的書籍,模仿種蘑菇的接種箱做一個即可。需要注意的是,組織培養(yǎng)的接種箱的密閉性要求比較高,盡量避免腐朽的木材和易生銹的材料,箱子的頂端按放兩盞燈:20w的紫外線燈和20w的日光燈。箱體的周邊盡量采用玻璃材料,因為這樣便于觀察,有時候接種箱還可以借用為培養(yǎng)箱,周邊采用玻璃材料更方便于觀察和培養(yǎng)。
高壓鍋:主要用來對培養(yǎng)基和其他材料的滅菌。在實驗室通常使用醫(yī)用高壓滅菌器,然而在家庭要充分利用廚房使用的高壓鍋,高壓鍋的壓力要低于滅菌器,但是適當延長滅菌時間,還是可以取得較好的效果的。比如:對培養(yǎng)基滅菌40分鐘就基本上可以達到滅菌效果(滅菌器是20分鐘);無菌水采用間歇滅菌法,先用高壓鍋壓40分鐘,放置24小時,再壓20分鐘即可達到效果。
2.場地:
這個就因人而易了,總體的要求就是進行組織培養(yǎng)操作的地方要盡量無塵,減少空氣流動,最好有一定的陽光。比如書房、寫字間都可以用來進行無菌操作。
進行培養(yǎng)基的配制可以借用一下廚房,但所使用的器具必須和廚具分開。一般說,組織培養(yǎng)中的幾乎全部化學物質(zhì)對人體是無害的,除了少數(shù)激素類物質(zhì)和滅菌劑。對于有毒害的物質(zhì),需要認真保管,以免發(fā)生危險。
3.輔助設(shè)備:
主要指冰箱,它是用來儲存化學物質(zhì)和培養(yǎng)基的。天平,可以采用感量在100克的托盤天平,甚至用中藥的藥衡都可以代替。培養(yǎng)架,這個就更簡單了,采用鋁合金-玻璃的培養(yǎng)箱既可以滿足要求,如果日光不足,可配合日光燈補光等。
4.化學試劑:
化學試劑是不可缺少的,因為組織培養(yǎng)的核心就是培養(yǎng)基的成分,而并不是簡單的無菌操作。一些用量較大的化學物質(zhì)是有必要買的,比如大量元素(硝酸銨、硝酸鉀、磷酸二氫鉀、硫酸鎂、氯化鈣等)、高錳酸鉀、甲醛、酒精、白砂糖、瓊脂等等。微量元素和有機復合物不需要購買,因為它們的用量很小,我們可以用蔬菜浸汁或者馬鈴薯浸汁來代替。激素是必不可少的,他們的稱量需要借助分析天平,但這是家庭條件所不允許的,如果有條件可以借助關(guān)系單位代替配成母液,每次取一些使用即可。最好的辦法是到農(nóng)資商店(賣農(nóng)藥化肥的地方),它們一般出售農(nóng)業(yè)用的激素,有的是用安瓿裝的,按照一定的比例加入到培養(yǎng)基當中即可。近幾年來,有些化學品公司開始生產(chǎn)植物組織培養(yǎng)基原粉,只需要稱取一定量加水即可,很方便。比如泛生化學品公司生產(chǎn)的ms原粉,只需要稱量40克,加1升水,用微波爐加熱5分鐘即可分裝,相當簡便。
消毒劑通常采用氯化汞(劇毒),如果不容易搞到,可以用漂白粉代替。
調(diào)節(jié)酸堿度時,可以采用家庭常用的純堿和白醋。
5.培養(yǎng)容器和玻璃儀器:
組織培養(yǎng)的容器要求并不高,只要玻璃顏色為透明色即可(鈉玻璃不可以)。
我們可以到垃圾站去看看,撿回一些廢舊的果醬瓶就可以了。比較好用的是阿香婆辣醬瓶,我們實驗室也是采用的這種瓶子。瓶子的封口膜采用聚丙烯塑料即可,如果不好找到,可以采用微波爐專用的錫箔紙甚至方便面的袋子,折疊成雙層,用橡皮圈固定即可。
其它玻璃儀器,比如燒杯、玻璃棒都可以用家庭的杯子和筷子代替;一些度量儀器,如量筒和移液管最好到玻璃儀器商店購買,恐怕花不了20元錢就可以配置一套相當棒的組培玻璃儀器。
