(优选)超低温冷冻保存种质
植物种质资源超低温保存的研究进展
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t18 认 为 玻 璃 化 冷 冻 是 一 种 技 术 上 简 单 的 植 物
种质超低温保存方法,只需使用合适的超低温保护剂和快速降温,甘薯茎尖在玻 璃 化 诱 导 预 处 理 后,在 液 氮
(-196 ℃ )下存活;在生长培养基中,用含有 质 量 浓 度 300g/L 甘 油、质 量 浓 度 150g/L 乙 二 醇 和 质 量 浓 度
芽和根;对照组与超低温保存组在芽 长、叶 形、叶 宽 长 比、根 长 等 形 态 特 征 上 无 显 著 差 异(
P <0.
05);冻 后 再
生苗叶片不定芽的再生速度和频率 与 未 冻 对 照 相 同;对 照 组 与 超 低 温 保 存 组 可 溶 性 蛋 白 和 POD 同 工 酶 电
泳谱带无明显差异;
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on)是植物材料经高浓度玻璃化保护剂处理后进行
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液氮保存的方法 [14].其基本程序是:预 培 养、体 积 分 数 60% PVS2(
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果树种质资源超低温保存研究进展
果树种质资源超低温保存研究进展
随着科技的不断进步和人们对自然资源的认识不断提高,越来越多的果树种质资源被认为是生物多样性、食品安全和经济发展的关键资源。然而,由于各种自然灾害和人为破坏的影响,许多宝贵的果树种质资源正面临丧失的威胁。为了保护和利用这些宝贵的果树种质资源,超低温保存技术被广泛应用。本文将系统地介绍一下果树种质资源超低温保存方面的研究进展,并讨论其未来的发展前景。
1. 超低温保存的原理和方法
超低温保存是一种利用极低温度(通常在-80℃至-196℃之间)对生物材料进行保存的技术。其原理是将生物材料放置在低温液体中,使水分子停止活动,从而防止组织细胞的损伤或死亡。在超低温条件下,生物材料的代谢活动几乎完全停止,并且细胞组织的结构保持不变,可以长期保存。目前主要的超低温保存方法有两种:液氮冷冻和离子凝胶冷冻。
2. 不同果树种质资源的超低温保存研究进展
2.1 野生果树种质资源
野生果树种质资源在生境保护、生态系统服务、食品加工和药用等方面具有重要的价值,因此种质资源保存至关重要。目前对于不同种类的野生果树种质资源的超低温保存已经取得了部分成功。例如,2007年荷兰瓦赫宁根大学的研究表明,苏门答腊的红毛丹种子可以在超低温下保存三年以上。此外,
在印度的橘子和柠檬种子中首次实现了成功的液氮冷冻保存,开展了超过十年的超低温保存研究。
2.2 经济果树种质资源
经济果树种质资源是人们的食品和经济发展中不可或缺的资源。然而,由于种质资源保护不力,这些果树品种正在遭受严重的基因流失。因此,超低温保存对于维护经济果树种质资源的完整性和发展具有重要作用。针对芒果、苹果、葡萄等不同经济果树品种的超低温保存已经开展了很多研究。例如,在中国的研究中,将苹果和梨种子分别进行液氮冷冻和离子凝胶冷冻,成功实现了长时间的保存。
