植物组培污染
植物组培污染的原因及防控要求

农家参谋农业研究-54-NONG JIA CAN MOU植物组培污染的原因及防控要求王鑫1闫佳2(1.河南林业职业学院,河南洛阳,471000;2.安阳市农作物良种试验示范站,河南安阳,455000)【摘 要】植物组培技术属于一门新兴技术,在科学研究及生产应用上的地位非常重要。
本文从材料带菌、实验操作和培养环境带来的污染等方面分析了植物组培污染的原因,提出了具体的防控要求。
【关键词】植物组培污染;原因;防控1 植物组培污染的原因植物组培污染,主要指组培的时候,由于培养的温度、湿度及营养条件等刚好符合微生物的生产需求,植物组织材料可能会在这个环节出现培养体系污染问题。
一般来说,植物组培污染都是在材料表面或者附近等部位,污染痕迹各不相同,是影响植物组培种苗是否能够成功的主要因素。
通常情况下,植物组培时,跟霉菌污染相比,细菌污染的比例更高一些,大约占百分之八十。
在细菌污染过程中,情况更为复杂的属于内生细菌污染。
产生污染的污染源比较多,有真菌、病毒,还有植物病原细菌等。
以真菌为例,真菌的来源是空气,当袍子在合适的环境中落下能够迅速的繁殖,从而对组培容器产生污染;以植物病原体细菌为例,一般分布在外植体的表面部门,也有分布在内部的,而病毒基本就是在植物内部,需要有传播载体,其中细菌污染最为严重。
1.1 材料带菌在植物组培污染中,一个不可避免的污染途径就是材料带菌,这跟生长环境及取样时间等都有关系,同时也跟外植体的消灭细菌的方法有一定的关联。
通过深入的分析可以发现,一般来说从一种外植体中分离出来的杂菌种类有数十种,在热带植物中表现的最为明显。
而随着植物材料年龄的增加,其健康度在减小,加剧了组培污染。
就内源菌污染来说,因为其污染的来源是外植体材料内部的微生物,一般的表面消毒是不能被消灭的,是随着材料带入从而产生危害。
1.2 实验操作和培养环境带来的污染这种污染的表现主要在四个方面:第一个方面,无菌室灭菌操作不到位,还有的是超净工作台滤出来的空气中带有细菌;第二个方面,培养基细菌消灭的不彻底;第三个方面,操作中可能导致的交叉污染;第四个方面,人员操作过程中可能产生的污染。
植物组织培养中抗污染培养基新配方研究
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植物组织培养中抗污染培养基新配方研究裘晓梅(山西省桑干河杨树丰产林实验局,山西大同037006)摘要:在既往组织培养中,培养基污染问题属于行业关注的重点,本文以此展开研究,通过合理筛选不同抗生素、化学药物,配置MS培养液,并以甘薯、烟草、拟南芥种子作为培养材料,分析培养基生长以及污染情况,进一步对培养基抗污染方法进行探索。
本文研究结果表明,头孢霉素(25mg/L),代森锰锌(30mg/L)并与百菌清经1:1混合,并配合药液包衣使用,可有效降低培养基污染发生率。
关键词:植物组织;抗污染培养;配方研究中图分类号:Q943.1文献标识码:A文章编号:1005-7897(2022)08-0004-030引言就目前而言,植物组织培养技术属于生物学研究重点,并且应用十分广泛,能够在为植物学科研工作开展提供保障的基础上,有效优化植物生产。
而污染率对于应用植物组织培养技术具有重要意义。
以往行业主要通过对外植体进行消毒,并配合规范性操作,有效降低感染率,但是该方法存在耗时长的问题,并且仍无法实现对污染率的彻底控制,因此,强调行业应高度重视培养基抗污染工作,采取有效手段,在降低实验室资源浪费的同时,最大程度上降低污染率。
1实验背景既往研究显示,培养基使用常见抗生素包括青霉素、利福平、头孢霉素等,均具有一定的抗菌效果,而代森锰锌、百菌清在触杀真菌效果方面优势显著。
多菌灵属于内吸型抗菌药物,益培灵属于抗污染复合药物。
有研究表明,通过将益培灵应用在相关培养基实验中,能够起到良好的抗菌处理效果,但是在长期研究过程中发现,上述药物抗菌效果均具有一定的局限性。
例如,青霉素虽然不会对外植体产生较大的影响,但是因为其具有易分解的特性,使用后药效时间相对较短,并且使用成本较高。
多菌灵触杀功能相对较差,并且在使用药物后药物生效时间相对较晚,利福平、头孢霉素虽然具有一定的杀伤性,但是在单一使用的情况下,则需要加大剂量,并且上述药物均需要建立在严格的组织培养下,才能够取得抗菌效果。
植物组培过程中污染产生的原因及防治措施
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植物组培过程中污染产生的原因及防治措施1 污染的原因污染是指在培养过程中,培养基或培养材料上滋生真菌、细菌等微生物,使培养材料不能正常生长和发育的现象。
组织培养中污染是经常发生的,常见的污染病原是细菌和真菌两大类。
细菌污染常在接种1-2d后表现,培养基表面出现黏液状菌斑。
真菌污染一般在接种后3d以后才表现,主要症状时培养基上出现绒毛状菌丝,然后形成不同颜色的孢子层。
造成污染的原因也很多,主要有(1) 培养基及各种使用器具灭菌不彻底(2) 外植体消毒不彻底(3) 接种时不严格无菌操作(4) 接种和培养环境不清洁(5) 培养容器原因,包括盖子和封口膜等。
材料带菌或培养基灭菌不彻底会造成成批接种材料被细菌污染,操作人员不严格遵守无菌操作规程也是造成细菌污染的重要原因。
培养环境不清洁、超净工作台的过滤装置失效、培养容器的口径过大以及封口膜破损等主要引起真菌污染。
2 污染的预防措施2.1灭菌要彻底在组培生产中,各种培养基以及接种过程中使用的各种器具都要严格灭菌。
首先是培养基的灭菌,耐高温的培养基需要在121-123℃条件下灭菌20-30min。
若出现灭菌时间不足或温度不够,培养一段时间后就会在培养基表面产生细菌性的污染。