6.其它:
還有一些用品是必需的。比如精密ph試紙(5.4~7.0),需要買一本,大約花1.5元即可搞定;酒精燈也不需要買,用墨水瓶配上一個玻璃環(huán),再加上一個棉花芯,最后用農(nóng)夫山泉礦泉水的瓶蓋做燈冒,這樣的酒精燈很小巧,適合接種箱使用。刀子剪子鑷子是必需的,到花市的工具攤位上,花10元錢全部搞定,注意選比較小巧的工具。
關(guān)于用水,按理說應該使用蒸餾水,但是我們家庭飲用的純凈水比蒸餾水還要純,那么說借用一些飲用水就可以了。我們曾經(jīng)采用康師傅純凈水進行動物細胞的培養(yǎng),效果都是很不錯的,更何況于植物細胞培養(yǎng)了。
以上是組織培養(yǎng)的基本設(shè)備和試劑,主要突出了他們相關(guān)的替代品,因為作為組織培養(yǎng)中的快速繁殖,它的要求是相當?shù)偷?。我們的家庭培養(yǎng)和工廠化是不同的,工廠化生產(chǎn)組培苗要追求高增殖率,所以它的要求就比較精細和標準。我們的家庭培養(yǎng)則不需要那么準確,只要達到培養(yǎng)成功的目的即可。當然,如果想提高增殖倍率和試管苗的品質(zhì),必須盡量貼近實驗室的用具和器材,代用品總是有一定的缺陷的。
(一)必須的設(shè)施物品及代用品
1、代用品
家庭用的電冰箱,可用于貯存培養(yǎng)基母液(4℃)及需低溫貯存的藥品(如生物調(diào)節(jié)劑)。
高壓鍋:它可用于培養(yǎng)基、無菌水、玻璃器皿及其他組培用具的消毒滅菌。如所用水硬度大可用涼白開水,進行消毒滅菌。避免被消毒滅菌物品表面結(jié)垢。
不銹鋼鍋或鋁鍋:它可用于培養(yǎng)基、溶化瓊脂(起水浴鍋作用)及組培用具消毒滅菌。
刷凈的廢棄食油桶:它可以用來貯存蒸餾水。
小白瓷碟:可以用于接種及盛放消毒液(若放消毒液,就不要再食用,以免中毒)。
日光燈:它可用于組培過程中光源補充。
洗凈廢棄的罐頭瓶:它可以用于組培培養(yǎng)之用,代替錐形瓶、試管。
組培場地可在自己的房間內(nèi)進行。在配制培養(yǎng)基和接種時,不要趕在家庭成員較多時進行,如室內(nèi)已安裝了空調(diào),那么在初代培養(yǎng)和繼代培養(yǎng)、乃至小苗過渡時均有好處。
2、自制用具
(1)接種箱的制作:組培過程中的超凈工作臺是很貴重的設(shè)備。如果我們用自制的接種箱來代替,就可以大大節(jié)省開支,有利于普及。
自制的接種箱的用料,可以是膠合板、纖維板、玻璃(3毫米厚)、木條(裝修房屋用的龍骨),甚至可以用使紙板的包裝箱(包裝箱的質(zhì)量要稍好一些的,如電視機的包裝箱),也可以用有機玻璃。
其接種箱的大小,可以根據(jù)各自的家庭條件制作。制作太小不便于操作,但相對來說消毒容易,且占地較少;制作較大的便于操作,但消毒工作顯得不易,且占地面積較多。一般來說作成70厘米長、45厘米寬。50厘米高較為合適。
(2)培養(yǎng)箱的制作:培養(yǎng)箱可代替培養(yǎng)室,也可以用于過渡苗使用。它可以用玻璃制作,或利用長方形魚缸。因此,可用玻璃粘結(jié)制作。其大小可按自己家庭居室面積和組培的量來決定。
3、需購置用具
