植物细胞悬浮培养

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2018年细胞工程-第三节 植物细胞悬浮培养-医学文档

2018年细胞工程-第三节 植物细胞悬浮培养-医学文档

起始悬浮液的制备
转速30-150rpm 2-3cm冲程 防细胞破裂
愈伤组织
液体培养基
摇床振荡 悬浮培养
质地疏松,细胞分散程度大; 质地紧密,细胞分散程度小,不适于悬浮培养
二 、培养方法

植物细胞悬浮培养通常深层培养可分为: 分批式.流加式.半连续式.连续 式.和灌注式五种。
1、分批培养/成批培养(Batch culture)
一、细胞悬浮培养原理

植物离体培养可产生愈伤组织, 将疏松型的愈伤组织悬浮在液体培养基 中并在振荡条件下培养一段时间后,可 形成分散悬浮培养物。
细胞的悬浮培养示意图
(一)悬浮培养Suspension culture
特点 细胞可以不断增殖,形成高密度的细胞群体,适于大规模培养; 能够提供大量较为均匀的细胞,为研究细胞的生长、分化创造方法和条件。
(2)流加工艺中的营养成分主 要分为三大类



① 葡萄糖:葡萄糖是细胞的供能物质和 主要的碳源物质。 ② 谷氨酰胺:谷氨酰胺是细胞的供能物 质和主要的氮源物质。 ③ 氨基酸.维生素及其他:主要包括营 养必需氨基酸.营养非必需氨基酸.一 些特殊的氨基酸如羟脯氨酸.羧基谷氨 酸和磷酸丝氨酸;此外还包括其他营养 成分如胆碱.生长刺激因子。


流加式培养是在批式培养的基础上,采 用机械搅拌式生物反应器系统,细胞初 始接种的培养基体积一般为终体积的 1/2~1/3,在培养过程中根据细胞对营 养物质的不断消耗和需求,流加浓缩的 营养物或培养基,从而使细胞持续生长 至较高的密度。 整个培养过程没有流出或回收,通常在 细胞进入衰亡期或衰亡期后进行终止回 收整个反应体系,分离细胞和细胞碎片,
(1)流加培养特点:

植物细胞悬浮培养

植物细胞悬浮培养

植物细胞悬浮培养一、目的要求了解植物细胞悬浮培养的基本原理,通过实验掌握植物细胞悬浮培养的方法和技术。

通过实验练习和巩固无菌操作技术。

二、基本原理利用固体琼脂培养基离体培养植物组织的方法已广泛应用于植物遗传实验中。

但是,这种方法在某些方面仍有不足之处。

比如在培养的过程中,植物愈伤组织的营养成分和植物组织产生的代谢产物呈梯度分布,琼脂本身也有一些未知的物质可能会影响培养。

这将导致植物组织生长发育过程中的代谢变化,使用液体培养基可以克服这一缺点。

当植物组织在液体培养基中生长时,我们可以通过薄层振荡培养或通气来提高培养基中的供氧量。

植物细胞悬浮培养是指将植物细胞或较小的细胞团悬浮在液体培养基中,在培养过程中能保持良好的分散性。

这些小细胞聚集体通常来自植物愈伤组织。

一般的操作过程是把未分化的愈伤组织转移到液体培养基中进行培养。

在培养过程中不断进行旋转震荡,一般可用100~12Or/min 的速度进行。

由于液体培养基的旋转和震荡,使得愈伤组织上分裂的细胞不断游离下来。

在液体培养基中的培养物是混杂的,既有游离的单个细胞,也有较大的细胞团块,还有接种物的死细胞残渣。

在液体悬浮培养过程中应注意及时进行细胞继代培养,因为当培养物生长到一定时期将进入分裂的静止期。

对于多数悬浮培养物来说,细胞在培养到第18~25d 时达到最大的密度,此时应进行第一次继代培养。

在传代培养中,应去除较大的细胞团块和接种物残留物。

如果从植物器官或组织建立细胞悬浮培养系统,它包括愈伤组织诱导、继代培养、单细胞分离和悬浮培养。

目前,该技术已广泛应用于细胞形态、生理、遗传和凋亡的研究,特别是为基因工程在植物细胞水平上的操作提供了理想的材料和途径。

将转化的植物细胞诱导分化形成植株,并获得携带目的基因的个体。

三、器材超净工作台、高压蒸汽灭菌器、恒温培养箱、磁力搅拌器、恒温空气摇床、镊子、锥形瓶、水稻种子四、操作步骤1.配制培养基按照培养基配方取各种药品,最后用蒸馏水定容到所需体积。