一些不耐高温的物质,可采取细菌过滤器除去其中的微生物。
其次,接种用的器具除了经过高温霉菌外,在接种的过程中,每使用1次后,都要蘸酒精在酒精灯火焰上灼烧灭菌,特别是在不慎接触到污染物时,极易由于器具引起污染。
第三,对于被污染的培养瓶和器皿要单独浸泡,单独清洗,有条件的灭菌后再清洗。
2.2选择适当的外植体要认真地选择外植体,减少外植体上的带菌量。
一般多年生的木本材料比一二年生的草本材料带菌多;老的材料比幼嫩的材料带菌多;田间生长的材料比温室生长的材料带菌多;带泥土的材料比不带泥土的材料带菌多。
用茎尖作外植体时,应在室内或无菌条件下对枝条进行预培养。
将枝条用水冲洗干净后插入无糖的营养液或自来水中,使其发枝。
植物组培内生菌污染的防治措施
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染 。 [7] 方 丽 等 [9] 发 现 组 培 中 细 菌 污 染 占 52.13%, 分属于9 个 种,主 要 有 芽 孢 杆 菌 属 (Bacillus)和 假 单胞菌属(Pseudomonas);真 菌 污 染 占 43.87%,分 属于18个种,其中芽枝霉(Cladosporium spp.)、黑 曲 霉 (Aspergillusniger)、青 霉 (Penicillum spp.) 和酵母为 主 要 污 染 真 菌。 沈 瑞 清 等 [10] 发 现 污 染 马 铃薯组培苗的真菌 分 属 6 属,至 少 12 种,分 别 为 镰 刀菌属的5个种,毛霉菌属的2个 种,链 格 孢 属 的 2 个种等。
内生细菌不能被一般的表面消毒方法所清除, 随材料带入培养过 程 引 起 的 污 染,称 为 内 生 细 菌 污
收 稿 日 期 :2019-11-16 作者简介:温璐华(1988-),女,河北邢台 人,硕 士,从 事 果 树 栽 培 生 理 生 态 研 究 ,Email:wenluhua@
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防护林科技
2020 年
选 择 幼 嫩 的 茎 尖 、胚 ,并 选 择 清 洁 环 境 下 的 植 物 材 料 作为外植体。 2.2 材料预处理 2.2.1 采用栽培手 段 降 低 材 料 带 菌 量 减 少 外 植 体带菌量的栽培手 段 主 要 包 括 促 发 新 枝、暗 培 养 和 水培等。侯喜 林 发 [17] 现 在 黑 暗 条 件 下 黄 化 培 养 仙 客 来 实 生 苗 ,能 够 消 除 内 生 菌 污 染 。 2.2.2 用杀菌剂或 抗 生 素 对 母 株 进 行 预 处 理 采 用杀菌剂或抗生素对母株进行连续多日消毒处理, 可降低带菌量。例如,每 2~3 天 喷 洒 1 次 消 毒 液, 浓 度 不 宜 过 高 ,半 个 月 到 1 个 月 之 后 ,可 以 有 效 控 制 母株的内生菌量 。 [18] 同时,为 防 止 内 生 菌 产 生 耐 药 性 ,抗 生 素 和 杀 菌 剂 应 复 合 使 用 。 2.2.3 其 他 方 法 采 用 特 殊 的 灭 菌 方 法。 周 俊 辉 等 [19] 利用减 压 方 法,抽 去 植 物 组 织 中 的 气 体,使 消 毒 剂 更 易 进 入 组 织 内 部 ,增 强 杀 菌 效 果 ,污 染 率 相 比 对 照 降 低 43.3% 。
组织培养中产生污染的原因
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植物组织培养中产生污染的原因1、外植体①年龄、种类和大小。
成年植株带菌多;生理年龄老的材料带菌多;杂菌和内生菌多的外植体、有病虫害的植株,均易污染;室外生长的材料带菌多;表面有泥土的材料、地下器官均带菌多;表面积大的材料比表面积小的材料带菌多[1-2]。
②取材时期和部位。
雨季菌类繁殖旺盛,此时材料带菌多;阳光最强时紫外线较强,杀菌效果好,此时材料带菌较少;选取了不清洁、生长不旺盛部位的材料带菌多。
③灭菌效果。
外植体灭菌是组织培养的关键,灭菌效果直接决定了组织培养的成败,灭菌方法和灭菌剂处理不当导致灭菌效果差,使外植体带菌。
2组织培养过程中各技术环节操作不规范①培养基。
使用长菌的母液配制培养基;培养基pH值高、添加的有机成分均可导致细菌污染;培养基分装好后没有及时封口或封口后没有立即灭菌;培养容器口没有封严导致灭菌后细菌和真菌孢子再次进入培养容器使培养基污染;封口用的塑料盖、封口膜长时间在日光灯照射下易老化、破裂,导致密封性差,不慎使用后可能导致培养基污染;橡皮筋长时间在日光灯照射下也易松动、断裂,杂菌可能趁机进入培养容器;灭菌方法不当导致培养基污染;灭菌时间过短导致培养基灭菌不彻底;灭菌时间达到后立即打开灭菌锅,导致容器内压力差过大,使外部杂菌有可能被倒吸入容器中;过滤较多溶液后,滤膜过滤效果较差,使过滤后的溶液有菌,加入培养基后造成污染。
②培养容器和接种器具。
培养容器不清洁;培养容器被污染后灭菌不彻底,再次使用时导致污染;高压灭菌锅或烘箱内培养容器、接种器具装得过满,影响灭菌效果;培养容器、接种器具灭菌时间过短导致灭菌不彻底;灭菌结束后立即打开高压灭菌锅或烘箱,强烈的冷热对流会导致冷空气被吸入包扎层内而重新造成污染带菌。
③接种人员。
过长指甲;双手未清洗干净;衣服和头发有很多灰尘,接种时不换拖鞋、接种服、帽子和口罩;不慎将已污染的培养材料拿入超净工作台,转接后再次污染;培养容器中接种的培养物过多;超净工作台上物品摆放过多、过高使气流被挡住,导致灭菌效果差;接种时说话或咳嗽会呼出大量细菌;操作时手超出工作台面;手接触培养容器边缘,放在器皿、接种器械上方致使微生物落入培养容器中;打开培养容器的塞子、盖或封口膜时空气进入带来灰尘;接种过程中器械被手或带菌材料污染后未经消毒,再次使用后又污染了材料;没有在超净工作台下风方向操作而使菌类随风飘落到容器中[3];中途离开超净工作台后马上又继续接种,将培养基、器械等物品拿入超净工作台继续接种而带入灰尘,顺风飘入器皿。
