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植物组织培养中常用灭菌方法(二)

2020.6.15

4、不耐热的物质采用过滤灭菌

一些生长调节剂,如赤霉素、玉米素、脱落酸和某些微生物是不耐热的,不能用高压灭菌处理,通常采用过滤灭菌方法。

一些化学成分在高温高压下会发生降解而失去效能或降低效能。经高温灭菌后赤霉素GA3的活性仅及不经高温灭菌的新鲜溶液的10%。蔗糖经高温后部分被降解成d-葡萄糖和d-果糖,果糖又可被部分水解,产生抑制培养的植物组织生长的物质。高温还可使碳水化合物和氨基酸发生反应。维生素具有不同程度的热稳定性,但如果培养基的ph值高于5.5,则维生素b1会被迅速降解。泛酸钙、植物组织提取物等要过滤灭菌,不能高温灭菌,否则会失去作用。

防细菌滤膜的网孔的直径为0.45微米以下,当溶液通过滤液后,细菌的细胞和真菌的孢子等因大于滤膜直径而被阻,在需要过滤灭菌的液体量大时,常使用抽滤装置;液量小时,可用注射器。使用前对其高压灭菌,将滤膜装在注射器的靠针管处,将待过滤的液体装入注射器,推压注射器活塞杆,溶液压出滤膜,从针管压出的溶液就是无菌溶液。

过滤除菌操作步骤:首先将过滤器、接液瓶用纸包好,滤膜可放在培养皿内用纸包好。使用前先经121℃高压蒸汽灭菌30分钟;在超净工作台上,将滤器装置装好,用灭菌无齿镊子将滤膜安放在隔板上,滤膜粗糙面向上;然后将待除菌的液体注入滤器内,开动真空泵即可过滤除菌。滤液经培养证明无菌生长后可保存备用。

5、空间采用紫外线和熏蒸灭菌

(1)紫外线灭菌在接种室、超净台上或接种箱用紫外灯灭菌。紫外线灭菌是利用辐射因子灭菌,细菌吸收紫外线后,蛋白质和核酸发生结构变化,引起细菌的染色体变异,造成死亡。紫外线的波长为200-300nm,其中260nm的杀菌能力最强,但是由于紫外线的穿透能力很弱,所以只适于空气和物体表面的灭菌,而且要求距照射物以不超过1.2米为宜。

(2)熏蒸灭菌用加热焚烧、氧化等方法,使化学药剂变为气体状态扩散到空气中,以杀死空气和物体表面的微生物。这种方法简便,只需要把消毒的空间关闭紧密即可。

化学消毒剂的种类很多,它们使微生物的蛋白质变性,或竞争其酶系统,或降低其表面张力,增加菌体细胞浆膜的通透性,使细胞破裂或溶解。一般说来,温度越高,作用时间越长,杀菌效果越好。另外,由于消毒剂必须溶解于水才能发挥作用,所以要制成水溶状态,如升汞与高锰酸钾。还有消毒剂的浓度一般是浓度越大,杀菌能力越强,但石炭酸和酒精例外。

常用熏蒸剂是甲醛,熏蒸时,房间关闭紧密,按5-8ml/m3用量,将甲醛置于广口容器中,加5g/m3高锰酸钾氧化挥发。熏蒸时,房间可预先喷湿以加强效果。冰醋酸也可进行加热熏蒸,但效果不如甲醛。

6、一些物体表面用药剂喷雾灭菌

物体表面可用一些药剂涂搽,喷雾灭菌。如桌面、墙面、双手、植物材料表面等,可用75%的酒精反复涂搽灭菌,1%-2%的来苏儿溶液以及0.25%-1%的新洁尔灭也可以。