第七章 种质保存
外形上象一颗颗乳白色、半透明、 外形上象一颗颗乳白色、半透明、圆粒状 的石榴果实内的小颗粒。 的石榴果实内的小颗粒。
二、人工种子的优越性与局限性
体细胞胚等外皮包上人工膜, 体细胞胚等外皮包上人工膜 , 需要 使其在培养基上( 技术达到, 时 , 使其在培养基上 ( 技术达到 , 可直 接播种于土壤) 发芽 , 长成植株 , 以代 接播种于土壤 ) 发芽, 长成植株, 替种子。 替种子。
6、保存材料解冻
一般在37℃的热水浴中解冻。 一般在37℃的热水浴中解冻。 37
解冻速度非常重要
7、保存材料复苏培养
液体培养基冲洗几遍, 液体培养基冲洗几遍,除去冷冻防护剂的残留 固体培养基上培养,进行正常生长再生植株。 固体培养基上培养,进行正常生长再生植株。
第三节
人工种子
一、人工种子的定义
3、添加冷冻防护剂 为了抵抗冻害,使用冷冻防护剂。 常用的冷冻防护剂:二甲基亚砜(DMSO)、甘 油、脯氨酸、糖类、乙二醇、二甘醇、乙酰胺、 福美氧化硫等。
4、材料冷冻的方法
慢冻法 快冻法 预冻法 干冻法
• 5、材料保存 • -196℃液氮冰箱中保存。 196℃液氮冰箱中保存。 液氮冰箱中保存
人工种子”或称合成种子、体细胞种子, “ 人工种子 ”或称合成种子 、 体细胞种子, 是 指植物离体培养中产生的胚状体或芽、生长点等包裹 指植物离体培养中产生的胚状体或芽、 在含有养分和具有保护功能的物质中形成的, 在含有养分和具有保护功能的物质中形成的,并在适 宜条件下能发芽出苗的颗粒体。 宜条件下能发芽出苗的颗粒体。
第10章 《种质保存》复习题及参考答案
第11章种质保存
一、填空:
1、种质保存分为原地保存和异地保存两种方式;
2、超低温保存分为:快速冷冻法、慢速冷冻法、分步冷冻法和干燥冷冻法四种冷冻方法;
3、分步冷冻法分为:两步冷冻法和逐级冷冻法两种方式;
4、冷冻保存后细胞和器官最基本的活力检测方法是再培养法。
二、名词解释:
1、人工种子(artificial seeds)或体细胞种子(somatic seeds)。任何一种在离体培养条件产生的繁殖体,无论是在涂膜胶囊中包裹的、裸露的或经过干燥的,只要能够发育成完整的植株,均称之为人工种子。
2、种质保存(germplasm conservation):是利用天然或人工创造的适宜环境,保存种质资源,使个体中所含有的遗传物质保持其完整性,有高的活力,能通过繁殖将其遗传特性传递下去。
3、超低温保存(cryopreservation):也叫冷冻保存(freeze preservation ),一般以液态氮(-196℃)为冷源,使温度维持在-196℃。在如此低温下,新陈代谢活动基本停止,处于“生机停顿”状态。
三、问答题:
1、提高冷冻后细胞或组织存活率的方法有哪些?
(1)植物材料的性质
冷冻前材料材料的性质,包括物种、基因型、抗寒性、年龄、形态结构和生理状态等,都会对冷冻效果产生很大影响。
(2)冷冻前的预处理:同步化、预培养、低温锻炼、冷冻防护剂
(3)、解冻方法:快速解冻法;慢速解冻法
(4)、重新培养
2、为增强细胞的抗冻力,可对冷冻前的材料进行哪些预处理措施?
