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化学消毒剂在植物组培中的应用

文章作者:腾昊科技 发布时间:2021-09-06 16:37:36 浏览次数:44
化学灭菌方式在植物组培中的应用非常广泛,其方法是在组培中使用无机或有机化学物质进行灭菌.

  1 无机消毒剂

  ①外植体的消毒

  在植物组培中,无机消毒剂在外植体消毒方面的应用相当广泛.利用84消毒液、升汞和双氧水对毕氏海蓬子种子和幼苗进行消毒处理得出,毕氏海蓬子下胚轴用体积分数为20%的84消毒液处理10min后,其抗污染率可达93%;对海蓬子种子用质量分数为0.1%的升汞处理15min后,种子的抗污染率可达97%.在除虫菊种子及幼苗消毒方法的研究中发现,以10%次氯酸钠消毒30min的污染率仅为3.33%,幼苗以0.1%HgCl2处理4min的成活率达90%.用0.1%HgCl2对外植体进行消毒都取得了很好的消毒效果.也有报道,溴水、硝酸银等具有明显的消毒效果.可见,在外植体的消毒过程中使用恰当的单一无机消毒剂进行消毒的效果良好.以油樟的带芽茎段为材料,在初代培养中进行了不同的表面消毒试验,发现Ca(ClO)2和HgCl2配合使用有助于污染率的降低.对三倍体毛白杨的外植体进行消毒时发现,带芽茎段在漂白粉饱和上清液中浸泡30min,再以0.1%的升汞浸泡15 min,消毒效果较好.以巴戟天茎段为试材,发现很佳消毒方式是0.1%升汞8min+2%次氯酸钠10min.

  各种无机消毒剂的消毒原理不同.氯化汞或硝酸银的杀菌原理是Hg2+或Ag+可与带负电荷的蛋白质结合,使细菌蛋白变性、酶失活.含氯消毒剂的杀菌作用包括次氯酸的作用、新生氧作用和氯化作用.次氯酸的氧化作用是含氯消毒剂的最主要的杀菌力所在.含氯消毒剂在水中形成次氯酸,作用于菌体蛋白质.次氯酸不仅可与细胞壁发生作用,且因分子小,不带电荷,故侵入细胞内与蛋白质发生氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶,使糖代谢失调而致细胞死亡.当前虽没有对单一的无机消毒剂和一种以上无机消毒剂配合使用的消毒效果进行深入研究,但从消毒原理上我们可以推测无机消毒剂混合使用的效果要优于单一使用.另外,氯化汞消过毒的外植体材料要用无菌水反复多次洗涤以将药剂除净.氯化汞也会给环境造成较大污染,应尽量减少或不用氯化汞为宜.

  ②组培环境的消毒

  组培中的污染主要是由微生物引起的,微生物本身很小,在空气中又无处不在,因此,减少培养环境的微生物对降低组培的污染率至关重要.在马铃薯脱毒试管苗工厂化生产中,每隔4~5d对无菌室每立方米空间用甲醛与高锰酸钾按3∶1的比例封闭熏蒸24h,污染率明显降低.向组培环境中通入臭氧是时下广泛应用的消毒措施,臭氧在常温、常压下分子结构不稳定,很快自行分解成氧气和单个氧原子,后者具有很强的活性,对细菌有极强的氧化作用,它不仅对各种细菌有杀灭能力,而且对杀死真菌孢子也很有效,由于使用臭氧消毒不存在任何有毒残留物,因而也很符合当前的环保要求.现在应用于植物组培环境消毒的措施很多,比如使用专用的熏蒸器进行熏蒸消毒和在组培环境中喷洒农药等也都常用.与紫外光直射灭菌和药物喷洒灭菌相比,通臭氧或无机消毒剂熏蒸均能弥散到组培环境中的背阴、角落或小缝穴等处.

  2 有机消毒剂

  ①外植体的消毒

  将薄叶系文心兰花梗用70%乙醇浸渍10秒的前处理效果较好.发现在其它消毒剂中添加吐温-80,可降低芳香植物唇萼薄荷组培中的污染率.对外植体用洗衣粉进行清洗和消毒也取得了良好的效果.用0.12mg/mL抗菌肽溶液浸泡棉花去壳种子有效地防止了棉花组培中常有的真菌污染,而对棉花根系的发育无影响.采用70%的乙醇处理30s,0.1%的升汞加3~5滴吐温20消毒6min既能很好地控制冬枣组培的污染.在植物组培中用于外植体消毒的有机消毒剂还有多菌灵、甲基托布津、洗衣粉等.酒精能吸收细菌蛋白的水分,使其脱水变性凝固,从而杀灭细菌.多菌灵为高效低毒内吸性杀菌剂,有内吸治疗和保护作用,可干扰病原菌有丝分裂中纺锤体的形成,影响细胞分裂.吐温作为一种表面活性剂能显著增强其它消毒剂的消毒效果.


  ②培养基中添加消毒剂

  在百合脱毒培养基中添加病毒唑结合热处理的方法较好.病毒唑是广谱强效的抗病毒药物,临床上应用于病毒性疾病的防治,应用于植物组培尚属首例.研究了山梨酸钾在红豆杉开放式组培中的抗菌作用,结果表明,0.02g/L和0.04g/L山梨酸钾的抑菌效果较好,抑菌时间最长,在红豆杉的开放式组织培养中未出现青霉和黑曲霉,且菌块生长较慢.以“林畬早薯”山药茎段为外植体,发现在培养基中添加25mg/L苯甲酸钠的抑菌效果良好,经高温处理和常温下过滤处理的苯甲酸钠在植物组织培养中的抑菌效果区别不显著.山梨酸分子能与微生物细胞酶系统中的巯基结合,从而达到抑制微生物生长和防腐目的.山梨酸钾对细菌、酵母和霉菌均有抑制作用,但对厌气性微生物和嗜酸乳杆菌几乎无效.其防腐作用较苯甲酸更广,苯甲酸虽也有防腐作用,但对人体有一定的毒副作用,因此,在实践中建议选用山梨酸钾替代苯甲酸.通过实验证实了壳聚糖对组培污染菌类有很好的抑制作用,在花卉组培污染防治方面具有应用价值.在枸杞继代培养物中加入不同浓度的农用杀菌剂,结果发现,75%的代森锰锌可湿性粉剂对组培中出现的真菌污染具有显著的防治效果,污染率仅10%,且枸杞培养物的生长情况良好.代森锰锌是一种广谱保护性杀菌剂,其作用机理是抑制菌体内丙酮酸的氧化,同时可为植物提供锌元素,除解决缺锌的症状外,给植物增强抵抗病害的能力,从而间接地起到杀菌作用.将不同杀菌剂加入金线莲培养基中,发现50%的多菌灵的效果优于70%的甲基托布津和25%的甲霜灵,其抑菌率达100%.可见,多种有机化学消毒剂都可以添加于组培用的培养基中,起到良好的抑菌效果,但目前缺乏多种有机化学消毒剂配合使用的系统研究.

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