第一节 组培污染及防治
一、污染来源
1. 真菌:
室内真菌种类主要有芽枝孢霉属、曲霉属、铰链孢霉属、镰刀霉属、青霉属等,春、夏季,尤其是南方的梅雨时节,温暖潮湿,非常适合真菌生长。如果长期使用空调而不注意通风,可引起室内真菌污染。室内有空调比没有空调情况下曲霉菌落数多4倍。
2. 细菌
细菌是无孔不入的微生物,为避免细菌的侵袭,科学家曾尝试用抗微生物材料生产各种用品,但效果不十分理想,因为这些材料虽然能杀死细菌,却充满了化学物质。
3. 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
二、传播途径
(1)户外风传播
菌类细小如尘 随风飘散 由上下落 见湿就长 有风就有沙 有沙就有尘 有尘就有菌 菌尘混共存
(2)涡流传播
超净工作台上,摆放物品太多,当无菌风吹过时,就会在物品周围形成涡流群,菌类就会在涡流群中停留,从而降低净化效果,增加污染机会。
(3)接种传播
脏手每只带有细菌4万~40万,干净的手,指甲盖大小也有3200多个细菌。指甲缝可以窝藏30多种细菌。如果手上带菌较多,在操作过程中,就难免有菌落入培养基或植物材料上,而导致污染。另外,不正确操作也会增加污染机率掀盖生硬,灭菌不够,操作过慢等。接种过程应该轻开盖,火灭慢,操作快。
三、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。
四、污染原因判断及污染苗抢救
(1)若污染菌类是零星分散在培养基中,则可确定是人为引起的污染,比如培养基灭菌不彻底;超净工作台长时间不换滤网,致使净化能力降低;接种用具灭菌不彻底;操作不正确,动作生硬缓慢,开瓶时间太久,接种台摆放物品杂乱,操作中心在人体范围之内;接种室长期不灭菌,菌类太多。
(2)若污染菌类是从材料周围长起,则可证明是植物材料带菌引起。可能是接种用具灭菌不彻底,接种时材料被污染;或者是未及时发现污染苗,接种过程交叉感染;
(3)若是外植体,菌类从材料培养基以上部分长起,而不是从培养基先长起,且发生在5天以后,则说明是材料带的内生菌。若从培养基以下开始长菌,发生时间较早,且有从里向外的趋势,则说明是切口引起的污染,原因有是灭完菌后,未剪去两个切口或虽剪但器具带菌;
抢救措施:
(1)真菌污染后,如果已形成孢子,则必须经高压灭菌后扔掉,即使仅形成菌丝,菌丝能够达到材料内部,因此,真菌污染是灭绝性的。但若使细菌污染,由于细菌繁殖是靠芽孢,细菌不会弥散整个空间,因此只要及时发现,将材料上部未感菌的部分剪下转接,材料仍可以用。
(2)用抗生素等杀菌药剂的处理,虽有不少报道,但至今还未发现那种抗生素能够对各种菌都有效,并且常常也会影响植物材料的正常生长分化。另一些药剂,虽有的杀菌效果好,但往往容易引起盐害,也无法利用。
第二节 材料褐化及其防止
一、褐化现象
外植体褐变是指在接种后,其表面开始变褐,有时甚至会使整个培养基变褐的现象。它的出现是由于植物组织中的多酚氧化酶被激活,而使细胞的代谢发生变化所致。在褐变过程中,会产生醌类物质,它们多呈棕褐色,当扩散到培养基后,就会抑制其他酶的活性,从而影响所接种外植体的培养。
二、褐化的主要原因
(1)品种:研究表明,品种间的褐变现象是不同的。由于多酚氧化酶活性上的差异,因此有些品种的外植体在接种后较易褐变,而有些花卉品种的外植体在接种后不易褐变。故在培养过程中应该有所选择,对不同的品种分别进行处理。
(2)生理状态:外植体的生理状态不同,在接种后褐变程度也有所不同。一般来说,幼嫩的组织在接种后褐变程度并不明显,而老熟的组织在接种后褐变程度较为严重。
(3)培养基成分:浓度过高的无机盐会使褐化程度增加,此外,细胞分裂素的水平过高也会刺激某些外植体的多酚氧化酶的活性,从而使褐化现象加深。
(4)培养条件不当:例如光照过强、温度过高、培养时间过长等,均可使多酚氧化酶的活性提高,从而加速被培养的外植体的褐变程度。
三、防治措施
(1)选择合适的外植体:一般来说,最好选择生长处于旺盛的外植体,这样可以使褐变现象明显减轻。
(2)合适的培养条件:无机盐成分、植物生长物质水平、适宜温度、及时继代培养均可以减轻材料的褐变现象。
(3)使用抗氧化剂:在培养基中,使用半胱氨酸、抗坏血酸等抗氧化剂能够较为有效地避免或减轻很多外植体的褐变现象。另外使用0.1%~0.5%的活性炭对防止褐变也有较为明显的效果。
(4)连续转移:对容易褐变的材料可间隔12~24小时的培养后,再转移到新的培养基上,这样经过连续处理7~10天后,褐变现象便会得到控制或大为减轻。
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