(1)悬浮培养或继代培养
(2)预培养
(3)低温锻炼
种质资源的保存方法
种质资源的保存方法
种质资源的保存方法有以下几种:
1. 冷冻保存:将种子、胚胎、胚乳、芽等种质资源放入低温环境中进行保存,常见的冷冻保存方法包括液氮冷冻、超低温冷冻等。
2. 冷谷保存:将种质资源放入干燥的低温环境中保存,例如在干燥剂中保存。
3. 真空保存:将种质资源放入真空中进行保存,可以减少氧气的作用,减缓种质资源的老化和分解。
4. 无菌保存:将种质资源置于无菌条件下进行保存,防止微生物的污染和传播。
5. 酶处理保存:通过添加酶来保护种质资源,例如添加抗氧化酶来延缓氧化反应,添加脱水酶来抑制水分的作用等。
6. 组织培养保存:将种质资源进行组织培养,使其在人工培养基上生长和繁殖,以便长期保存。
7. 动物胚胎冻存:将种质资源保存在胚胎的形态中,通过冷冻来延长胚胎的存活时间,从而保存种质资源。
以上是常见的种质资源保存方法,不同的种质资源和保存目的可以选择适合的方法进行保存。
超低温冷冻技术应用于鱼精子保存的研究进展
超低温冷冻技术应用于鱼精子保存的研究进展
1. 引言
1.1 研究背景
鱼类是重要的水生动物资源,具有重要的经济和科研价值。由于鱼类精子易受环境因素影响而失活,造成了鱼类繁殖过程中的困难。对鱼精子进行保存并实现长期保存对于鱼类繁殖和保护具有重要意义。
目前对于超低温冷冻技术在鱼精子保存中的研究还相对较少,相关研究尚处于起步阶段。进一步探索超低温冷冻技术在鱼精子保存中的应用及影响,对于促进鱼类繁殖技术的发展具有重要的意义。
1.2 研究意义
鱼类资源是重要的水生生物资源,其繁殖过程对于维持种群数量和保护水生生态环境至关重要。由于鱼精子保存技术的限制,导致在人工繁殖和资源保护方面存在一系列难题。超低温冷冻技术的引入将为鱼精子保存带来新的希望,能够有效地延长鱼精子的保存时间,提高保存率和保持精子的生物特性,有助于解决当前鱼类资源保护和利用的难题。研究超低温冷冻技术在鱼精子保存中的应用具有重要的理论意义和实际价值,有助于推动渔业产业的可持续发展和海洋资源的有效利用。
2. 正文
2.1 超低温冷冻技术在鱼精子保存中的应用
超低温冷冻技术在鱼精子保存中的应用是一项备受关注的研究领域。通过将鱼精子置于极低温的环境中,可以有效延长其保存时间,
并保持其生物学特性的稳定性。超低温冷冻技术的应用为鱼类繁殖和
育苗技术提供了重要支持。
在实际应用中,超低温冷冻技术可以通过不同的方法进行处理,
如添加保护剂、控制冷却速度等。这些方法可以有效降低鱼精子在冷
冻过程中受到的损伤,提高其冷冻后的存活率和受精率。通过超低温
冷冻技术,可以将鱼精子保存时间延长至数年甚至更长,为鱼类种质
寒地野生大豆种质资源超低温保存技术规程
寒地野生大豆种质资源超低温保存技术规程
1范围
本标准规定了寒地野生大豆种质资源超低温条件下保存技术的术语和定义、储藏温度、环境湿度、种子准备、包装容器选择、维护管理等。
本标准适用于野生大豆种质资源的超低温长期保存。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB4404.2粮食作物种子豆类
GB4407.2经济作物种子标准
GB19489-2004生物安全通用要求
GB/T11-2000标准的结构和编写规则
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
超低温保存
在液氮液相(T96C)或液氮雾相(T50°C)中对生物器官、组织或细胞等材料进行长期保存。其原理是植物材料的代谢和生长活动在超低温条件下几乎完全停止,因此能够有效保持材料的遗传稳定性,同时又不会丧失其形态发育的潜能。
寒地野生大豆
寒地野生大豆是指分布于我国北纬45°以北地区的野生大豆,这一地区的特点是,冬季严寒时间较长,夏季短暂、温度较低,无霜期90-145天。
4超低温保存技术内容与程序