细胞悬浮培养

细胞悬浮培养

细胞悬浮培养摘要:悬浮培养是非贴壁依赖性细胞的一种培养方式,是一种十分有用的实验体系,在液体状态下便于细胞和营养物质的充分接触和交流,细胞状态可以相对保持一致,因此有利于在细胞水平上进行各种遗传操作和生理生化活动的研究,同时为植物细胞的大规模培养提供前期技术基础。

但该技术目前在国内尚未得到广泛应用,生物制品生产仍主要采用病毒产率低、生产成本高、劳动强度大的转瓶细胞培养方式。

随着现代生物技术发展,利用细胞悬浮培养技术进行生物制品生产是生物制药行业发展的必然趋势。

关键词:单个细胞细胞悬浮培养愈伤组织同步化1.细胞悬浮培养的定义定义1:细胞悬浮培养(cell suspension culture)是指将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行培养增殖的技术[1]。

应用学科:细胞生物学(一级学科);细胞培养与细胞工程(二级学科)定义2:在流动的液体培养基中培养非贴壁的悬浮细胞或小细胞团的细胞或组织的培养方法。

细胞附着在微运载体上的培养也是一种悬浮培养。

应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科);方法与技术(二级学科)2.单细胞制备的方法2.1 机械法早期用机械法分离叶组织单细胞。

Ball和joshi(1965)、joshi和noggle(1967),以及joshi和Ball(1968)曾先后用小解剖刀从花生成熟叶片中刮离体细胞,这些离体细胞可直接在液体培养基中培养,很多游离细胞都能成活,并持续地进行分裂。

随后,人们用机械法相继从菠菜、大豆和石刁柏等多种植物中分离得到叶肉细胞,并能够分裂和形成愈伤组织。

Rossini(1972)指出,只有在薄壁组织排列松散、细胞间接触点很少时,用机械法分离叶肉细胞才能取得成功[2]。

2.2 酶解法酶解法分离单细胞主要是利用果胶酶将细胞之间的中胶层解离,获得分散的细胞。

人们最早用果胶酶处理烟草叶片,分离到大量有代谢活性的叶肉细胞,将这种方法用到了18种其它草木植物上也获得成功。

植物细胞的悬浮培养技术

植物细胞的悬浮培养技术

植物细胞的悬浮培养技术将游离的植物细胞或小的细胞团置于液体培养其中进行培养和生长的一种技术,称为植物细胞悬浮培养。

它是从愈伤组织的液体培养基础上发展起来的一种新的培养技术。

从50年代起,米尔(Muir)等便对单细胞培养进行了探讨和研究,得到了万寿菊,烟草单细胞和细胞团的悬浮液。

1958年斯图尔德(F.C.Steward)等进行了胡萝卜愈伤组织的悬浮培养,并得到了完整的再生植株。

三十多年来,从试管的悬浮培养发展到大空量的发酵罐培养,从不连续培养发展到半连续和连续培养。

80年代以来,作为生物技术中的一个组成部分,正在发展成为一门新兴的产业体系。

悬浮培养技术为研究植物细胞的生理、生化、遗传和分化的机理提供实验材料,也为利用植物细胞进行次和代谢物的工业生产提供技术基础。

此外,还在育种、快速繁殖、原生质体培养,体细胞杂交以及作为基因转化的受体等方面均得到了广泛地应用。

由于植物细胞具有聚集在一起的特性,因此,在分裂后,往往不能像细菌细胞那样各自分开,而是大多以细胞团的形式存在,至今还不能培养完全是单细胞的县浮液。

要进行单细胞培养或选择细胞无性纱,需要进行平板培养,微室培养和看护培养。

本实验仅介绍最常用的县浮培养技术。

一.实验原理:植物离体培养可产生愈伤组织。

将疏松型的愈伤组织县浮在液体培养基中并在振荡条件下培养一段时间后,可形成分散县浮培养物。

良好的县浮培养物应具备以下特征:(1)主要有单细胞和小细胞团组成;(2)细胞具有量盛的生长和分裂能力,增殖速度快;(3)大多数细胞在形态上应具有分生细胞的特征,它们多呈等径形,核一质比率大,胞质浓厚,无液胞化程度较低。

