選擇基本培養(yǎng)基時,除待培養(yǎng)植物的基因型外,通常應(yīng)考慮培養(yǎng)基的種類,其總離子濃度、總氮水平及氮源種類(硝態(tài)氮和銨態(tài)氮)與比例、鈣和氯化物的含量等。草本植物組織培養(yǎng)廣泛使用的MS培養(yǎng)基,而木本植物組織培養(yǎng)通常采用低鹽基本培養(yǎng)基如1/2或1/4MS或WPM(Woody Plant Medium,木本植物培養(yǎng)基)。除總離子濃度外,總氮水平、氮源種類(硝態(tài)氮和銨態(tài)氮)與比例也對組織培養(yǎng)影響甚大,因此根據(jù)具體情況改變基本培養(yǎng)基的氮源類型和濃度,可以提高培養(yǎng)效果[15~17]。
不同基因型可能需要不同的基本培養(yǎng)基,但同一種植物在培養(yǎng)的不同階段或適用于不同的培養(yǎng)目的時,所需基本培養(yǎng)基也不同。通常按培養(yǎng)階段和目的可劃分為啟動或誘導(dǎo)培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基等多種,這種劃分可能僅僅是激素的調(diào)整,或同一基本培養(yǎng)基某些成分的改變,甚至基本培養(yǎng)基種類的不同。如大多數(shù)植物在生根培養(yǎng)時使用1/2~1/4 MS或其他低鹽培養(yǎng)基如White培養(yǎng)基,體細(xì)胞胚胎發(fā)生也經(jīng)常在不同階段要改變氮源的類型和比例等。基本培養(yǎng)基種類也可能影響到生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的作用效果,因此需要考慮不同基本培養(yǎng)基與不同濃度的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)之間的互作。
通常在對一種植物進(jìn)行組織培養(yǎng)前,首先應(yīng)查尋同屬、同種或同品種植物組織培養(yǎng)的有關(guān)資料,參考前人的研究成果。無法查找到有關(guān)資料,可以一些的基本培養(yǎng)基如MS、WPM或B5等開始試驗。如果對現(xiàn)有的基本培養(yǎng)基的篩選效果不理想,可以以MS、WPM或B5等基本培養(yǎng)基為基礎(chǔ)進(jìn)行改良,改良的方法一般有以下幾種:
(1)將基本培養(yǎng)基的大量成分或無機(jī)鹽成分減半至減四分之三(1/2,1/3,2/3,1/4,或3/4),或不同基本培養(yǎng)基成分組合如將B5的無機(jī)鹽成分與MS的有機(jī)成分組合在一起等;
(2)增減氮源水平及調(diào)銨態(tài)氮和硝態(tài)氮(銨鹽和硝酸鹽)的種類和比例,氮源通常對培養(yǎng)物的質(zhì)量和發(fā)育路線影響較大;
(3)增加鈣鹽,以改善木本植物培養(yǎng)中的鈣缺乏;
(4)附加多種維生素、氨基酸及有機(jī)添加物,這對營養(yǎng)需求復(fù)雜或難培養(yǎng)的植物較為有效;
(5)對植物生長土壤及體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)含量進(jìn)行測定,給基本培養(yǎng)基改良提供參考;
(6)將無機(jī)鹽、有機(jī)成分及生長素和細(xì)胞分裂素劃分為高、中、低三個水平,進(jìn)行81(34)種組合試驗,這樣更為。總之,可通過培養(yǎng)基質(zhì)量(成分)和數(shù)量(濃度)調(diào)整,優(yōu)化和選擇與既定植物材料的特定要求相適合的基本培養(yǎng)培養(yǎng)基。