组培中常见问题分析

组培苗在培养过程中常见问题分析一、植物褐化A、原因可能有:1、植物本身含有较多的酚类物质,在切割外植体时,从伤口渗透出来,直接渗入培养基中,或在继代培养时不断形成并渗出。
2、(1)外植体的取材部位及季节(2)培养基成分,浓度过高的无机盐和高浓度6-BA、KT 等容易加重褐化。
(3)培养条件不当,温度过高培养时间过长、光照过强,均可以提高多酚氧化酶的活性。
B、防止措施:1、选择合适的外植体:选取幼龄材料,选合适部位,时间一般在初冬或初春2、暗培养或勤转瓶3、弱光培养、低温培养4、添加活性炭或抗氧化剂等5、可以降低无机盐含量,由全量降为半量,减少铵态氮的含量。
二、玻璃化现象A、原因可能有:1、培养温度高2、生长素种类及其配制比例不合适。
铵态氮及碳源对某些植物培养不适宜。
B、防止措施:1、降低培养瓶内的湿度,增加琼脂量,每瓶接种量减少三分之一2、降低培养温度3、增加光照4、降低培养温度5、降低培养基中细胞分裂素含量,可以考虑加入适量脱落酸。
也可以降低或去除铵态氮。
6、在培养基中加入1.0~5.0g/L活性炭。
三、黄化现象A、原因可能有:1、培养基中铁元素含量不足,激素配比不当,糖用量不足。
2、培养瓶温度不适,光照不足。
3、pH值有问题。
(培养基配置不正确)B、防止措施:1、检查培养基配置过程,保证培养基成分正确添加2、调节培养基的成分和pH值3、控制培养室温度,增加光照,用透气盖改善瓶内通气情况四、污染现象A、原因可能有:1、原瓶苗有污染2、接种工具灭菌不彻底3、操作时认为带入菌4、接种环境不干净5、原瓶苗细菌性污染(浑浊水渍状、或泡沫发酵状)常由于灭菌锅未排尽冷空气、灭菌锅压力温度不够,计时不准确造成。
6、原瓶苗真菌性污染(出现各种颜色的孢子),可能是由于空气、瓶口及瓶盖真菌孢子引起。
B、防止措施:1、正确使用灭菌锅2、接种工具每次使用完后要消毒灭菌,接种时,手不要碰盘子的任何地方,用镊子夹盘子。
3、污染的原瓶苗要及时淘汰,如果原瓶苗数量少要进行灭菌4、接种时,要保证接种环境的干净卫生,台内工具不宜放太多。
花卉组织培养中污染的发生与防范治疗措施

2014年第5期现代园艺1花卉组织培养的污染源分析1.1分析污染的传播方式及来源在进行花卉组织的培养时,对于导致污染威胁的菌类通常称作培养菌类。
造成污染后,往往导致培养基料的pH 值呈酸性,使培养材料无法正常生长或生长过程中分泌有毒物质,甚至一些污染源直接生长在培养材料上。
常见的污染源有以下3类:一是真菌,在适宜的条件下,真菌产生大量孢子,这些孢子就将成为一个菌落,产生污染。
污染源大多分布在外植体的表层,通过气流、水流、人力以及昆虫的传播。
二是病毒以及类病毒,这大多存在于植物的内部,依靠机械及载体进行传播。
三是螨或蓟,其具备良好的活性,喜欢吞噬菌丝。
其主要的来源是培养间的角落及墙壁,这类问题常出现在使用较旧的组织培养室。
1.2导致污染形成的原因分析导致污染形成大多有以下原因:(1)外来污染源。
大多是由于螨或其它微生物导致污染,表现方式较为散乱,污染不集中,污染的百分比也存在一定的几率性。
这种污染通常在外植体本身携带,也有可能是操作携带。
即在进行无菌操作时,未经过过滤的空气携带大量微生物,伴随着操作过程进入到培养瓶中,进而使培养材料受到污染。
因此,在进行组织培养繁殖时,需注意加强外植体的消毒处理,寻求最佳消毒处理措施,同时加强操作间空气清洁度的控制也相当重要。
应定期对操作间进行消毒处理,及时清除有害微生物。
(2)灭菌技术及设备不健全。
由于目前的灭菌设备及技术的缺陷导致组织受到污染,通常表现为带状性污染。
即同一培养材料、容器或灭菌技术所培养的植株都受到相同的污染情况。
(3)操作人员。
实际上在整个组织培养操作中,最大的带菌者就是操作人员。
人类的毛发、衣服及手等都携带了大量的细菌,因此,操作人员在进入操作间时,应进行严格的清洁处理。
(4)操作间存在细缝。
存在的细缝将导致外界的空气流入室内,导致空气中的菌量增加。
(5)无菌操作台问题。
操作台的滤网可能存在长久失修或保养不合理,进而导致滤网受到破坏,或工作台的风速及电压未能满足实际要求,以致造成更多污染。
百合组培苗的污染成因及其预防措施
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百合组培苗的污染成因及其预防措施摘要百合寓意美好,花型美丽,是重要的观赏花卉,尤其在切花市场和庭院绿化中需求量较大。
除了可以用于观赏,有些品种的百合还具有药用和食用价值,有广阔的市场前景。
目前主要是通过百合组培苗的方法来大量繁殖,该方法相对于传统的鳞茎包埋法大大提高了繁殖效率,但是百合组培苗常因为培养材料或是培养环境灭菌不达标而导致污染,严重影响了组培苗的生产效率,本文设计了多组对照实验探讨了导致百合组培苗污染的成因,并在此基础上提出了一些预防的措施。