超低温保存由准备工作、种质编号、种子干燥、种子包装、入库储藏、资料归档和运行管理六部分组成。
4.1准备工作
仪器工具
进行种子解剖、脱水、含水量测定和种子活力检测的仪器与工具等,如医用剪刀、镜子、培养皿等。
普通冰箱
普通低于-20°C的冰箱或冰柜和-80°C的冰箱,种子储藏前预处理用。
液氮罐
液氮储藏罐、操作罐和专用运输罐等一般液态氮冷冻罐,具有真空双壁层,使装入罐内的液态氮在大气压力下保持做大限度绝缘。
(种子学课件)种子超低温贮藏
温冷冻保存技术,可改进这类植物种质长期保 存的方法从而改良育种和繁殖技术。
3.对干燥和液氮均敏感的种子 这类种子就是顽拗型种子,它们的
寿命很短,难以保存。来自百度文库
三、种子超低温贮藏的技术关键
1.寻找适合液氮保存的种子含水量 只有 在合适的含水量范围内,种子才能在液 氮内存活。
2.忍耐干燥对液氮敏感的种子
许多果树和坚果类作物如李属、胡桃属、榛属
和咖啡属的植物种子属于这种类型。这类种子 多数能干燥到含水量10%以下,但是不能忍耐40℃以下的低温。例如榛子含水量可降到6%, 冷冻到0~-20℃不失去生活力。但是当温度降低 到-40℃以下种子生活力受损。忍耐干燥对液氮 敏感的种子多数含有较高的贮存类脂(如脂肪等), 有的种含量高达60%~70%。含油量是否是引 起种子对液氮敏感的因素,尚不清楚。这类种 子的寿命一般少于5年。研究这类种子的保存技 术非常必要。因为这类种子多属于主要经济作
1.忍耐干燥和液氮的种子
多数农作物,园艺作物种子都能忍 耐干燥和液氮低温。目前,已有许多研 究者成功地将这类种子冷却到液氮温度, 再回升到室温,不损害种子生活力。但 是外在因素如冷冻解冻速度,种子含水 量等能影响种子对液氮的反应。
种子含水量过高在冷冻和解冻过程 中死亡,含水量过低又会导致种子生活 力的部分丧失。不同的植物种种子都有 一个适宜的含水量范围。
第九章植物细胞培养物的超低温保存及种质库建立
第九章植物细胞培养物的超低温保存及种质库建立
第一节植物细胞培养物超低温保存的概念与作用
植物细胞全能性的发现和证实为植物的种质保存开辟了新的途径。随着植物细胞工程技术的长足发展,植物细胞培养物超低温保存及种质库的建立日益引起人们的重视,并已取得明显进展。
一、植物细胞培养物超低温保存的概念
种质资源低温保存的英文名称是cryopreservation,从词义看,低温所涉及的温度范围是不确定的。一般而言,人们将-80℃以下的低温称为超低温,干冰温度即-70℃称为极低温,低温则从4℃往下推(李广武等,1998)。对植物而言,低温常常是指那些比常温稍低一些的温度。目前,冷冻诱导保护性脱水的超低温保存和玻璃化处理的超低温保存是常用的植物细胞培养物超低温保存方法。
二、植物细胞培养物超低温保存的作用
1. 保持细胞培养物的遗传稳定性
在细胞培养物的不断继代培养过程中,染色体和基因会发生改变,从而引起基因型的改变,如产生多倍体、非整倍体及染色体消失和染色体易位等。这些变化导致培养细胞全能性的丧失,即失去形态发生的潜能,或一些具有特殊产物的细胞系和具有某种抗逆性的细胞系有可能在继代培养中丢失重要的性状。已有的研究表明,细胞培养物在液氮超低温保存中不仅能长期保持形态发生的潜能,而且还能保持遗传性状的稳定性,为细胞克隆遗传稳定性的保持提供了一种理想的方法。
2. 植物种质资源的长期保存
农业的未来取决于人类对植物种质资源的占有和利用程度,但由于农业土地的急剧开发,天然植物种质资源日益遭到严重破坏,尤其是那些稀有、珍贵和濒危植物资源。因此,建立长期保存植物种质资源库势在必行。由于细胞培养物能在超低温保存后再生完整的新植株,为植物种质资源的长期保存提供了一条可行而又理想的途径。体细胞种质库的建立是植物种质资源保存的一个重要方面,因为体细胞能够在人工试管条件下大量迅速繁殖,可以节省种子保存过程中资金的耗费。
第10章 超低温植物种质保存
第10章超低温植物种质保存
——离体植物器官、组织和细胞的超低温冰冻保存技术.