普通天平(500克):用于稱量配制培養(yǎng)基藥品,或用稱量金銀、中藥的戥子稱,用于稱量配制培養(yǎng)基藥品、微量元素及生物調(diào)節(jié)劑;或購買微量元素及生物調(diào)節(jié)劑時,買已分裝的。酒精燈1盞:用于接種時,灼燒消毒滅菌。漏斗(亦可用購買桶裝食用油,所配給的漏斗):用于分裝培養(yǎng)基用。長鑷子2把:用于接種。解剖刀2把、刀片若干:用于接種。10、50、100毫升量筒各1個:用于配制培養(yǎng)基用。長把牛角勺2把:用于配制培養(yǎng)基取藥品。1、2、5毫升移液管各1個:用于配制培養(yǎng)基用。
耐高溫塑料膜或牛皮紙:用于包扎培養(yǎng)瓶口及表糊自制接種箱內(nèi)部棱角處。橡膠圈:用于綁扎培養(yǎng)瓶口。脫脂棉:用于操作人員及組培用具酒精棉球消毒。pH(5~7)試紙1本:用時可剪成小條檢測培養(yǎng)基pH值。酒精1瓶:用于酒精燈及消毒。漂白粉1瓶:用于消毒。福爾馬林1瓶:用于接種箱消毒(在每次操作前2~10小時,將10~20毫升福爾馬林倒入小白瓷碟內(nèi),在操作前取出)。MS培養(yǎng)基所需藥品;用于配制培養(yǎng)基。鹽酸及氫氧化鈉:用于調(diào)pH值。如若購置1盞紫外燈,進行室內(nèi)及接種箱消毒更為理想。
(二)操作時注意事項
家庭操作與單位不同,因而要注意以下事項:要注意安全,妥善保管藥品。特別對老人和小孩;操作時要消毒仔細嚴格,接種時操作人員戴好口罩、工作帽,避開電風扇及大風沙天氣,家庭成員多時避免操作;消毒前后避免家庭所養(yǎng)寵物進人工作間;藥品稱量要準確無誤;如果家庭不具備溫度調(diào)控(如調(diào)溫空調(diào)),應避免在盛夏、寒冬進行;紅掌組培要一步步來作,可先作容易組培的花卉,待取得經(jīng)驗后再做難作的花卉。
1.培養(yǎng)容器和玻璃儀器的準備:
進行培養(yǎng)基的配制首先要準備好培養(yǎng)瓶和配制使用的玻璃儀器。培養(yǎng)瓶一般使用各種果醬瓶,要先用洗潔精浸泡瓶子4~8小時,再用流水沖洗數(shù)次。其他的玻璃儀器同樣需要這樣清潔,直到玻璃壁上不掛水珠而是成為水膜為止。清洗完畢的玻璃容器要倒扣,空去瓶內(nèi)的水。
清洗干凈的容器要注意防塵,盡量放置在玻璃柜中。更簡單的是用干凈的毛巾將容器蓋住。
移液管要用吸球來清洗,反復用蒸餾水吹吸直到潔凈為止,將移液管放置在一個長筒中,便于使用。一般移液管只能使用一次,即要清洗,所以有多必要準備幾只移液管,建議:10ml/2支,5ml/2支,1ml/5支。
2.培養(yǎng)基的配制:
經(jīng)典的組織培養(yǎng)用培養(yǎng)基是ms配方,其基本上劃分為:大量元素、微量元素、鐵鹽、有機復合物、植物激素、糖和支持物。這些成分的用量都在毫克級,用普通天平是難以稱量的,為了解決這個問題,我們可以按比例放大各成分的用量配制成母液,使用的時候按一定比例加入即可。
下面將一種ms培養(yǎng)基的母液配制方案公布如下:
大量元素:硝酸銨66.0克;
硝酸鉀76.0克;
無水氯化鈣13.3克;
七水硫酸鎂14.8克;
磷酸二氫鉀6.8克。
以上分別溶解后合并定容到1升,每配制1升標準ms培養(yǎng)基取25毫升。
鐵鹽:七水硫酸亞鐵5.56克;
乙二胺四乙酸二鈉(edtana)7.46克。
以上兩種分別加熱溶解,混合,定容到1升,調(diào)整ph到5.5以下,每配制一升ms取5毫升。
微量元素和有機復合物的用量過于微小,為了簡便我們可以用蔬菜提取液或者馬鈴薯提取液代替。通常我們習慣用100克菠菜加100ml的水煮沸10分鐘,過濾留濾液,每配制1升ms培養(yǎng)基加入20~50毫升提取液。同樣也可以使用帶皮馬鈴薯100克加200毫升水煮沸15分鐘,過濾留濾液,每升ms加入50~100毫升即可。