关键词百合组培污染灭菌预防Abstract Lilium is a genus of herbaceous flowering plants growing from bulbs, all with large prominent flowers, which are large, often fragrant, and come in a range of colours. Lilies are often grown for the garden , also they form important cut flower crops and are very useful as food, as well as herb.Tissue culture is the most popular methods to breed Lilium. It is more effective and less infected .Several control experiments are performed in this paper to investigate the causes of infection ,at the base of which we include some feasible precautions.Key words Lilium Tissue culture infection sterilization precautions百合是百合科百合属所有种的总称,属于多年生具有地下鳞茎的草本植物,主要分布在亚洲的东部、欧洲和北美洲等北半球的温带地区。
论植物组织培养褐变产生的因素及对策

论植物组织培养褐变产生的因素及对策植物组织培养是指将植物体中的一种或几种组织或细胞分离和培养在含有适宜营养成分和生长调节剂的培养基中,使其继续生长、分化和增殖的技术。
这种技术广泛应用于植物育种、植物生产、植物品种改良等方面。
然而,在植物组织培养过程中,褐变现象是一种常见的问题,严重影响了培养细胞的生长表现和生产效率。
因此,本文对植物组织培养褐变产生的因素及对策进行了详细的探讨。
一、植物组织培养褐变产生的因素1. 细胞或组织质损伤:在分离组织和细胞时,过度的力量和操作方法可能会导致组织褐变,这是由于细胞膜、内膜或细胞壁的破裂,导致物质泄漏进入外部环境所致。
2. 呼吸引起的氧化:在植物组织培养过程中,呼吸是组织代谢的基本现象,它产生的能量用于细胞代谢和细胞分裂。
然而,呼吸不充分或呼吸能力不足可能会导致氧化酶的活性增强,导致产生了过多的氧自由基,导致组织褐变。
3. 培养基中的不完整培养物质:培养基的配方以及培养过程中不完整培养物质可能会导致褐变。
例如,培养基中的钾离子过多可能导致组织和细胞质产生褐变。
4. 微生物或污染:组织培养广泛应用于微生物的细胞生长和变异。
然而,过量的细菌孳生或微生物污染可能会使组织发生内部腐败或污染。
5. 外部环境:在植物组织培养中,外部环境可能导致褐变的发生。
例如,高温、高湿度或光照强度过高等因素都可能对组织产生不利影响,导致组织褐变。
二、植物组织培养褐变的对策1. 准确按照操作方法进行:在分离和转移细胞或组织时,必须遵循操作规程。
任何超过细胞或组织能力的力量,都可能导致它们破裂和损伤,从而导致细胞褐变。
2. 控制培养物质:应对植物组织培养液内成分进行判断,控制氮、钾等营养物质的浓度,并定期植物异质接种和营养料补充来促进组织生长和分化。
3. 保护组织环境:采取洁净措施,保持培养环境无微生物侵入,减少细菌数量。
避免热、湿、光照强度过高的环境,加强组织生长环境的把控。
4. 装置保持:“装置”保持在可靠性、稳定性和实用性等方面总体考虑下选择合适的装置设备,减少操作过程带来的不良影响,通过装置控制,避免过度呼吸和氧化酶的活性增强等情况,道避免组织褐变。
植物组培技术存在的问题及解决方法
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植物组培技术的那些事儿哎呀,说起植物组培技术,这可真是个让人又爱又恨的活儿。
爱它,是因为它能让我们快速繁殖出一大堆一模一样的植物宝宝;恨它,是因为这过程中总有些小问题让人头疼。
今儿个,咱们就聊聊这些小问题,还有怎么解决它们。
问题一:污染问题首先得说说污染问题。
组培室里头,细菌、真菌这些小坏蛋可是无处不在,一不小心就能让你的植物宝宝生病。
这就好比你在家做饭,厨房里头要是不干净,做出来的菜能好吃吗?解决方法嘛,其实也简单。
首先,得保持组培室的清洁,定期消毒。
就像你做饭前得洗菜一样,组培室也得“洗洗”。
其次,操作的时候要戴手套、口罩,尽量减少污染源。
这就跟做饭时得洗手一样,防止把细菌带进食物里。
问题二:生长速度慢有时候,植物宝宝在组培室里长得特别慢,让人等得花儿都谢了。
这可能是因为营养液配比不合适,或者是光照、温度没控制好。
解决这个问题,就得像照顾孩子一样细心。
首先,得调整营养液的配方,确保植物宝宝能吸收到足够的营养。
这就像给孩子做营养餐,得保证营养均衡。
其次,得控制好光照和温度,让植物宝宝能在最适宜的环境下生长。
这就跟给孩子穿合适的衣服一样,太冷太热都不行。
问题三:变异问题有时候,植物宝宝在组培过程中会出现变异,长得跟原来的不一样。
这可能是因为基因不稳定,或者是受到外界环境的影响。
解决这个问题,就得像侦探一样,找出变异的原因。
如果是基因问题,就得从源头上控制,比如选择更稳定的基因型。
如果是环境问题,就得调整组培条件,比如光照、温度、湿度等。
这就跟给孩子创造一个良好的成长环境一样,得方方面面都考虑到。
结语总之,植物组培技术虽然有些小问题,但只要我们细心、耐心,总能找到解决的办法。
就像照顾孩子一样,虽然有时候会遇到困难,但只要我们用心去做,总能看到他们茁壮成长。
希望这些小建议能帮到你,让你的植物宝宝们都能健康成长!。
植物组培中污染发生原因及防治技术研究进展