种质保存的常见形式:
种子保存;
种植保存;
离体培养保存;
超低温冷冻保存。
第1节抑制外植体生长的离体保存方法
1 降温
2 降氧
3 使用生长延缓剂
4 其他
第2节超低温冰冻保存技术
1 原理在液氮(-196o C)的超低温条件下,细胞的整个代谢和生长活动完全停止.在组织和细胞的超低温储存过程中, 不会发生遗传性状的变异,也不会丧失形态发生的潜能.
主要仪器设备
用于组织和细胞培养的全套设备;
普通电冰箱;
低温冰箱;
程序降温器;
液氮罐;
装材料用的玻璃或塑料试管;
显微镜;
分光光度计;
……
2 材料的准备和预处理
2.1材料的选择
生理状态;大小;培养阶段;取材季节;……
2.2 预培养和预低温处理
预培养:培养基中加入一些能使抗寒力提高的物质,可以提高培养细胞的抗冰冻能力.
低温预处理:将选好的细胞等材料放在低温下锻炼数天,可能大大提高液氮保存的存活率.
2.3 冰冻保护剂预处理
1)冰冻保护剂(冷冻保护剂,抗冻剂)
常用:甘油、二甲基亚砜(DMSO)、糖类(山梨糖醇、甘露糖醇、蔗糖、葡萄糖等)、脯氨酸等.
冷冻保护剂使用的浓度和种类因植物种类不同而异.对许多植物来说,DMSO最佳.
DMSO对于培养细胞的适宜浓度是5~8%.
2) 保护剂预处理:
保护剂配制:可以溶解在培养基里,也可溶解在有糖或无糖的水中
使用:为避免对细胞的渗透冲击,加保护剂应慢。由于DMSO等有毒,冰冻保护剂预处理时必须在0o C下进行,时间一般不超过1h。
许多情况下,几种保护剂混合使用可以减低药剂的毒性,提高细胞的存活率。可能原因:
植物种质资源的保存
(2)冷冻处理 冷冻处理的方法有快速冷冻法、 慢速冷冻法、预冷冻法和干燥冷冻法。
a、快速冷冻法 指将植物材料从0℃或者其他预 处理温度直接投入液氮中保存的方 法,降温速度为1000℃/min。 要求细胞体积小、细胞质浓厚、 含水量低、液泡化程度低的材料。
b、慢速冷冻法 将处于0℃或其他预处理温度的 材料以1—2℃/min的降温速度从起始 温度降到-100℃,稳定1h后,投入到 液氮保存或以此降温速度连续降温 至-196℃的方法。 适宜保存的材料有成熟的、含有 大液泡和含水量高的细胞,对于保 存在悬浮培养中的细胞特别有效。
b、慢速解冻法 将液氮中保存的材料先置于0℃ 低温下解冻,再逐渐升至室温下进 行解冻的方法。适宜细胞含水量较 低的材料。 如木本植物的冬芽。
(5)再培养 指将已解冻的材料重新置于培养 基上使其恢复生长的过程。再培养是 检验冷冻保存效果或确定保存方法是 否合适的最根本方法。
3、影响因素
预处理 ◆冷冻 ◆解冻方法 ◆植物材料的性质 ◆冷冻保护剂的使用
(4)解冻 植物材料在超低温贮存过程中所 发生的冻害是在冷冻和解冻过程中产 生的。 解冻过程中发生的冻害是由细胞 内次生结冰造成的。 解冻过程中水的渗透冲击对细胞 膜体系造成破坏。
解冻方法有快速解冻和慢速解冻两种。 a、快速解冻法 是指将液氮中保存的材料直接 投入到37—40℃温水浴中进行解冻 的方法。解冻的升温速度为500— 750℃/min,大多数植物材料可采用 此种方法。
离体保存技术方法
离体保存技术方法
种质是亲代通过生殖细胞或体细胞传递给子代的遗传物质。
种质资源保存是指在天然或人工创造的适宜环境条件下,贮存植物种质,使其保持生命力与遗传性的技术。