要建成这样的县浮培养体系,首先需要有良好的起始培养物——迅速增殖的疏松型愈组织。

然后经过培养基成分和培养条件的选择,并经多次断代培养才能达到。

县浮培养细胞经长期继代培养后,染色体常有变异现象,细胞的再生能力也有逐渐降低的趋势,然而对于以上生产有用代谢特质为目的的大量培养,这种再生能力的降低不一定有不良影响。

植物细胞悬浮培养与细胞突变体筛选

植物细胞悬浮培养与细胞突变体筛选

第八章植物细胞悬浮培养与细胞突变体筛选第一节植物细胞悬浮培养体系的建立和愈伤组织诱导与植株再生一、植物细胞悬浮培养的定义植物细胞悬浮培养(Plant cell suspension culture),是指将植物细胞或小的细胞团(包括含少数细胞的小的分生细胞团或细胞聚集体)放在液体培养基中于摇床上进行悬浮培养。

这些细胞或小的细胞团来自愈伤组织,或某个器官或组织,通过物理或化学的方法进行分离而获得。

二、建立一个良好细胞悬浮培养体系应具备的条件建立一个成功的细胞悬浮培养体系(简称悬浮细胞系)必须满足三个基本条件:①细胞或小的细胞团在液体中分散性良好,小细胞团在几十个细胞以下。

很少有完全由单细胞组成的悬浮细胞系。

②均一性好,即细胞形状、大小及细胞团大小均匀一致。

在倒置显微镜下观察,悬浮细胞系内的细胞团体积和形状比较一致。

③液体培养基中细胞分裂旺盛,细胞生长迅速,一般2〜3天生长量可增加一倍。

植物悬浮细胞系不仅为原生质体培养和人工种子的研制奠定良好基础,同时也为遗传转化提供良好受体,还可以用来生产植物次生代谢产物。

因此,植物细胞悬浮培养是植物细胞工程技术中很有价值的技术手段。

三、建立良好悬浮细胞系的技术关键影响建立良好悬浮细胞系的主要因素,见图6.1。

图6.1影响建立良好悬浮细胞系的主要因素1.选择合适的基因型和外植体(1)基因型基因型是影响植物细胞悬浮培养成功的重要因素。

有的基因型容易诱导形成愈伤组织,用其为外植体进行细胞悬浮培养,细胞可以进行分裂,并可持续分裂,进一步同步化后,获得悬浮培养细胞系。

但有的基因型则与之相反。

因此,要重视起始材料基因型的筛选。

(2)外植体选择合适的外植体是细胞悬浮培养成功的另一重要因素。

外植体的选择对以后愈伤组织的诱导十分重要,是愈伤组织诱导的重要条件。

合适的外植体诱导产生疏松易碎愈伤组织,对以后建立悬浮细胞系可以起到事半功倍的效果。

双子叶植物中常用的外植体为幼胚、成熟胚、下胚轴、子叶和叶片等;单子叶植物中常用的外植体为幼胚、成熟胚、幼穗和花药等。

悬浮细胞培养

悬浮细胞培养

1、分批培养/成批培养 (Batch culture)
① 特点 • • 培养基体积固定 培养过程中,细胞生长,其数目不断发 生变化,呈S增长。
8
继代
9
② 继代的方法
• 用注射器或移管吸取一定量的含单细
胞和小细胞团的悬浮培养物,并移到
含有新鲜培养基的培养瓶里,继续进
行培养。
10
③最佳继代时期:
第五章 悬浮细胞培养
1
主要内容
一.起始悬浮细胞的制备 二.悬浮细胞培养的基本形式 三.悬浮细胞培养中细胞生长量的计算 四.悬浮培养细胞活力的测定
2
悬浮细胞培养
Suspension cell culture
意义
1. 细胞可以不断增殖,形成高密度的细胞 群体,适于大规模培养; 2. 能够提供大量较为均匀的细胞,为研究 细胞的生长、分化创造方法和条件。 必须指出 悬浮培养中既有单细胞,也有细胞团。
③ FDA法
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①相差显微术法
观察细胞质环流和细胞核存在与否,环流正常、 核存在表明有活力
②伊凡蓝法
活力受损的细胞能够摄取,完整的活细胞则不 能,凡染蓝色的细胞是不具有活力的细胞
③FDA法(荧光素双醋酸酯法)
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FDA法的原理
FDA本身不具有极性,不能发出荧光,可以 自由出入细胞膜。 在活细胞中,FDA被酯酶裂解,释放出有极 性的荧光素。 荧光素不能自由穿越质膜,在活细胞中积累。 荧光素在死细胞中不能积累。 在UV照射下,活细胞中的荧光素发出绿色荧 光。
1. 分批培养:将愈伤组织培养在一定容积的密闭 容器中,最后一次收获的培养方式。 2. 连续培养:将愈伤组织培养在一个恒定容积的 流动系统中,以使培养系统中的细胞数量和营 养状态保持稳定。 --流动系统:一方面以一定速率不断地加入新的 培养基,另一方面又以相同的速率流出培养物 (菌体和代谢产物) 7