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Re e r h Pr g e s i Co t m i a i n Ca s s a d Pr v nto e s r s s a c o r s n n a n to u e n e e i n M a u e i h o e s o a s ue Culur n t e Pr c sr c T i p p rs mmaie h o c p n ah y o o tmiain i ln is ec l r sw l ta t hs a e u r ste c n e ta d p twa fc na n t n pa tt u ut e a el z o s u
摘 要 文章 对 目前 植 物组 织培 养技 术 污染 的概念 和 途径 以及 有 关灭 菌方 法等 方 面最新 的研 究进展 进 行 归纳综 述 , 正确 地认 识 到 污染 带来 的危 害 以及 造 成 的原 因, 出控 制 污 染的 可行 途 径 和 有 效措 施 , 提 强调 组 织
培养中应严格遵守无菌操作规程 , 阐明作者的见解 , 并 为科研和生产提供一定的参考 。 关 键 词 植 物 组 织培 养 污 染 防治
Th e sbl n a i t ds a e prpo e o p e e t c n a n to e f a i e a d v ld meho r o s d t r v n o tmi ain. Th s p i pea i g p o e r s i is e e a e tc o r tn r c du e n ts u c lu e a e v r mp ra ta d s o d b o lwe tity u t r r e y i o t n n h ul e f lo d srcl .Th spa e o l r vd ee e c o e e r h a d p o i p rc u d p o i e rf r n e frr s a c n r —
植物组织培养的三大难题及解决方法

植物组织培养的三大难题及解决方法摘要:植物组织培养是以细胞全能性为理论基础建立的一种离体培养技术,阐述了植物组织培养快繁中褐变、玻璃化、污染和移栽成活率低等问题出现的原因,提出预防和控制措施。
关键词:植物组织培养;污染;玻璃化;褐化中图分类号:q813.1+2 文献标识码:a 文章编号:1674-0432(2012)-11-0142-2植物组织培养是利用植物体的一部分进行无性繁殖,而产生大量同源母本基因幼苗的生物技术。
植物的组织培养到如今以和农业、园艺、林业、医药等多个方面有了密不可分的关系,为其提供了理论基础和研究方法。
利用自然条件在获得珍稀植物和经济价值较高的植物时,由于受地域及季节的限制,很难达到高效、快速的目的。
通过组织培养这一技术手段则能满足这一要求。
组织培养在挽救珍稀植物、创造新物种等方面做出了重要的贡献[1]。
但是在植物的组培技术上面临的三个难题却经常困扰大家。
它们分别是污染,植物玻璃化和植物褐化。
1 污染污染是在组培过程中所面临的首要难题,该问题经常遇到并且难以解决。
不能把污染率降低到可行的范围内植物组培就很难进行下去,这是该问题所要面对的第一个难题。
在进行植物的组织培养时,通常存在两种污染方式:一种是外植体消毒不彻底以及无菌操作过程中引起的污染;另一种是引起内源菌污染的主要原因的真菌和细菌[2]。
大多数的研究结果表明引起污染的主要原因为外植体的生长状况、环境条件和操作过程[3]。
外植体污染是最难解决的污染之一。
污染来源主要为外植体处理不当或培养基的灭菌不彻底,或对接种工具的消毒不够,或操作人员的操作不慎,或环境不洁等所致。
选取外植体的原则是污染少易启动[4-5]。
选择有最大分化潜能的外植体是确保组织培养成功的关键[6]。
常规试验一般选用0.1%hgcl2溶液浸泡,再用无菌水对外植体进行反复冲洗,灭菌效果最好且污染率低。
胡重怡等在烟草无菌苗培养前种子消毒技术的研究中使用先用70%c2h5oh溶液进行消毒,再用30%h2o2的浸泡,再用无菌水反复冲洗外植体,所得烟草种子污染率底[7],h2o2分解后生成有杀菌作用的氧气而成为无毒害的化合物[8-9]对外植体的损害小。
任务四植物组培过程中异常现象诊断与防治
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任务四植物组培过程中异常现象诊断与防治(4学时)【任务提出】:植物组织快繁过程(初代、继代、生根及驯化)中,观察可能出现的异常情况,请详细记录并研究解决方案。
【任务解析】:植物组织培养过程中,难免会出现一些异常情况,常见的现象主要是污染、褐化和玻璃化,如污染主要以细菌与真菌污染为主,在培养基的表面滋生大量菌斑,造成培养材料不能生长和发育的现象;褐变是指外植体在接种后,其表面开始变褐,有时甚至会使整个培养基变褐;玻璃化是指当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,这些现象一直困扰工作人员。
【相关知识】:一、污染(一)污染的含义污染是组织培养最常见和首要解决的问题。
所谓污染是指在组织培养过程中,由于细菌、真菌等微生物的侵染,在培养基的表面滋生大量菌斑,造成培养材料不能生长和发育的现象。
(二)污染的类型与症状引起污染的微生物主要有芽胞杆菌、大肠杆菌等细菌和毛霉、根霉、青霉等真菌,与此相对应的污染类型就分为细菌性污染和真菌性污染。
细菌性污染的症状是菌落呈黏液状,颜色多为白色,与培养基表面界限清楚,一般接种后1~2d就能发现;而真菌性污染的症状是菌落多为黑色、绿色、白色的绒毛状、棉絮状,与培养基和培养物的界限不清,一般接种后3~10d后才能发现。
实际培养中要明确辨认出是哪种污染,以便有针对性地采取防治措施,从而提高组培成功率。
(三)组织培养过程中的污染源(1)户外风大菌类进屋机会多(2)屋内太潮菌类繁衍多(3)物品带菌多(4)屋内不干净(5)屋内清理带菌组培苗(6)接种不正确(四)预防措施(1)通风:经常开窗,保持室内空气流通可以使室内真菌数量减少。