加入上述各組分后,每升ms培養(yǎng)基還需要加入白砂糖30克,瓊脂7克。
這里要說明的是,糖和瓊脂都是可變的量,要根據(jù)需要調(diào)整。另外制作果凍用的卡拉膠也可以代替瓊脂,透明度更好。
上述各成分加入后,定容到800毫升左右,用微波爐加熱,直到瓊脂全部溶解為止。此時加入所需的植物激素(通常配制成0.1%溶液,這樣每取1毫升,換算到培養(yǎng)基中就是1ppm)。然后加水定容到1100毫升(1.1升),之所以多出0.1升是為了抵消分裝和消毒中的損耗。最后用酸堿調(diào)整ph到5.8~6.0。
3.使用ms原粉配制培養(yǎng)基:
目前國內(nèi)的一些化學品公司開發(fā)了簡便的ms培養(yǎng)基原粉,大大簡便了培養(yǎng)基的配制,根據(jù)不同公司的說明選擇培養(yǎng)基的種類。下面就以ms原粉為例: ms培養(yǎng)基原粉,包括了大量元素、微量元素、鐵鹽、有機復合物、糖和瓊脂,一般按使用方法稱量,微波爐加熱溶解,加入激素,定容到1100毫升(1.1升),調(diào)整ph值到5.8~6.0。
4.分裝:
將配制好的培養(yǎng)基分裝在培養(yǎng)容器中,注意要趁熱分裝,因為瓊脂在40度以下就會凝固。每個培養(yǎng)瓶裝培養(yǎng)基大約是瓶容積的1/6~1/5,注意不要將培養(yǎng)基掛在瓶的外壁,這樣容易造成污染。分裝后用聚丙烯薄膜或著方便面的袋子封口,用膠圈固定(膠圈盡量選擇自行車的內(nèi)胎,這種膠圈比較耐熱)。
5. 滅菌:
采用家庭壓力鍋消毒,建議到醫(yī)療器械用品商店買一些“滅菌效果試紙”,它們可以指示滅菌效果,當滅菌達到效果時會變色。把試紙和培養(yǎng)基同時放入鍋內(nèi),加熱到有大量蒸汽冒出,再加上壓力伐,維持小火30~40分鐘。
滅菌完畢后自然冷卻,將培養(yǎng)基取出,放在陰涼無塵處備用。
6. 接種箱的準備:
新制作的接種箱必須要清潔干凈,盡量做到無死角。每次使用前2小時,將操作所需要的全部物品放入接種箱,再用一個小燒杯加入3~5克高錳酸鉀放入接種箱內(nèi),在箱內(nèi)向燒杯中倒入2~3毫升的甲醛溶液,大約幾秒鐘后會看到甲醛蒸汽出現(xiàn),這樣可以對接種箱內(nèi)的所有物品進行初次消毒;同時打開紫外線燈照射。紫外線燈是高電壓穿激汞蒸汽產(chǎn)生的,紫外線進行第二道滅菌,在紫外線照射大約15分鐘后,會激發(fā)氧氣形成臭氧,臭氧作為第三道滅菌防線,這樣經(jīng)過三次滅菌,接種箱基本上可以達到無菌標準。
在操作前15分鐘內(nèi),向剛才蒸發(fā)甲醛用的燒杯中倒入5毫升濃氨水,因為甲醛對人體有毒害作用,氨水可以和甲醛形成一種叫做“六亞甲基四胺”的固體物質(zhì),從而中和了甲醛的刺激性蒸汽。這個時候紫外燈不要關(guān)掉,要繼續(xù)照射,直到操作前5分鐘關(guān)閉,維持黑暗5分鐘,然后再打開日光燈進行操作。維持5分鐘黑暗的原因是,紫外光對微生物的殺滅是作用于dna的胸腺嘧啶,形成四聚體,但是微生物具有一種光復活蛋白,可以在有可見光的環(huán)境下還原胸腺四聚體,而使微生物復活,這個作用叫做“光復活作用”,所以在關(guān)掉紫外燈后必須維持黑暗幾分鐘,避免光復活作用的出現(xiàn)。