植物细胞悬浮培养的方法

植物细胞悬浮培养的方法

植物细胞悬浮培养的方法植物细胞悬浮培养是一种常用的细胞培养方法,它可以用于研究植物细胞的生长、分化和代谢等方面的问题。

本文将介绍植物细胞悬浮培养的基本原理、培养条件和应用。

一、植物细胞悬浮培养的基本原理植物细胞悬浮培养是将植物细胞从组织中分离出来,以液体培养基为基质,在适宜的温度、光照和气体条件下进行培养。

悬浮培养的优势在于可以提供细胞自由生长的环境,有利于探究植物细胞的生理和生化特性。

二、植物细胞悬浮培养的培养条件1. 培养基:植物细胞悬浮培养的基础是培养基的选择。

培养基中应含有适宜的营养物质,如碳源、氮源、无机盐和维生素等。

常用的培养基有MS培养基、B5培养基等。

2. 温度:植物细胞的适宜生长温度通常在20-25摄氏度之间,不同植物细胞可能有所差异,需要根据具体情况进行调整。

3. 光照:光照条件对植物细胞的生长和代谢有一定影响。

一般情况下,光照强度为1000-2000勒克斯,光周期为16小时光照/8小时黑暗。

4. 气体:植物细胞悬浮培养通常需要提供充足的氧气和适量的二氧化碳。

因此,培养容器应具有良好的通气性,可以使用摇床或气体通气系统进行培养。

三、植物细胞悬浮培养的应用植物细胞悬浮培养在植物生理学、生物工程和药物研发等领域具有广泛的应用价值。

1. 植物生理学研究:植物细胞悬浮培养可以用于研究植物的生长发育过程,如细胞分裂、细胞扩增和细胞器的形成等。

2. 生物工程:植物细胞悬浮培养可以用于生物工程的研究和应用,如基因转化、蛋白质表达和次生代谢产物的生产等。

3. 药物研发:植物细胞悬浮培养可以用于药物的筛选和生产,如植物次生代谢产物的提取和纯化,以及药物的生物活性和毒性测试等。

四、植物细胞悬浮培养的优缺点1. 优点:(1) 与传统的植物培养相比,悬浮培养提供了更便利的细胞生长环境,可以快速获得大量的细胞。

(2) 可以对植物细胞的生理和代谢进行深入研究。

(3) 可以为生物工程和药物研发等领域提供重要的研究手段和应用平台。

[医学]植物细胞悬浮培养

[医学]植物细胞悬浮培养

悬浮培养细胞的同步化
• 细胞同步化: 同一悬浮培养体系的所有细 胞都同时通过细胞周期的某一特定时期。
• 植物细胞在悬浮培养中容易团聚并进入不 同程度的分化状态 , 因此 , 要达到完全同 步化是十分困难的。
• 同一培养体系的植物细胞经常不能处于同 一细胞周期 , 这种差异使悬浮细胞分裂 、 代谢以及生理生化状态等复杂化。
• 通过一定的理化措施可以使同一体系中的 细胞达到相对同步化 。 什么措施?
• 细细胞周期
• 细胞起始密度: 30~80个/室。
双层滤纸植板培养
• Horsch等 ( 198
培培养基基
培培养养细胞胞
转转移滤滤纸纸
培培养皿 饲养细胞层 看护滤纸
固体培养
• 固体培养是在培养基中加入一定量的凝固 剂 ,经加热溶解后 , 分别装入培养用的容 器中 , 冷却后凝结成固体培养基。
• 优缺点
–简便易行 、所占空间小 –生长的不平衡 , 易出现极化现象 – 易堆积生长过程中排出的有害物质 –有些生理生化指标测定不方便
150~250ml flask
100~ 120 rmp culture transfer 1 time/3d
centrifuge isolation
80 rpm
subculture
成功的悬浮细胞培养体系特征
• 悬浮培养分散性良好 , 细胞团较小 , 一般 在30~50个细胞以下。
• 均一性好 , 细胞形状和细胞团大小大致相 同 。悬浮系外观为大小均一 的小颗粒 , 培 养基清澈透亮 , 细胞色泽呈鲜艳的乳白或 淡黄色。
• 两阶段连续培养法
–于第一反应器中投入生长培养基并连续加入该 培养基 ,而于第二反应器中投入生产培养基。