通风方法简便易行,应多使用。
(2)去湿:保持室内空气干燥,如使用空调“除湿”功能,也可减少真菌生长繁殖。
(3)光照:紫外线能杀灭或抑制真菌生长,对减少室内真菌污染大有好处。
(4)防霉:污染物品和污染培养基不要在培养室近距离开瓶洗刷。
降低植物组培苗的污染方法
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摘要:控制污染是植物组培苗工厂化生产中重要的技术环节,本文从外植体消毒、操作污染和环境污染、继代培养中污染的防治、减少培养基中的有机成分等方面讨论了减少污染的措施和方法。
关键词:组织培养污染防治方法植物组培苗的工厂化生产在我国发展速度很快,组织培养技术日趋完善,在市场竞争中,如何降低成本是提高经济效益的首要问题,组织培养中污染率的增加势必引起组培苗成本的提高,经济损失很大。
因此,组织培养中降低污染率是工厂化生产中不可忽视的技术环节[1]。
植物组织培养过程中造成污染的原因是多方面的,应根据具体情况从不同方面预防解决。
1 外植体的消毒要尽量选取带菌少的材料,如果室外栽培的材料污染太严重,就要采取一些预防措施:先将植物样本挖出,改为室内盆栽,喷布杀虫剂和杀菌剂,不便移栽的,可套塑料袋,等它们长出新枝条后,再行采样接种。
邢震等对比野外直接采用外植体和经室内黄化处理的外植体组织培养效果分析发现,经黄化处理的外植体污染率低,但分化明显没有野外直接采用的外植体强[2]。
先对材料进行低温预处理也有利于降低污染率,于福科等把刚采回的玫瑰枝置于冰箱7d后,选取带芽茎段培养,并与未经低温处理的材料作对照,发现低温处理后的材料,污染和褐化均有不同程度的降低,且带芽茎段的萌动也明显提早。
这可能与杂菌或某些酶的活性在低温下受抑制或被冻结有关[3]。
高成伟等在夏橙的组织培养中用10mg/L培福朗溶液预处理56h接种枝条也取得了较好的消毒效果[4]。
外植体消毒常用药剂有:70 %~75%的乙醇溶液,0.3-0.6%的次氯酸钠溶液和0.1 %的升汞溶液。
选用何种灭菌剂和灭菌时间根据操作者的经验来掌握,既要求将外植体表面的微生物彻底杀死,又要求尽可能少伤害外植体组织和表层细胞。
先用75%的酒精棉花擦拭外植体材料再使用消毒药剂常能取得较好的消毒效果,尤其对有毛的材料。
周俊辉等对玛丽安万年青采用减压灭菌,利用减压抽走植物组织中的气体使消毒剂更易进入植物内部,从而增强杀菌效果,使污染率从对照的93.3 %降低到40.0 %[5]。
植物组培中常见污染及其预防措施
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植物组培中常见污染及其预防措施植物组培是一种在无菌条件下进行的植物培养技术,旨在培养和繁殖植物组织和细胞。
在组培过程中,常常会出现各种污染问题,对培养物质的成功率和质量产生不良影响。
因此,了解植物组培中常见的污染问题以及相应的预防措施非常重要。
常见的污染问题包括细菌污染、真菌污染、酵母污染和病毒污染等。
细菌污染是植物组培中最常见的问题之一、细菌污染会导致培养物质的变色、溶解或堆积等现象。
为了预防细菌污染,可以采取以下措施:首先,操作人员需要保持手部和操作台面的清洁,并且采取正确的消毒措施,如用酒精或消毒液擦拭操作台面和器具。
其次,使用无菌试剂和培养物质,并确保培养环境中的空气得到有效的灭菌处理。
最后,选择对细菌具有抗性的植物种子和材料以进行培养。
真菌污染是另一个常见的问题,尤其是在组培中使用培养基含有较高的葡萄糖浓度时。
真菌污染会导致培养物的变色、形成白色霉菌菌丝等现象。
为了预防真菌污染,可以采取以下措施:首先,选择具有耐真菌性的杀菌剂,如氯化汞、苯甲酸钠等,并在培养基中加入适量的杀菌剂。
其次,在进行培养前,可以将材料或容器使用酒精或消毒液进行浸泡和消毒处理。
最后,定期监测培养物并及时发现和处理潜在的真菌污染。
酵母污染是植物组培中较少见的问题,但仍然需要引起注意。
酵母污染会导致培养物表面的黄色或棕色斑点。
为了预防酵母污染,可以采取以下措施:首先,操作人员需要保持手部和操作台面的清洁,并采取正确的消毒措施,如用酒精或消毒液擦拭操作台面和器具。
其次,在培养环境中添加适量的抗酵母剂,如白三烯、苯顺微篮等。
最后,定期监测培养物并及时发现和处理潜在的酵母污染。
病毒污染是组培中最严重的污染问题之一,因为病毒会导致植物死亡和产量下降等现象。
为了预防病毒污染,可以采取以下措施:首先,选择健康的植物种子和材料,避免使用病毒感染的材料进行培养。
其次,在进行培养前,进行适当的消毒处理,以杀灭潜在的病毒。
最后,定期监测培养物并及时发现和处理潜在的病毒污染。
植物组织培养的弊端
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植物组织培养的弊端1、硬化不足:组培快繁苗由于在一个几近完美的环境下生存,其抗逆性和自控性就很差,换句话说就是吃激素喂大的孩子,这就需要在从实验室进入温室后进行驯化栽培,行内称作“硬化”。
经过硬化的组培快繁苗的品质跟砍头、叶插苗完全一样,甚至更好。
那么缺点在哪里呢?就是有个别商家在组培苗没有完全硬化的情况下就出售,这就导致了购买后苗会快速液化死亡。
2、激素残留:组培快繁苗由于体内积累了较多的激素,或者对激素的敏感性变化,少部分苗会在后期发根后呈现出一些残留激素效应,这种效应不会超过一年。
比如比较容易出侧芽、开花增多或周期紊乱、大量畸形根出现等等。
但是这种情况并不是组培快繁苗所特有,用激素诱导的叶插和砍头苗也会出现这种症状,甚至更夸张!因此这一点并不是鉴别组培苗的根本。
这种情况一般在苗适应新环境1年后会慢慢改善直到过渡为正常的苗。