怎樣在家庭開展組培工作
制備
家庭組培因受到條件的限制,不可能配置大量的配養(yǎng)基,,一般每次配置1升為宜。煮制后用PH試紙測定后,分裝成35-40瓶,塞好棉塞,包好包頭紙。(棉塞一定要用作棉衣的棉花卷制,不能使用脫脂棉,然后用紗布包緊,用棉線扎好。棉塞的松緊以手提棉塞瓶子不滑落為宜。)然后放入高壓鍋里高壓滅菌,待高壓鍋噴嘴噴出蒸汽時,扣上壓力閥,從壓力閥噴氣時起計時,連續(xù)維持15-20分鐘后關(guān)火,壓力消失后,打開鍋蓋,取出配養(yǎng)基,放入接種箱內(nèi)待用。初次實驗時,滅菌后的培養(yǎng)基應放置三五天后,觀察無霉菌生長時才能使用。如有霉菌長出,這說明滅菌時間不夠,,需要適當增加滅菌時間。
接種
將滅菌后的配養(yǎng)基、無菌水、消毒藥水及使用的器材放入接種箱內(nèi),因接種箱內(nèi)的體積相對較小,所以所用的一切物品都要有序地擺放在相應的位置上,不能隨意擺放,箱內(nèi)濕度較大,點酒精燈一定要是用打火機,不要使用火柴。要特別注意準備好裝污水、污物的容器,盡可能地大一些,因為操作時是不容許開箱取物的。把所有的物品放置好以后,將一裝有10-20ml福爾馬林的磁杯放入箱內(nèi)(最好不要使用玻璃杯,因反應時溫度較高,容易炸裂。),倒入2-5g高錳酸鉀(PP粉),使其蒸氣充滿箱內(nèi),達到滅菌的效果。這時要將接種箱的通氣孔和操作孔封閉好,避免甲醛蒸氣很快散盡。待箱內(nèi)蒸氣散盡后,才能開始接種工作,這段時間大約需要5-10個小時。
接種時,揭去密封在接種箱通氣孔和操作孔上的密封物,取出熏蒸用的磁杯,將接種用的材料送入接種箱內(nèi),開啟紫外線燈,十五分鐘后關(guān)閉紫外線燈,開啟照明燈,即可開始工作。操作時一定要樹立無菌觀念,要把一切物品都看成是帶菌的,要時時都注意防范。工作是由于箱內(nèi)溫度較高,濕度較大,手容易出汗,所以每接種一瓶后都要用酒精擦拭手指,也可以戴指套。另外,操作時要注意防火,由于空間較小,一不小心就容易燒傷手指或引起酒精起火。打開瓶塞時,要將瓶口置于酒精燈上方,用右手的無名指和小指夾住棉塞尾,輕輕將棉塞拔出,棉塞不能置于箱內(nèi)物品上,應用手指夾住,接種后,將瓶口在酒精燈上燒灼一下,棉塞也燒灼一下,,然后在酒精燈火焰上方輕輕塞好,扎好包頭紙,用鉛筆標明品種、接種日期、編號等,然后重復下一瓶。
其實,用接種箱接種與超凈工作臺相比較,工作時人要感覺舒適得多。污染率也是很低的,操作熟練后幾乎沒有什么污染發(fā)生。接種后愈傷組織分化、小苗分化、生長狀態(tài)與在超凈臺上接種的沒有什么兩樣。
培養(yǎng)
在家庭的業(yè)余條件下培養(yǎng)培養(yǎng)的條件不可能得到??兀砸浞值睦米匀粭l件,接種后的培養(yǎng)瓶可以放在有較強散射光的地方,如靠窗的書柜、寫字臺上,但要避免日光直射,一般室溫在22-28攝氏度時都能正常生長,不是特殊的品種不需要特殊的護理。如室溫太低,可以用紙板、木條、塑料薄膜做一個簡單的培養(yǎng)箱,里面裝一兩個15-25瓦的白織燈,既可以補助光照也可以提高培養(yǎng)的溫度。夏天溫度過高時,有條件的可以擺放在空調(diào)室內(nèi),,沒有空調(diào)室的,降溫雖然困難一些,但大多數(shù)試管苗是可以耐受的,不至于死去。小苗長出后,擺放在書柜或工作臺上,感到自己培養(yǎng)出來的生機勃勃的小生靈,無疑是一種享受。
栽培