植物組織培養(yǎng)基中經(jīng)常改變的因子是生長調(diào)節(jié)物質(zhì),尤其是生長素和細(xì)胞分裂素。生長素和細(xì)胞分裂素的種類、數(shù)量和比例通常根據(jù)經(jīng)驗或激素的性質(zhì)與功能確定。但更科學(xué)的方法是采用單因子試驗法和多因子試驗法(正交設(shè)計),這樣可以采用生物統(tǒng)計學(xué)方法對結(jié)果進(jìn)行分析。如以一種基本培養(yǎng)基為基礎(chǔ),將生長素(如NAA)和細(xì)胞分裂素(如BA)各以 9種濃度水平(0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 mg/l)組合成81種處理,可以得到好的生長素和細(xì)胞分裂素濃度水平的組合。正交設(shè)計雖然科學(xué)合理,考慮到了兩類激素之間的互作,但工作量較大。
實踐中也可以采用固定生長素濃度,改變細(xì)胞分裂素種類或濃度,選擇優(yōu)的細(xì)胞分裂素種類和濃度;以及反過采用同樣的方法也可對生長素進(jìn)行選擇?;蛘哂袝r為減少工作量,可代表性地配制數(shù)量較少的幾種組合(如生長素濃度相對高的一種,細(xì)胞分裂素濃度高的一種,生長素和細(xì)胞分裂素相平衡的一種),首先確定那類較為適合,然后根據(jù)適合的一類,利用單因子或多因子試驗法進(jìn)一步確定適激素組合。確定適光照和溫度等因子的方法也同此。
制備、滅菌與消毒:
一、實驗?zāi)康?nbsp;
了解培養(yǎng)基的配制原理;掌握配制培養(yǎng)基的一般方法和步驟;了解常見滅菌、清毒基本原理及方法;掌握干熱天菌、高壓蒸汽滅菌及過濾除菌的操作方法。
二、實驗原理
培養(yǎng)基是人工按一定比例配制的供微生物生長繁殖和合成代謝產(chǎn)物所需要的營養(yǎng)物質(zhì)的混合物。培養(yǎng)基的原材料可分為碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因素和水。根據(jù)微生物的種類和實驗?zāi)康牟煌?,培養(yǎng)基也有不同的種類和配制方法。
牛肉gao蛋白胨培養(yǎng)基是一種應(yīng)用廣泛和普通的細(xì)菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基,有時又稱為普通培養(yǎng)基。由于這種培養(yǎng)基中含有一般細(xì)胞生長繁殖所需要的基本的營養(yǎng)物質(zhì),所以可供微生物生長繁殖之用。
干熱天菌、高壓蒸汽滅菌方法主要是通過升溫使蛋白質(zhì)變性從而達(dá)到殺死微生物的效果。
三、試劑與器材
1.器材
試管、三角瓶、燒杯、量筒、玻璃棒、培養(yǎng)基、分裝器、天平、牛角匙、高壓蒸汽滅菌鍋、pH度紙、棉花、牛皮紙、記號筆、麻繩、紗布、吸管、培養(yǎng)皿、電烘箱、注射器、微孔濾膜過濾器、鑷子等。
2.試劑 牛肉gao、蛋白胨、NaCl、瓊脂
四、實驗內(nèi)容
1.稱量→溶化→調(diào)pH→過濾→分裝→加塞→包扎→滅菌→無菌檢查
2.干熱滅菌:裝入待滅菌物品→升溫→恒溫→降溫→開箱取物
3.高壓蒸汽滅菌:加水→裝物品→加蓋→加熱→排冷空氣→加壓→恒壓→降壓回零→排汽→取物→無菌檢查
4.過濾除菌:組裝滅菌→連接→壓濾→無菌檢查→清洗滅菌
五、關(guān)鍵步驟及注意事項
1.要嚴(yán)格按配方配制。
2.調(diào)pH不要過頭。
3.干熱滅菌要注意物品不要堆放過緊,注意溫度的時間控制,70ºC以下放物、取物。
4.高壓滅菌要注意物品不要過多,加熱后排除冷空氣,到時降壓回零取物。
5.過濾除菌要注意各部件滅菌,壓濾時,壓力要適當(dāng),不可太猛太快,濾膜要注意清洗保存。