种质保存的方式有原地保存和异地保存。原地保存主要通过建立自然保护区、天然公园来实现种质保存的目的;异地保存则通过建立植物园、种质资源圃、种子库以及离体保存等方法来实现。
离体保存是将单细胞、原生质体、愈伤组织、悬浮细胞、体细胞胚、试管苗等植物组织培养物储存在使其抑制生长或无生长条件下,达到保存目的的方法。
离体种质保存有以下优点:
①占空间少,节省大量的人力、物力和土地;
②便于种质资源的交流利用;
③需要时,可以用离体培养方法很快大量繁殖;
④避免自然灾害引起的种质丢失。
离体种质保存的不足之处:
①对于限制或延缓生长的处理,需定期转移,连续继代培养;
②易受微生物污染或发生人为差错;
③多次继代培养有可能造成遗传性变异及材料的分化和再生能力的逐渐丧失。
离体种质保存主要有低温保存和超低温保存两种方式
第一节低温保存
低温保存是在低于正常培养温度下保存植物组织培养物的技术,该方法常结合改变培养基成分、控制光照等措施,以减缓保存材料的生长速度,延长继代时间,故又称小生长法。该法简单易行,需要设备少,投资小,技术成熟,可以作为植物种质资源的中长期保存方法。
低温保存的基本特征是保存材料的定期继代培养,不断繁殖更新。保存过程中要选用遗传上稳定的外植体作为起始培养材料,以尽可能地减少遗传变异的机会。所以具有器官分化能力的体细胞胚和植物茎尖分生组织,能够保持发育的完整性,在遗传上也较稳定,适于用做低温保存的起始材料。
种质资源保存方法
种质资源保存方法
种质资源保存是指通过某种方式将植物、动物或微生物的遗传信息保存下来,以供未来利用。种质资源的保存对于农业、畜牧业、渔业、草业和微生物资源的研究和利用至关重要。在世界各地,种质资源保存已经成为保护生物多样性和可持续发展的重要措施之一。
种质资源保存方法有多种,包括冷冻冷藏、冷冻干燥、显微冻干、液态氮冻存、遗传变异保存和活体保存等。下面将对几种常见的种质资源保存方法进行详细介绍。
1. 冷冻冷藏:冷冻冷藏是一种经济、简单且广泛应用的种质资源保存方法。它利用超低温条件将种子、胚胎、花粉或细胞等种质资源冷藏保存,减缓其新陈代谢过程,从而延长其保存寿命。冷冻冷藏通常在零下18至零下196的冷库中进行。由于在冷冻过程中可能出现冰结晶的问题,因此在保存前需要对种质资源进行预处理,如加入保护剂、脱水或将其包裹在冷冻保护胶中。
2. 冷冻干燥:冷冻干燥是一种将水分从种质资源中去除的方法。它通过将种子或胚胎置于低温下,然后将其暴露在低压环境中,使水分以固体的形式从种质资源中转变为气态,达到干燥的效果。冷冻干燥可以有效防止冰结晶损伤,同时减缓种质资源的新陈代谢速度。冷冻干燥需要高度精确的设备和操作技术,因此在实践中相对较少使用。
3. 显微冻干:显微冻干是一种将种质资源在显微镜下进行冻干的方法。它使用显微镜将种质资源放置在微小观察盒中,然后将其冷冻并暴露在低压环境下进行干燥。显微冻干可以保持种质资源的原始形状和结构,避免了冻干过程中可能出现的形变和损伤。这种方法主要适用于细胞和微生物等微小种质资源的保存。
藻类种质超低温保存研究概况
藻类种质超低温保存研究概况
藻类种质超低温保存研究概况
藻类是一种重要的生物资源,它们在水生态系统中具有重要的作用。随着环境污染和气候变化的加剧,藻类的种质资源正在受到越来越多的威胁。因此,对于藻类种质的保存和利用已经成为一个重要的研究课题。超低温保存是一种常用的保存方式,已经被广泛应用于植物和动物种质的保存。最近,研究人员开始探索将其应用于藻类种质的保存。本文将概述藻类种质超低温保存的研究进展。