當小苗長到一定的時候,就可以配置一些生根配養(yǎng)基將小苗轉(zhuǎn)移培養(yǎng)生根,待長出一定根系時,就可以出瓶種植了。小苗出瓶種植的時候一定要注意以下幾個方面,一是要適當降低溫度;二是要增大濕度;三是要嚴格控制雜菌危害;四是要保證種植介質(zhì)的疏松透氣;五是要保證適當?shù)墓庹?。我通常是用跖石、木屑、稻谷殼混合作基質(zhì),把小苗種植后用百菌清噴霧澆根,蓋上塑料薄膜,少量的小苗干脆用玻璃杯蓋住,大約15天后就能揭去覆蓋物,便可進行正常管理了。
家庭開展組培其實也并不是一件什么很困難的事情,只要多開動腦筋,多想一些辦法,做起來也是很容易地。萬事開頭難,辦法總比困難多。我1974年在一個縣烤煙研究所里當所長,原來條件不允許,科研經(jīng)費很緊張,剛開始的時候,一年的科研經(jīng)費只有3000元,那年我做過煙草的花藥單倍體、水稻花藥培養(yǎng)、柑桔胚乳培養(yǎng)、黑皮果蔗莖尖組織培養(yǎng)、田三七愈傷組織培養(yǎng)、黑節(jié)草(石斛)種子的無菌培養(yǎng)、體細胞融合,都獲得了很好的成績,我們就是用這種方法做的,當時北京、上海很多的研究單位來看了很吃驚,他們認為很珍貴的組培小苗,被我們丟得到處都是,覺的不可思議,他們做不出來的,竟然在我們一個十分閉塞的山區(qū)里可以做出來。我說這個話的意思不是為自己吹噓擺功,而是告訴想從事這個行業(yè)的朋友,不要自己把自己的能量看得太低,也不要迷信權(quán)威、只要自己有信心,嚴格地按照科學的規(guī)律去做,沒有什么做不了的,沒有什么辦不到的。
家庭組培培養(yǎng)基的選擇與效果評價
選擇合適的培養(yǎng)基是植物組織培養(yǎng)成功的基礎(chǔ)。
選擇合適的培養(yǎng)基主要從以下兩個方面考慮:一是基本培養(yǎng)基;二是各種激素的濃度及相對比例。
MS培養(yǎng)基適合于大多數(shù)雙子葉植物,B5和N6培養(yǎng)基適合與許多單子葉植物,特別是N6培養(yǎng)基對禾本科植物小麥、水稻等很有效,White培養(yǎng)基適合于根的培養(yǎng)。
首先試用這些培養(yǎng)基進行初步實驗,可以少走彎路,大大;減少時間、人力和物力的消耗。當通過一系列初試之后,可再根據(jù)實際情況對其中的某些成分做小范圍調(diào)整。
在進行調(diào)整時,以下情況可供參考。一是當用一種化合物作為氮源時,硝酸鹽的作用比銨鹽好,但單獨使用硝酸鹽會使培養(yǎng)基的PH向堿性方向漂移,若同時加入硝酸鹽和少量銨鹽,會使這種漂移得到克服。二是當某些元素供應不足時,培養(yǎng)的植物會表現(xiàn)出一些癥狀,可根據(jù)癥狀加以調(diào)整,如氮不足時,培養(yǎng)的組織常表現(xiàn)出花色苷的顏色(紅、紫紅色),愈傷組織內(nèi)部很難看到導管分子的分化;當?shù)?、鉀或磷不足時,細胞會明顯過度生長,形成一些十分蓬松,甚至呈透明狀的愈傷組織;鐵、硫缺少時組織會失綠,細胞分裂停滯,愈傷組織出現(xiàn)褐色衰老癥狀;缺硼時細胞分裂趨勢緩慢,過度伸長;缺少錳或鉬時細胞生長受到影響。
培養(yǎng)基外源激素的作用也會使培養(yǎng)物出現(xiàn)上述一些類似的情況,所以應仔細分析,不可輕易下結(jié)論。
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