在此强调一下,只有少数组培快繁苗会出现这种状态,并不是全部,即我们买到状态很好的苗子可能也是组培快繁苗。
3、对有性繁殖的影响:由于组培快繁获得的苗都是小苗,需要经过硬化和长期的温室栽培才可能开花,所以一般来说对有性繁殖无影响。
但是极个别的苗由于激素敏感性的改变,会导致后期授粉结实的一些问题,但是绝大多数都是促进结实的!这一点很有趣,也就是说部分组培苗很容易授粉成功和获得大量种子。
而目前流传的一大谣言之一就是“组培植物不孕”,跟这个恰好相反!组培苗其实更容易获得大量种子。
4、根原基异常:由于激素环境下会对导致根原基维管束的排列紊乱,这就导致了出根可能会受到抑制,正常的根无法顺利萌发。
一般来说在组培快繁苗硬化的时候,可以切掉这部分异常根原基,获得正常的根系,只有少数不太懂多肉组培的操作者才会忽略这一点,有经验的组培操作者都会刻意的去掉这部分根原基。
如果不去掉这部分根原基的情况下,反倒可以作为一个识别组培苗的标志,就是根部有一段极为异常扭曲的浓缩茎,这部分叶子很细长狭小,有并排的畸形根或根原基,如果我们拿到这样的苗,其实很简单,用刀子完全切掉就可以了。
植物组培技术存在的问题及解决方法
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植物组培技术存在的问题及解决方法摘要针对当前植物组织培养中存在的外植体污染、褐化和玻璃化现象进行了阐述,同时对相应的解决方法的研究现状进行了综述,并展望了植物组织培养的研究前景。
关键词植物;组织培养;外植体;问题;解决方法植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的理论,以植物细胞培养技术为前提的一项生物技术。
利用植物体离体的器官,诱导出愈伤组织、不定芽、不定根,最后形成完整的植株。
利用组培技术可以快速繁殖大量种苗,有利于品种更新,还可用于脱除病毒和无病毒种苗的繁殖[1]。
1 植物组织培养中存在的问题1.1 外植体污染真菌污染和细菌污染是外植体污染的2种主要形式。
其中,细菌污染是由各种细菌及内生菌引发的,潜伏期很长,有时继代几次后才表现出来。
真菌污染易于发现,由霉菌和酵母菌引发,污染速度快,控制困难,一旦发生则损失较大[2]。
污染既有可能是外植体带入,也有可能是在培养过程中造成的。
培养室灭菌不彻底,操作污染,培养基高压灭菌不到位,后期培养过程中经常出入等原因都有可能造成污染发生[3]。
1.2 外植体褐变外植体褐变是指培养过程中,由于外植体释放褐色物质导致培养基逐渐变褐,最终使外植体变成褐色而死亡。
就外植体本身而言,不同的品种选择的部位、大小、形状、选择的时期、预处理方式、培养条件(包括培养基的成分、状态)、培养的外部环境(如光照、温度、pH值)等都是引发褐变的原因[4]。
1.3 外植体玻璃化玻璃化是指培养过程中,组培苗的叶、嫩梢呈水渍状(透明或半透明),芽苗矮小肿胀失绿,叶片皱缩成纵向卷伸,脆弱易碎[5]。
与褐变一样,玻璃化既有外植体本身的原因也有外部原因,是培养环境中一些物理、化学因素和生化因子共同作用使植物组织新陈代谢紊乱所致[6]。
外植体的选择、温度、光照、封口的材料、培养基的类型等都会造成玻璃化,液体培养是导致玻璃化的主要原因[7]。
2 组培问题解决途径2.1 污染问题的解决(1)组培室消毒。
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防治措施
1. 外植体的采集 2. 材料的表面消毒
1.外植体的采集
• 为了防止材料带菌,我们在采集 外植体时,应注意以下几点:在 生长健壮的无病虫害的植株上选 取发育正常的组织或器官;或将 嫩梢采集回来,放在洁净的空气 中水培抽芽,然后 • 用这种新生组织培养,也可以避 免污染。在晴天中午采集外植体。 采集易于消毒和灭菌的组织部位 进行培养,也可以降低污染率。
2.材料的表面消毒
• 此外,如果在继代培养中发现污染,我们可 以采用抗生素(如青霉素、氮苄青霉素等)和 杀菌剂(如多菌灵、代森锌等)处理结合常规 消毒,重新得到无菌苗。 • 再者,在一些快繁体系连续多次继代后, 部分试管苗插入培养基的切口处会出现云雾 状污染苗。对于这种污染,我们也可以采取 在继代培养基中加入适量抗生素(如青霉素、 氨苄青霉素、四环素等)来替代抑菌。但是随 着继代次数的增多,抗生素对污染苗的抑菌 作用可能会降低,一方面是由于抗生素的消 耗,另一方面可能是由于菌类对抗生素产生 了耐药性。
防治措施
1. 在进入实验室内,必须穿指定拖鞋; 2. 员工进入实验室时,将自己的鞋放入鞋柜,换上指定实验室拖鞋方可进入实 验室内上岗。 3. 员工上班不能着艳装,不能穿挂带式衣服,不能穿短裤、裙子上班,上班不 能裸脚。 4. 全体员工在进入实验室前应自觉做好自检是否携带禁品(如:与无作无关的 东西或食品 等),并按规范穿好防静电衣、裤、鞋、帽后方可进入生产实 验室内 。 5. 每天上班操作前必须确认有按作业指导书要求或本规范做好防尘措施,有戴 手套或指套。 检查周期:每天2次上午下午各1次。 6. 除操作员外,相关人员要进实验室必须经过主管审批后,方可进入实验室;
二、实验人员的污染
1.过长指甲;双手未清洗干净;衣服和头发有很多灰尘,接 种时不换拖鞋、接种服、帽子和口罩 2.不慎将已污染的培养材料拿入超净工作台,转接后再次污 染 3.超净工作台上物品摆放过多、过高使气流被挡住,导致灭 菌效果差 4.接种时说话或咳嗽会呼出大量细菌; 5.操作时手超出工作台面; 6.手接触培养容器边缘,放在器皿、接种器械上方致使微生 物落入培养容器中;
• 10.过滤较多溶液后,滤膜过滤效果较差,使过滤后的溶液有菌,加入 培养基后造成污染。
防治措施