药用植物细胞悬浮培养的研究进展

药用植物细胞悬浮培养的研究进展

药用植物细胞悬浮培养的研究进展[通信作者] *高文远,Tel/Fax:(022)87401895,E-mail:pharmgao@1934年,White首次成功地进行了植物细胞的体外培养。

1939年,White和Gautheret首次用实验方法建立了植物组织和器官的人工无菌培养技术。

1940—1976年,科学家们开展了大量的工作进行培养基的筛选和培养方法的探索,使植物细胞和组织培养技术发展成一门精细的实验科学,在选材消毒、接种培养、诱导筛选、继代保存、分离鉴定等方面已经建立了一套标准的操作程序。

1956年,第一个应用细胞培养技术生产天然产物的专利诞生了。

到目前为止,通过药用植物细胞培养研究过的药用植物超过400种,从培养细胞中分离到的次级代谢产品在600种以上,其中60多种药用植物代谢物含量超过或等于原植物的含量。

药用植物细胞培养研究的大部分内容是通过高产组织或细胞系的筛选与培养条件的优化等,以期降低成本及提高次生代谢产物的产量,或者通过对次生代谢产物生物合成途径的调控来达到相同的目的[1]。

同时,许多科学家向药用植物工业化培养方面进行了不懈的努力。

1 药用植物细胞悬浮培养条件的优化1.1 药用植物悬浮细胞培养中物理因素的优化对于药用植物悬浮细胞培养来说,环境中的许多物理因素对细胞的生长、目标次生代谢产物的合成具有很大的影响。

如温度、光照、pH、电场、磁场、电磁辐射、机械力以及超声波等在药用植物悬浮细胞培养过程都有着十分重要的作用。

在药用植物组织培养中,通常培养温度控制在20~28 ℃,最适温度为(25±2)℃[2],但不同植物的最适温度不同,且植物细胞生长和次生代谢产物的合成所需的温度很多时候并不一致,因此选择合理的培养温度并进行相应的调控对于细胞生长以及产物合成十分关键。

Hoopen等[3]曾对长春花Catharanthus roseus细胞的培养过程,Takeda等[4]对草莓细胞的培养过程分别进行温度的阶段性调控,结果都在很大程度上提高了产物的产率。

植物细胞的悬浮培养技术

植物细胞的悬浮培养技术

毕业论文(设计)中国·武汉二○一二年四月目录摘要 (3)关键词 (3)Abstract (3)Key words (3)前言 (4)1.细胞悬浮培养的定义 (4)2.单细胞制备的方法 (4)2.1 机械法 (4)2.2酶解法 (4)2.3 愈伤组织诱导法 (4)3.悬浮培养的条件 (5)4.细胞初始培养 (5)5.细胞悬浮培养的类型 (5)5.1分批培养 (5)5.2连续培养 (6)6.悬浮培养细胞的同步化 (6)6.1 物理方法 (6)6.1.1 体积选择法 (6)6.1.2低温处理法 (6)6.2 化学方法 (6)6.2.1 饥饿法 (6)6.2.2抑制法 (6)7.规模化培养 (7)8.存在问题与前景展望 (7)8.1植物细胞与动物细胞,微生物比较存在的优势 (7)8.2植物细胞培养过程中存在的困难 (7)8.3前景展望 (7)参考文献 (8)致谢 (8)植物细胞的悬浮培养技术摘要悬浮培养是非贴壁依赖性细胞的一种培养方式,是一种十分有用的实验体系,在液体状态下便于细胞和营养物质的充分接触和交流,细胞状态可以相对保持一致,因此有利于在细胞水平上进行各种遗传操作和生理生化活动的研究,同时为植物细胞的大规模培养提供前期技术基础。