首先,超低温保存的原理是通过降低样品的温度来减缓化学反应和生命体征的变化,以达到长期保存的目的。超低温保存技术可分为液态氮冷冻保存和冷冻干燥保存两种。液态氮冷冻保存是将样品置于液态氮中,使样品温度降至零下196℃以下,而冷冻干燥保存是在样品先冷冻后将冰晶去除,然后将样品置于低温干燥器中,使其温度降至零下50℃以下。
其次,藻类种质超低温保存的关键是选择合适的保护剂和保存方式。目前,常用的保护剂包括甘露醇、蔗糖、乳糖和羟乙基淀粉等。这些保护剂可以提高藻类细胞的抗冻性和耐干性。对于超低温保存方式的选择,则需要考虑到藻类种质的特殊性。藻类的细胞壁比较坚硬,需要采用冷冻干燥保存的方式。同时,不同种类的藻类对于超低温保存的适应性也不同,需要针对不同种类的藻类进行相应的保存研究。
植物材料超低温保存方法
植物材料超低温保存方法
摘要:
一、引言
二、超低温保存方法的原理
1.细胞膜的稳定性
2.细胞内生物大分子的稳定性
3.细胞器的稳定性
三、超低温保存方法的步骤
1.样本处理
2.低温预处理
3.快速冷冻
4.低温储存
四、超低温保存方法的优点
1.保存时间长
2.保存条件简单
3.保存材料活性高
五、超低温保存方法的适用范围
1.植物组织
2.动物组织
3.微生物
六、注意事项
1.低温设备的选用
2.冷冻速度的控制
3.储存条件的维持
七、结论
正文:
一、引言
随着科学技术的不断发展,植物材料超低温保存方法在生物学、农业科学等领域具有重要意义。这种方法可以长时间保存植物材料,保留其生物活性,为科学研究和农业生产提供了有力保障。
二、超低温保存方法的原理
1.细胞膜的稳定性:超低温保存方法可以保持细胞膜的完整性,避免细胞内容物泄漏。
2.细胞内生物大分子的稳定性:低温条件下,生物大分子如DNA、蛋白质等结构稳定,功能完好。
3.细胞器的稳定性:超低温保存方法有利于细胞器的结构和功能保持不变。
三、超低温保存方法的步骤
1.样本处理:首先对植物材料进行切片、涂片或粉末处理,以便于后续操作。
2.低温预处理:将处理好的样本放置在4℃条件下,进行低温适应。
3.快速冷冻:将预处理好的样本迅速置于液氮中,快速降低温度。
4.低温储存:将冷冻后的样本放入-196℃的液氮中,长期储存。
四、超低温保存方法的优点
1.保存时间长:超低温保存方法可以延长植物材料的保存时间,有利于长期研究。
2.保存条件简单:只需低温设备和液氮,无需复杂设备和技术。
3.保存材料活性高:低温条件下,细胞器和生物大分子保持活性,有利于后续实验研究。
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种植保存
自然保护区,植物园,森林公园 缺点:占地多,需要大量的人力物力,
费用高,易受到自然灾害的影响
离体保存
优点:占用空间少,无病虫害以及自然灾害 的影响,不受季节限制。短时间可实现大量 植物的增殖,无病毒。
缺点:连续不断的继代培养可能会引起染色 体和基因型的变异。
种质资源超低温保存是将植
材料的预处理
❖材料的预培养
❖材料的低 温预处理
冰冻保护剂预处理
常用的冷冻防护剂:多为小分 子中性物质,在溶液中易结合 水分子发生水合作用,使溶液 粘性增加,弱化水的结晶过程, 达到保护的目的。