7、植物材料表面用消毒剂灭菌

从外界或室内选取的植物材料,都不同程度地带有各种微生物。这些污染源一旦带入培养基,便会造成培养基污染。因此,植物材料必须经严格的表面灭菌处理,再经无菌操作手续接种到培养基上,这一过程叫做接种。接种的植物材料叫做外植体(explant)。
启维益成代理的植物组培抗菌剂(PPM)它是一种广谱抗微生物剂,可以杀死细菌和真菌细胞,防止真菌孢子的萌发,并在较高浓度下能消除内源性污染的外植体。
首先,将采来的植物材料除去不用的部分,将需要的部分仔细洗干净,如用适当的刷子等刷洗。把材料切割成适当大小,即灭菌容器能放入为宜。置自来水龙头下流水冲洗几分钟至数小时,冲洗时间视材料清洁程度而宜。易漂浮或细小的材料,可装入纱布袋内冲洗。流水冲洗在污染严重时特别有用。

洗时可加入洗衣粉清洗,然后再用自来水冲洗洗衣粉水。洗衣粉可除去轻度附着在植物表面的污物,除去脂质性的物质,便于灭菌液的直接接触。当然,最理想的清洗物质是表面活性物质吐温。

第二步是对材料的表面浸润灭菌。要在超净台或接种箱内完成,准备好消毒的烧杯、玻璃棒、70%酒精、消毒液、无菌水、手表等。用70%酒精浸泡10-30秒。由于酒精具有使植物材料表面被浸湿的作用,加之70%酒精穿透力强,也很易杀伤植物细胞,所以浸润时间不能过长。有一些特殊的材料,如果实、花蕾、包有苞片、苞叶等的孕穗,多层鳞片的休眠芽等等,以及主要取用内部的材料,则可只用70%酒精处理稍长的时间。处理完的材料在无菌条件下,待酒精蒸发后再剥除外层,取用内部材料。

第三步是用灭菌剂处理。表面灭菌剂的种类较多,可根据情况选取1-2种使用(表2)。

表2. 常用灭菌剂使用浓度及效果比较

灭菌剂名称

使用浓度

灭菌时间/min

灭菌效果

酒精

70-75%

0.1-3

氯化汞

0.1-0.2%

2-10

很好

漂白粉

饱和溶液%

5-30

很好

次氯酸钙

9-10%

5-30

很好

次氯酸钠

2%

5-30

很好

过氧化氢

10-12%

5-15

抗菌素

4-50mg/L

30-60

较好

 

上述灭菌剂应在使用前临时配制,氯化汞可短期内储用。次氯酸钠和次氯酸钙都是利用分解产生氯气来杀菌的,故灭菌时用广口瓶加盖较好;升汞是由重金属汞离子来达到灭菌的;过氧化氢是分解中释放原子态氧来杀菌的,这种药剂残留的影响较小,灭菌后用无菌水漂洗3-4次即可;由于升汞液灭菌的材料,难以对升汞残毒去除,所以应当用无菌水漂洗8-10次,每次不少于3分钟,以尽量去除残毒。

灭菌时,不沥干的植物材料转放到烧杯或其他器皿中,记好时间,倒入消毒溶液,不时用玻璃棒轻轻搅动,以促进材料各部分与消毒溶液充分接触,驱除气泡,使消毒彻底。在快到时间之前1-2分钟,开始把消毒液倾入一备好的大烧杯内,要注意勿使材料倒出,倾倒干净后立即倒入无菌水,轻搅漂洗。灭菌时间是从倒入消毒液开始,至倒入无菌水时为止。记录时间还便于比较消毒效果,以便改正。灭菌液要充分浸没材料。宁可多用些灭菌液,切勿勉强在一个体积偏小的容器中使用很多材料灭菌。

在灭菌溶液中加吐温-80或triton X效果较好,这些表面活性剂主要作用是使药剂更易于展布,更容易浸入到灭菌的材料表面。但吐温加入后对材料的伤害也在增加,应注意吐温的用量和灭菌时间,一般加入灭菌液的0.5%,即在100ml加入15滴。

最后一步是用无菌水漂洗,漂洗要求3分钟左右,视采用的消毒液种类,漂洗3-10次左右。无菌水漂洗作用是免除消毒剂杀伤植物细胞的副作用。


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