但该技术目前在国内尚未得到广泛的应用,生物制品生产仍主要采用病毒产率低,生产成本高,劳动强度大的转瓶细胞培养方式。

随着现在生物技术发展,利用细胞悬浮培养技术进行生物制品生产是生物制药行业发展的必然趋势。

关键词植物细胞;悬浮培养;细胞分裂;细胞学Plant cell suspension culture technologyAbstractBecause plant cells are gathered together for the characteristic, therefore, in postmitotic, often cannot be like bacterial cells as separate, but mostly with cell clusters form, still cannot cultivate is completely single cell suspensions. To single cell culture or selection of cell clones to yarn, need for plate culture, micro chamber training and nursing culture. In this experiment, only the introduction of the most common suspension culture technologyKey words.Plant cells;Suspension culture;Cell division;Cytology前言将游离的植物细胞或小的细胞团置于液体培养其中进行培养和生长的一种技术,称为植物细胞悬浮培养.它是从愈伤组织的液体培养基础上发展起来的一种新的培养技术.50年代起,米尔(Muir)等便对单细胞培养进行了探讨和研究,得到了万寿菊,烟草单细胞和细胞团的悬浮液.1958年斯图尔德等进行了胡萝卜愈伤组织的悬浮培养,并得到了完整的再生植株.三十多年来,从试管的悬浮培养发展到太空量的发酵罐培养,从不连续培养发展到半连续和连续培养.80年代以来,作为生物技术中的一个组成部分,正在发展成为一门新兴的产业体系.悬浮培养技术为研究植物细胞的生理、生化、遗传和分化的机理提供实验材料,也为利用植物细胞进行次和代谢物的工业生产提供技术基础外,还在育种、快速繁殖、原生质体培养,体细胞杂交以及作为基因转化的受体等方面均得到了广泛地应用.由于植物细胞具有聚集在一起的特性,因此,在分裂后,往往不能像细菌细胞那样各自分开,而是大多以细胞团的形式存在,至今还不能培养完全是单细胞的悬浮液.要进行单细胞培养或选择细胞无性纱,需要进行平板培养,微室培养和看护培养.1 细胞悬浮培养的定义定义1:细胞悬浮培养是指将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行培养增殖的技术。

植物细胞悬浮培养

植物细胞悬浮培养
植物细胞悬浮培养是一种在营养液中培育单个或小团植物细胞的技术。通过该技术,可以大规模生产高价值的代谢产物,避免地域和环境的影响。在悬浮培养过程中,细胞会结成小团,这主要是由于细胞分过大的细胞团容易下沉,造成混合困难,影响传质,使中心的营养和供氧不足,从而影响产物的合成能力。另一方面,一定的结团使颗粒中心至表面形成一个传质梯度,起到类似细胞分化的作用,这在一定程度上有利于产物的形成。此外,植物细胞对剪切力敏感,培养过程中需要小通气量,还需要光照等条件。这些特点使得植物细胞悬浮培养与微生物培养既有相似之处,又存在明显的不同。