分装后的培养基封口后应尽快进行高温高压灭菌。灭菌不 及时,会造成杂菌大量繁殖,使培养基失去效用。为了保证培 养基灭菌彻底,降低污染,在灭菌过程中需注意以下几个环节: (1)灭菌加热过程中应使灭菌锅内的冷空气放尽,以保证灭 菌彻底; (2)锅内灭菌物不能堆放过满,否则,将阻碍蒸汽的流通和 热交换,使容器内升温减慢,造成物体内部杀菌不完全; (3)灭菌后,应切断电源,使灭菌锅内的压力缓慢降下来, 接近“0”时,才可打开放气阀,排出剩余蒸汽后,打开锅盖 取出培养基。 注意:千万别急于取出培养基而打开放气阀,这样会造成降压 过快,使容器内外压差过大,液体溢出,造成浪费、污染,甚 至危机人身安全。
防治措施
• 可以采取在培养基中加入抗生素和杀 菌剂的方法抑菌或杀菌。
植物组培中易被污染,为了避免各种污 染,我们应尽量操作规范,同时应预测 过程中可能会出现的微生物污染,提前 防治,以便后期能达到培养目的。
四、外植体的污染
• ①年龄、种类和大小。成年植株带菌多;生理年龄老的材料带 菌多;杂菌和内生菌多的外植体、有病虫害的植株,均易污染; 室外生长的材料带菌多;表面有泥土的材料、地下器官均带菌 多;表面积大的材料比表面积小的材料带菌多。
• ②取材时期和部位。雨季菌类繁殖旺盛,此时材料带菌多;阳
光最强时紫外线较强,杀菌效果好,此时材料带菌较少;选取
2.材料的表面消毒
• 外植体在接种之前,须经严格的灭菌。由于灭菌剂的种类不同,杀菌力不 同,因此选择消毒剂,既要考虑具有良好的消毒、杀菌作用,同时又易被蒸 馏水冲洗掉或能自行分解的物质,而且不会损伤或轻微损伤组织材料,而不 影响生长。植物种类不同,外植体不同,处理也不同。 • 为了获取无菌材料,对室外采集来的外植体,先用自来水冲洗干净,然后 根据材料的不同,选用不同种类的灭菌剂,进行不同时间的表面灭菌。 • 选择适宜的消毒剂处理时,为了使其消毒效果更为彻底,有时还需与黏着剂 或润湿剂如吐温及抽气减压方法、磁力搅拌、超生振动等方法配合使用,使 消毒剂能更好地渗入外植体内部,达到理想的消毒效果。如在芳香植物唇萼 薄荷组织培养中,由于腋芽密生绒毛且部位通常较隐蔽,似很难与消毒液彻 底接触,致使消毒效果不理想,于是在饱和漂白粉溶液中加入0.1%Tween -80混合均匀,并采用软毛刷轻轻刷洗材料,尤其是腋芽部位,这样可以使 消毒液与材料充分接触,使消毒效果明显提高。
• 5.封口用的塑料盖、封口膜长时间在日光灯照射下易老化、破裂,导 致密封性差,不慎使用后可能导致培养基污染;
三、培养基的污染
• 6.橡皮筋长时间在日光灯照射下也易松动、断裂,杂菌可能趁机进入 培养容器;
• 7.灭菌方法不当导致培养基污染;
• 8.灭菌时间过短导致培养基灭菌不彻底;
• 9.灭菌时间达到后立即打开灭菌锅,导致容器内压力差过大,使外部 杂菌有可能被倒吸入容器中;
五、接种过程中的污染
• 在外植体接种的过程中,接种人员没有在无菌条件下进行操作,
接种过程中没有使用无菌器械,没有在酒精灯下进行,都会使外
植体受到污染。
防治措施
• 在接种中,为了降低污染,应注意以下几项事宜: • 接种室保持干净整洁,应定期对接种室进行喷雾降尘和熏蒸灭菌,并在每次 接种前对接种室进行20~30 min的紫外灭菌。 • 接种过程中操作人员应及时用75%酒精擦拭双手和超净工作台台面。接种器 械应及时在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌,或在接种器械杀菌器中及时灭菌。 • 尽量少说话或咳嗽,避免呼吸污染。 • 超净工作台上应保持气流畅通,使操作区空气不断净化。当打开培养瓶接种 时,培养瓶应拿成斜角,以免灰尘落入瓶中。
植物组培过程中的 污染及预防措施
PPT制作:李郑慧、杨文娇 PPT演示:劳梦
组培过程中的污染
• 一、实验器皿和无菌操作室 • 二、实验人员的污染 • 三、培养基的污染
• 四、外植体的污染
• 五、接种过程中的污染
• 六、继代培养产生的污染
一、实验器皿和无菌操作室
• 接种室和培养室: • 1.人员的进出导致接种室和培养室空气中存在大量细菌和真菌, 尤其是接种过程中非工作人员的进出; • 2.接种室设计不合理,造成室内灰尘、细菌过多; • 3.超净工作台置于灰尘太多的地方,过滤装置使用过久、保养不 当造成失效; • 4.组培室、接种室门窗封闭不严,苍蝇等趁机飞入,利于杂菌传 播; • 5.培养室面积大易污染,室内温度高、空气湿度大,菌类繁殖旺 盛也会加重污染。
了不清洁、生长不旺盛部位的材料带菌多。
四、外植体的污染
• ③灭菌效果。外植体灭菌是组织培养的关键,灭菌效果直接决定 了组织培养的成败,灭菌方法和灭菌剂处理不当导致灭菌效果差, 使外植体带菌。 • 如消毒剂消毒效果不够,或者灭菌时间太短,使得微生物没有被 完全杀死。另外消毒步骤不正确,不能达到最佳的灭菌效果,也 可能导致细.打开培养容器的塞子、盖或封口膜时空气进入带来灰尘; • 8.接种过程中器械被手或带菌材料污染后未经消毒,再次使用后又污 染了材料; • 9.没有在超净工作台下风方向操作而使菌类随风飘落到容器中; • 10.中途离开超净工作台后马上又继续接种,将培养基、器械等物品拿 入超净工作台继续接种而带入灰尘,顺风飘入器皿; • 11.服装、帽子、口罩、拖鞋长期穿戴后较脏,表面有大量灰尘,未经 清洗反复穿戴后造成污染。
三、培养基的污染
• 1.在培养基配置的过程中,会加入糖、水、无机盐、维生素、植物生 长调节物质等物质。使用长菌的母液配制培养基;
• 2.培养基pH值高、添加的有机成分均可导致细菌污染;
• 3.培养基分装好后没有及时封口或封口后没有立即灭菌;
• 4.培养容器口没有封严导致灭菌后细菌和真菌孢子再次进入培养容器 使培养基污染;