本章主要内容
? 商业性组织培养实验室和小工厂的设计与主要设备 ? 培养基及其配制 ? 外植体的选择与培养 ? 试管苗的驯化与移载
第一节 商业性组织培养实验室和小工厂
的设计与主要设备
? 培养皿的清洗;
? 培养基的配制、分装和高压灭菌; ? 无菌操作——材料的表面灭菌和接种; ? 将培养物放到培养室培养;
? 试管苗的驯化、移栽和初期管理。
(一)、洗涤室(cleaning room)
? 洗涤室用于完成玻璃器皿等仪器的清洗、干燥和贮存。 ? 室内配备:
? 大型水槽,最好是白瓷水槽。为防止碰坏玻璃器皿,可铺垫橡胶。上下水道要畅通。 ? 备有塑料筐,用于运输培养器皿。
? 备有干燥架,用于放置干燥涮净的培养器皿。
(二)、准备室(repairing room)
? 完成培养基制备以及试管苗出瓶、清洗与整理工作。准备室要求明亮、通风。 ? 如果房间较多,可将准备室分为洗涤室和配置室两部分。洗涤室专门负责试管苗出瓶与
培养器皿的清洗工作;配置室则负责培养基的配制、分装、包扎和高压灭菌等工作。
(三)、缓冲室
? 进入无菌室前要在缓冲室里换上经过灭菌的卫生服、拖鞋,戴上口罩。 ? 应当在此室内安装灭菌用的紫外灯。控制无菌室及培养室的配电板等。
(四)、无菌操作室(transfering room)
? 接种室是进行植物材料的分离接种及培养物转移的一个重要操作室。其无菌条件的好坏
对组织培养成功与否起重要作用。 ? 配置:
? 在工作方便的前提下,接种室宜小不宜大,一般7-8m2,要求地面、天花板及四壁
尽可能密闭光滑,易于清洁和消毒。配置拉动门,以减少开关门时的空气扰动。 ? 接种室要求干爽安静,清洁明亮。在适当位置吊装1-2盏紫外线灭菌灯,用以照射
灭菌。最好安装一小型空调,使室温可控,这样可使门窗紧闭,减少与外界空气对流。
(五)、培养室(culturing room)
? 培养室是将接种的材料进行培养生长的场所。培养室的大小可根据需要培养架的大小、
数目、及其他附属设备而定。 ? 设计原则:
? 充分利用空间和节省 ? 能源
? 高度比培养架略高为 ? 宜
? 周围墙壁要求有绝热 防火的性能。
(五)、培养室(culturing room) ? 培养架大多由金属制成。 ? 规格:
? 一般设5层,最低一层离地高约10 cm,其他每层间隔30cm左右,培养架即高1.7m左
右。培养架长度都是根据日光灯的长度而设计,如采用40W日光灯,则长1.3 m,30 W的长1m,宽度一般为60cm。
? 培养室最重要的因子是温度,一般保持在20-27℃左右,具备产热装置,并安装窗式或
立式空调机。由于热带植物和寒带植物等不同种类要求不同温度,最好不同种类有不同的培养室。室内湿度也要求恒定,相对湿度以保持在70%-80%为好,可安装加湿器。 ? 控制日光照时间可安装定时开
关钟,一般需要每天光照10-16h。也有的需要连续照明。现代组培实验室大多设计为采用天然太阳光照作为主要能源,这样不但可以节省能源,而且组培苗接受太阳光生长良好,驯化易成活。
(六)、驯化室
? 驯化室要求清洁无菌,配有空调机、加湿器、恒温恒湿控制仪、喷雾器、光照调节装置、
通风口以及必要的杀菌剂。
(七)、温室
? 应配有空调机、通风口、加湿器、恒温恒湿控制装置、喷雾装置、光照调节装置以及必
要的杀菌杀虫装置及相应药剂。
二、仪器设备和器皿用具 ? 常见仪器设备
? 1、超净台 ? 2、无菌箱 ? 3、空调机
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 4、除湿机 5、恒温箱 6、烘箱
7、高压灭菌锅 8、冰箱
9、电子分析天平和托盘天平 10、显微镜及解剖镜 11、水浴锅 12、摇床与转床 13、磁力搅拌器 14、电蒸馏水器 15、酸度计 16、离心机
1、超净台和无菌箱
? 1、超净台,优点是操作方便自如,比较舒适,工作效率高,准备时间短。开机10分钟
即可操作,可进行长时间使用。在工厂化生产中,接种工作量很大,需要经常长久地工作时,超净台是很理想的设备。
? 2、无菌箱,在投资少的情况下,可以用接种箱来代替超净台。接种箱依靠密闭、药剂
熏蒸和紫外灯照射来保证内部空间无菌。但操作活动受限制,准备时间长,工作效率低。
工作原理
? 超净台功率在145-260W左右,它装有小型鼓风机,使空气穿过一个前置过滤器,在这
里把大部分空气尘埃先过滤掉,然后再使空气穿过一个细致的高效过滤器,它除去了大于0.3um的尘埃、细菌和真菌孢子等,最后以较洁净的气流吹到工作台面。超净空气的流速为每分钟24-30m,这已足够防止附近空气袭扰而引起的污染,这样的流速也不会妨碍采用酒精灯对器械等的灼烧消毒。在这样的无菌条件下操作,就可以保证无菌材料在转移接种过程中不受污染。
? 根据风幕形成的方式,超净台可分为水平式和垂直式二种型号。
(二)各类玻璃器皿