植物细胞悬浮培养及次生代谢产物生产

植物细胞悬浮培养及次生代谢产物生产

有效成分含量高。 次生产物的产量=细胞量*细胞次生代谢产物的产率
可控
遗传因素决定
植物细胞培养具有周期长、细胞抗剪切能 力弱、易聚团等特点。
植物细胞培养反应器的设计不仅要考虑有 利于细胞生长,还要考虑有利于产物的积累 和分离。
适合植物细胞培养的反应器应具有适宜 的氧传递、良好的流动性和较低的剪切力。
4.1 细胞悬浮培养的方法(P117)
分批培养法 连续培养法 半连续培养法 细胞固定化培养
分批培养:把细胞分散在一定溶积的培养基中 进行培养。
注:中途不添加也不更换培养基
设备简单,操作方便,重复性好。 适合与突变体筛选和遗传转化的研究。
•悬浮培养细胞增殖曲线
细胞数量
5
23
4
1
1——滞后期、 2——对数生长期
3 高产细胞系的筛选(P113)
3.1高产细胞系 筛选的整体思路
外植体
愈伤组织的诱导筛选
悬浮培养细胞
高产细胞系筛选
高产细胞系的建立
高产细胞株系的特点
• 培养细胞在遗传上应是稳定的,以得到产量恒定 的产物
• 细胞生长及产物合成的速度快,在较短的时间内 能得到较高产量的终产物
• 代谢产物要在细胞中积累,而不被迅速分解,最 好能将其释放到培养基中
1.3 植物细胞悬浮培养:即是将植物细胞或小 的细胞团在液体培养基中进行大规模培养
的技术。
成功的悬浮细胞培养体系必须满足3个条件:
分散性良好,细胞团较小,一般在 30~50个细胞以下,在实 际培养中很少有完全由单细胞组成的植物细胞悬浮系。
细胞分裂快,均一性好,细胞形状和细胞团大小大致相同,悬 浮系外观为大小均一的小颗粒,培养基清澈透亮,细胞色泽呈 鲜艳的乳白或淡黄色。

实验九 植物细胞的悬浮培养

实验九  植物细胞的悬浮培养
实验九 植物细胞的悬浮培养
一 实验目的
1 掌握植物悬浮细胞系建立的方法、原理。 2 学会对悬浮细胞培养物进行细胞计数及 绘制细胞生长曲线。
二 实验原理



植物细胞悬浮培养:将游离的植物细胞或小的 细胞团置于液体培养基中进行培养和生长的一 种技术。 将疏松型的愈伤组织悬浮在液体培养基中并在 振荡条件下培养一段时间形成分散的悬浮培养 物,并经多次继代培养。 悬浮培养技术可应用于科研实验材料的提供、 次生代谢物的工业生产、育种、快速繁殖、原 生质体培养、体细胞杂交、基因台、高压灭菌锅、 摇床、恒温培养室等。 2 材料:松软的胡萝卜愈伤组织。 3 试剂:MS培养基
四 实验方法


1 切取外植体上新长出的愈伤组织→ 轻轻夹碎→MS培养液 2 置于摇床→震荡培养→观察 (25-28℃,100r/m)
植物细胞悬浮培养过程图像

细胞悬浮培养

细胞悬浮培养
35
3.细胞密实体积
为了测定细胞密实体积(packed cell volume, PCV ),将一已知体积的均匀分散的悬浮液 (10~20 mL)放入一个刻度离心管(15~50 mL) 中,在2 000~4 000 r/min下离心5 min。细胞密实 体积以每毫升培养液中细胞总体积的毫升数表示。
48
(4)镁、钾、钙
到目前为止,几个报道已经表明,这些大量元 素是绝对必要的。有关这些元素如K+的最适浓度 (胡萝卜为l mmol/L,矮牵牛和烟草为20 mmol/L)的 研究认为,不同培养物在吸收能力方面存在差异。 例如,在大豆等植物的培养中,在培养期间几乎所 有的K+都被培养细胞所吸收;相反,在烟草的细 胞培养中,发现到了培养末期仍有最初浓度(20 mmol/L)的一半的K+留在培养基中未被利用 (Kato等,,1977)。
5
为了使分批培养的细胞能不断增殖,必须进行继代,方 法是取出培养瓶中一小部分悬浮液,转移到成分相同的新鲜 培养基中(大约稀释5倍)。
6
滞后期的长短主要取决于在继代时原种培养细 胞所处的生长期和转入细胞数量的多少。
当转入的细胞数量较少时,不但滞后期较长, 而且在一个培养周期中细胞增殖的数量也少。
如果转入的细胞密度很低,则在加入培养单细胞 或小群体细胞所必需的营养物质之前,细胞将不能 生长。
32
(二)抑制法
使用DNA合成抑制剂如5-氨基尿嘧啶、羟基脲和 胸腺嘧啶脱氧核苷等,也可使培养细胞同步化。当 细胞受到这些化学药物的处理之后,细胞周期只能 进行到G1期为止,细胞都滞留在G1期和S期的边界 上。当把这些抑制剂去掉之后,细胞即进入同步分 裂。应用这种方法取得的细胞同步性只限于一个细 胞周期。
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化学方法的原理是使细胞遭受某种营养饥饿,或 是通过加人某种生化抑制剂阻止细胞完成其分裂 周期。化学方法中常用的有饥饿法和抑制法两种。

