第29章 睡2
离体培养用的人工培养基,除含无机盐、蔗糖、维生素和水等外,还需加入植物激素和其他有机物作诱导物质。诱导出的愈伤组织或胚状体要转移到含量减少或无诱导物质、蔗糖浓度降低的分化培养基上,才能分化出根、芽以至长成小苗。以上过程都在试管内进行。再生单倍体植株的培养则须将小苗从试管取出移栽到小盆中。培养基的成分、培养的方法和条件(如温度、光照等)、供体的基因型和生理状态以及大、小孢子的发育时期等,是影响诱导频率的主要因素。植株经用秋水仙碱溶液处理等方法,使染色体数加倍后,即成为能结实的纯合二倍体(见倍数性育种)。在离体培养过程中,也会自交产生一些二倍体,但数量很少。(3)植物细胞的保存方法。1选择跟动物细胞类似的方式加入冻存液进行冻存,一般负八十度或者液氮,成本比较高;
2植物细胞具有全能性,悬浮细胞相对好制备,因此保存植物的植株或者种子更简单易行;3降低培养基温度,有些植物细胞的增殖周期会延长很多,因此可以用这种方式实现低温保存几个月,一般也够用了。
(4)植物组织培养。植物在进行组织培养时先修剪植株上的茎尖和花药,然后再分剪成大小相同的小株,浸泡在浓度为70的酒精溶液中10 ~ 30秒,再接种到初代培养基中进行培养。等到细胞开始分化形成愈伤组织的时候需要进行继代培养,提高生长素浓度,促进根系生长。
一个完整的植物组织培养过程一般包括以下几个步骤:
(1)准备阶段
查阅相关文献,根据已成功培养的相近植物资料,结合实际制订出切实可行的培养方案。然后根据实验方案配制适当的化学消毒剂以及不同培养阶段所需的培养基,并经高压灭菌或过滤除菌后备用。
(2)外植体选择与消毒
选择合适的部位作为外植体,采回后经过适当的预处理,然后进行消毒处理。将消毒后的外植体在无菌条件下切割成一定大小的小块,或剥离出茎尖,挑出花药,接种到初代培养基上。
(3)初代培养
接种后的材料置于培养室或光照培养箱中培养,促使外植体中已分化的细胞脱分化形成愈伤组织,或项芽、腋芽直接萌发形成芽。然后将愈伤组织转移到分化培养基分化成不同的器官原基或形成胚状体,最后发育形成再生植株。
(4)继代培养
分化形成的芽、原球茎数量有限,采用适当的继代培养基经多次切割转接。当芽苗繁殖到一定数量后,再将一部分用于壮苗生根, 另-部分保存或继续扩繁。进行脱毒苗培养的需提前进行病毒检测。
(5)生根培养
刚形成的芽苗往往比较弱小,多数无根,此时可降低细胞分裂素浓度或不加,提高生长素浓度,促进小苗生根,提高其健壮度。
(6)炼苗移栽
选择生长健壮的生根苗进行室外炼苗,待苗适应外部环境后,再移裁到疏松透气的基质中,注意保温、保湿、遮荫,防止病虫危害。当组培苗完全成活并生长- - 定大小后,即可移向大田用于生产。
动物组织培养:
培养液成分
体外细胞培养所需营养物质与体内基本相同,例如,需要糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素等。将细胞所需的上述物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基,称为合成培养基。由于动物细胞生活的内环境还有一些成分尚未研究清楚,所以需要加入动物血清以提供一个类似生物体内的环境,因此在使用合成培养基时,通常需加入血清、血浆等一些天然成分。
培养液特点
液体培养基、通常含动物血清。
培养条件
无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行无菌处理,通常还要在培养液中加入一定量的的抗生素,以防被污染。此外应定期更换培养液,以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生危害。
营养物质:无机物(无机盐、微量元素等),有机物(糖、氨基酸、促生长因子等)
血清和血浆 (提供细胞生长必须的营养成份)
温度和ph(365±05c,72~74)
气体环境(95的空气+5co2的混合气体)
其中5co2气体是为保持培养液的ph稳定
基本过程
取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎,并用胰蛋白酶(或用胶原蛋白酶)处理(消化),形成分散的单个细胞,将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。另外,原代培养就是从机体取出后立即进行的细胞、组织培养。当细胞从动植物中生长迁移出来,形成生长晕并增大以后,科学家接着进行传代培养,即将原代培养细胞分成若干份,接种到若干份培养基中,使其继续生长、增殖。通过一定的选择或纯化方法,从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞称为细胞株。当培养超过50代时,大多数的细胞已经衰老死亡,但仍有部分细胞发生了遗传物质的改变出现了无限传代的特性,即癌变。此时的细胞被称为细胞系。
动物细胞培养
培养基添加胰岛素可促进细胞对葡萄糖的摄取