1、培养器皿 2、分注器 3、离心管 4、刻度移液管 5、细菌过滤器 6、实验器皿
1、培养器皿
? 1、培养器皿:在组织培养中配制培养基和进行培养需大量的玻璃器皿。要求由碱性溶
解度小的硬质玻璃制成,以保证长期贮存药品及培养的效果;培养用的还要求透光度好,能耐高压高温,能方便放入培养基和培养材料的器皿,根据培养的目的和要求,可以采用不同种类、规格的玻璃器皿。其中以试管、三角瓶、培养皿等使用较多。 ? 最常使用的是
? 三角瓶
? 培养皿(9、12cm直径)用于:游离细胞、原生质体、花粉等的静置培养、看护培养、
无菌种子的发芽、植物材料的分离等都需采用。
? 试管(18mmXl80mm或20mmX200mm)用于:培养较高的试管苗。
? 工厂化生产可采用广口的200ml罐头瓶,加盖半透明的塑料盖,由于瓶口大,所以大量
繁殖时操作方便、工作效率高,也减少了培养材料的损伤。但缺点是易引起污染。
瓶口封塞
? 瓶口封塞可用多种方法,要具有一定的通气性和密闭性,以防止培养基干燥和杂菌污染。 ? 以前封口常用棉塞。但这种封口办法夏季极易污染,且不易保持培养基的湿度。现在多
采用聚丙烯塑料薄膜作为封口,以线绳结扎或橡皮圈箍扎。为了增加通气性,可在里面衬一层硫酸纸或牛皮纸。这样经济方便,且通气好。也可采用专用的封口膜。
5、细菌过滤器
? 用于除去不能采用湿热灭菌法的液体中的细菌。一般采用0.22um微孔滤膜进行抽滤灭
菌。包括滤头,注射器或采用抽滤装置:真空泵、吸滤瓶、滤气玻璃管等。
6、实验器皿
? 在组织培养中配制培养基,贮藏母液,材料的消毒等需要各种化学实验用的玻璃器皿,
包括:
? 100ml、250ml、500ml、1000ml烧杯; ? l0ml、l00ml、1000ml量筒;
? l00ml、1000ml试剂瓶(棕色)等等。
(三)、器械用具(P13)
? 1.镊子类:尖头和枪形 ? 2.剪刀类 ? 3.解剖刀 ? 4.解剖针
? 5、接种工具:接种针、接种钩及接种铲(由白金丝或镍丝制成) ? 6、钻孔器
? 7、其它:酒精灯,电炉,试管架,搪瓷盘等
第二节 培养基及其配置 ? 目的要求:
? (1)一般掌握培养基的种类、特点; ? (2)掌握基本培养基的配方;
? (3)一般掌握培养基的组成成分和适宜的剂量;
? (4)掌握培养基母液和常用培养基的配制方法和步骤; ? (5)熟练掌握培养基的灭菌方法; ? (6)一般掌握培养基的筛选办法。
培养基及其配制 ? 培养基的种类
? 培养基的成分 ? 培养基配制
1.培养基的种类 ? 按成分分类:
? MS,B5,White,NT,KM-8P,N6等。 ? 按状态: 液体,固体。
(1)MS培养基(Murashige and Skoog Medium) MS培养基(Murashige and Skoog Medium)
? Toshio Murashige, Folke Skoog. A Revised Medium for Rapid Growth and Bio Assays
with Tobacco Tissue Cultures. Physiol. Plant. 1962,15:473-497. ? 植物组织培养中常用的一种培养基。
? 离子浓度较高,硝酸盐含量较其他培养基高。 ? 器官,花药,细胞,原生质体培养。
(2)B5培养基(B5 Medium)
? Gamborg, O. L.; Miller, R. A.; Ojima, K. Nutrient requirements of suspension
cultures of soybean root cells. Exp. Cell Res. 50:151–158; 1968.
B5培养基(B5 Medium) ? 铵含量较低
? 木本植物,十字花科植物
(3)White培养基(White Medium)
? White, P. R. Handbook of plant tissue culture. New York: The Ronald Press Co.;
1943. White, P. R.; Grove, A. R. Proceedings, International Conference on Plant ? Tissue Culture (1963: University Park, PA). Berkeley, CA: McCutchan Pub. Corp.;
1965:553 pp. ? 无机盐含量低 ? 生根培养
(4)NT培养基(NT Medium) ? 1970
? 烟草叶肉原生质体培养
(5)KM-8培养基(KM-8 Medium) ? 1974
? 有机成分复杂,包括所有单糖和维生素,呼吸代谢主要有机酸 ? 原生质体和融合体培养
(6)N6培养基(N6 Medium) ? 1974,朱至清等。