植物细胞悬浮培养长期保存的简单而有效的方法

植物细胞悬浮培养长期保存的简单而有效的方法

植物细胞悬浮培养长期保存的简单而有效的方法Anne-Marie Boisson, Elisabeth Gout, Richard Bligny* and Corinne Rivasseau*摘要背景:植物细胞悬浮液每周反复的传代培养需要大量的劳力,并且增加子代细胞的变异率。

大多数的细胞保藏规程是基于冷冻和解冻的控制,存储在液氮中。

然而,细胞解冻后的存活率是不确定的。

植物细胞培养的长期存储和再生依然是一个重点。

结果:美国梧桐(Acer pseudoplatanus)和拟南芥细胞在不含磷酸盐的营养培养基上悬浮培养,5℃下细胞保存时间超过6个月。

通过数小时测量气体交换监测细胞活力的恢复和利用细胞体内外13C、31P代谢的核磁共振分析,表明细胞生长的重启并没有明显的延迟,也没有观察到可测量的细胞死亡。

结论:我们提供了一个保护生理上同源的植物细胞培养的简单方法,而不需要通过数月的传代培养。

基于细胞生长的阻碍和培养温度低的这个方案对于异养和半自养的细胞是有效的。

并且应该用来改善这项研究外的细胞株。

它不需要专门的设备,适合常规实验室使用。

关键词:植物细胞悬浮液美国梧桐拟南芥细胞保藏体内和体外的核磁共振光谱低温磷饥饿背景孤立的植物细胞悬浮培养是极具价值的方法,为高通量的研究提供素材,如代谢分析、二级植物产品的生产和除草剂的发现。

它使在细胞生理和生化同源性整体上的实验变得容易。

在液体营养培养基(NM)上大量培养植物细胞的各种不同方法已经被描述了的很长时间[1-4] 。

这种方法是基于当大部分最初添加到营养培养基的营养物质,特别是碳水化合物,代谢完时细胞悬液的传代培养已经达到稳定状态。

这将导致或多或少的同源细胞群体,并且常诱导一个继传代培养之后的生长延迟(滞后期)[5]。

这显示为获得同源细胞悬浮培养需要一些精密仪器,如用来优化营养培养基和进行细胞培养的恒化器[6]。

另外,每传代培养一天或者两天同样可以获得同源细胞群[7]。

植物细胞培养及次生产物代谢生产

植物细胞培养及次生产物代谢生产
正是由于细胞固定在一定的介质中,并可以从培养基 中不断提取产物,因此,它可以进行连续生产。
细胞固定化培养技术按照其支持物不 同可以分为两大类:
包埋式固定化培养系统:支持物多采 用琼脂、琼脂糖、藻酸盐、聚丙烯酰胺等 ;
附着式固定化培养系统:支持物采用 尼龙网、聚氨酯泡沫、中空纤维等材料。
(四)、利用细胞培养生产有用物质
第四章
植物细胞培养及次生产物代谢生产
一、悬浮培养
二、单细胞培养 三、植物细胞的规模化培养及有
用物质生产
一、悬浮培养(cell suspension culture)
悬浮培养是细胞培养的基本方法,是将单个 游离细胞或小细胞团在液体培养基进行培养增殖 的技术。
1、愈伤组织诱导
要求:松散性好,增殖快,再生能力强。其外 观一般是鲜艳的乳白或淡黄色,呈细小颗粒状, 松散易碎。
Circulation through an external loop
旋转式培养系统 一般用于产品中试或某些必需裂解细
胞才能获得目的产物的培养,其优点是控制 精确,处理灵活,缺点是培养体积较小。
②固定化培养系统
这一技术的优点在于: 可以较容易地控制培养系统的理化环境,从而可以研
究特定的代谢途径,并便于调节; 细胞位置的固定使其所处的环境类似于在植物体中所
平板培养中细胞密度和培养基成分是培养成功的关键,而细胞密度 和培养基成分互相依赖(负相关)。
2、看护培养
看护培养(nurse culture):是由Muir1954年设计的。
操作方法: 在固体培养基上置入一块 活跃生长的愈组织,再在愈 伤组织上放一小片滤纸,待 滤纸湿润后将细胞接种于滤 纸上。当培养细胞长出微小 细胞团以后,将其直接转至 琼脂培养基上让其 迅速生长
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