所使用的冷冻保护剂 应具有以下特性:
◆分子质量较小 ◆易于与溶剂混合 ◆快速渗入细胞 ◆无毒或毒性小 ◆易洗脱
抑制外植体生长的离体保存方 法
降低温度:抑制生长最常见的方 法。
降低环境中的氧含量:低气压处 理、低氧分压处理
使用生长延缓剂:多效唑、矮壮 素
其他方法:
种子保存
• 优点:占用空间少,保存期较长,易干 燥,易包装和运输。
• 缺点:不适用于无性繁殖的植物种类, 随着时间的延长,种子的生活力逐渐下 降,同时易受到病虫害的侵袭。
超低温保存种质技术的应用前景
• 悬浮细胞和愈伤组织的保存 • 生长点冷冻保存 • 胚状体(体细胞胚、花粉胚)冷冻保存 • 原生质体冷冻保存
小结
生物细胞的低温冻存是防止生物种质灭绝的 重要途径
低温冻存技术的应用取决于冻存技术和在培 养技术的成熟程度
根据细胞类型选择冻存和解冻方法是再培养 成功的前提
2、慢速百度文库冻法
将处于0℃或其他预处理温度的材料以1— 2℃/min的降温速度从起始温度降到-100℃, 稳定1h后,投入到液氮保存或以此降温速度连 续降温至-196℃的方法。
c、预冷冻法
指将植物保存材料放入液氮前,需经过短 暂时间的低温锻炼的方法。
d、干燥冷冻法
将材料置于27—29℃烘箱内降低植物含水 量,再投入液氮中保存的方法。
(优选)超低温冷冻保存种质
种质保存
• 是指利用天然或人工创造的适宜环 境保存种质资源,使个体中所含有 的遗传物质保持其完整性,有高的 活力,能通过繁殖将其遗传特性传 递下去。
按保存类型分类
按保存类型分类可分为两种类型
非原生境保存
原生境保存
亚马逊热带雨林
常用的种质保存方法
种子保存 种植保存 离体保存 超低温冷冻保存
常用的是DMSO。
保护剂预处理
配制保护剂时,应该将其溶解在 培养基里,或者是溶解在有糖或 无糖的水中。
保护剂应当缓慢加入。 使用复合冰冻保护剂比单独使用
更为有效。
降温冰冻操作
快速冷冻法 慢速冷冻法 预冷冻法 干燥冷冻法 包埋脱水法 玻璃化法
1、快速冷冻法
指将植物材料从0℃或者其他预处理温度直接 投入液氮中保存的方法,降温速度1000℃/min。
化冻材料的活力检测
• 检验化冻后材料的生活力和存活率的最 根本方法是再培养。
• FDA、TTC等染色的方法进行快速检测, 只能作为生活力的预测指标
超低温保存技术的发展
1973年科学家首次成功地超低温保存 了 胡萝卜悬浮细胞。
1993年,英国国家种质库采用超低温保存 离体的苹果种质进行再培养成功。
物的细胞或组织经过防冻处 理后, 在液氮超低温- 196℃ 下保存的方法。
超低温冰箱
离体植物材料的超低温冰冻保存技术
植物材料的选取 材料的预处理 冰冻保护剂预处理 降温冷冻操作 化冻操作 化冻材料的活力检测
材料的选择
常用于离体超低温保存的常用植 物材料
愈伤组织、悬浮细胞、原生质体 花粉和花粉胚 茎尖、胚、幼龄植株
e包埋冻存法
(
f玻璃化法
玻璃化冻存:采用添加高浓度抗 冻剂, 使细胞内水分固化形成玻 璃态的超低温贮存方法 。
特点 设备简单 操作方便 冻存效果好
化冻操作
a、快速解冻法 指将液氮中保存的材料直接投入到37—40℃
温水浴中进行解冻的方法。解冻的升温速度 为500—750℃/min。 b、慢速解冻法 将液氮中保存的材料先置于0℃低温下解冻, 再逐渐升至室温下进行解冻的方法。