第2章—实验室设备及培养条件

1、2022-4-281 第二章第二章 实验室设备和培养条件实验室设备和培养条件 在进行植物组织培养工作之前，首先应对工作中在进行植物组织培养工作之前，首先应对工作中需要哪些最基本的设备条件有个全面的了解，以便需要哪些最基本的设备条件有个全面的了解，以便因地制宜地利用现有房屋，或新建、改建实验室因地制宜地利用现有房屋，或新建、改建实验室。2022-4-282第一节第一节 实验室设计实验室设计 植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。要做到植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。要做到无菌的条件，需要一定的设备、器材和用具，同时还需无菌的条件，需要一定的设备、器材和用具，同时还需要人工控制温度、光照

2、、湿度等培养条件。要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。2022-4-283实验室的大小取决于工作的目的和规模：实验室的大小取决于工作的目的和规模：1.1.以工厂化生产为目的，实验室规模太小，则会限制以工厂化生产为目的，实验室规模太小，则会限制生产影响效率。生产影响效率。2. 2. 在设计组织培养实验室时，应按组织培养程序来设在设计组织培养实验室时，应按组织培养程序来设计计, ,避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。一、标准的组织培养实验室一、标准的组织培养实验室 1.洗涤室（准备室）洗涤室（准备室） 2.2.配置室配置室 3.3.灭菌室灭菌室 4.4.缓冲间

3、缓冲间 5.5.接种室接种室 6.6.培养室培养室 7.7.观察室观察室2022-4-2842022-4-2851.1.准备室的设置及配备：准备室的设置及配备：器具的洗涤、干燥、消毒器具的洗涤、干燥、消毒 2.2.配置室配置室 进行药品的配置、保存、分装进行药品的配置、保存、分装3.3.灭菌室灭菌室 培养基及使用器具的消毒与灭菌培养基及使用器具的消毒与灭菌4.4.缓冲间缓冲间5. 接种室接种室 进行材料的接种，内置超净工作台或接种箱。外设缓冲进行材料的接种，内置超净工作台或接种箱。外设缓冲间间, 放置拖鞋、工作服、工作帽放置拖鞋、工作服、工作帽6. 6. 培养室培养室 将接种的材料进行无菌培养

4、生长的场所将接种的材料进行无菌培养生长的场所7.7.细胞学观察实验室细胞学观察实验室 室内放有解剖室内放有解剖镜、显微镜，镜、显微镜，可行培养材料可行培养材料的组织学、细的组织学、细胞学观察、照胞学观察、照相等相等第二节第二节 基本仪器设备与用品基本仪器设备与用品2022-4-2812（一）仪器设备（一）仪器设备1.1.超净工作台超净工作台(cleaning (cleaning table):table): 用于培养物的无菌操用于培养物的无菌操作（由鼓风机、滤板、操作（由鼓风机、滤板、操作台、紫外灯和照明灯组作台、紫外灯和照明灯组成）。成）。 超净台分水平式和垂超净台分水平式和垂直式二种型号直

5、式二种型号 2022-4-28132. 2. 高压灭菌锅（手提式、立式或卧式）高压灭菌锅（手提式、立式或卧式） 用于进行培养基和器械用具的灭菌。小规模实验室可选用于进行培养基和器械用具的灭菌。小规模实验室可选用小型手提式高压灭菌锅用小型手提式高压灭菌锅 卧式灭菌锅卧式灭菌锅自动灭菌锅自动灭菌锅 3 3. .光照培养箱光照培养箱: : 用于植物材料的培用于植物材料的培养，其内配有光照、有养，其内配有光照、有温度感受器，控制箱内温度感受器，控制箱内温度到所调指标。温度到所调指标。2022-4-2814光照培养箱光照培养箱2022-4-2815电子天秤电子天秤4. 4. 电子分析天平和托电子分析天平

6、和托盘天平：盘天平： 电子分析天平，用于电子分析天平，用于称取大量元素、微量元素、称取大量元素、微量元素、维生素、激素等微量药品精维生素、激素等微量药品精确度为确度为0.0001g0.0001g；托盘天平；托盘天平用于称取用量较大的糖和琼用于称取用量较大的糖和琼脂等，其精确度为脂等，其精确度为0.1g0.1g。天平应放置在干燥、不受震天平应放置在干燥、不受震动的天平操作台上。动的天平操作台上。 5. 5. 酸度计：酸度计： 首次使用酸度计首次使用酸度计前，应用标准液调节定前，应用标准液调节定位，然后固定。测量位，然后固定。测量pHpH值时，待测液必须充分值时，待测液必须充分搅拌均匀。如果培养基

7、搅拌均匀。如果培养基温度过高，测量时要调温度过高，测量时要调整整pHpH值计上的温度扭使值计上的温度扭使之和培养基温度相当。之和培养基温度相当。 2022-4-28166.6.烘箱：烘箱：用于干燥洗净的玻璃器皿，也用于干燥洗净的玻璃器皿，也可用于干热灭菌和测定干物重。可用于干热灭菌和测定干物重。用于干燥需保持用于干燥需保持80-10080-100；进；进行干热灭菌需保持行干热灭菌需保持150150，达，达1-1-3h3h；若测定干物重，则温度应；若测定干物重，则温度应控制在控制在8080烘干至完全干燥为烘干至完全干燥为止。止。7.7.显微镜显微镜 8.8.培养架：培养架：放置培养材料放置培养材

8、料9.9.紫外线杀菌灯紫外线杀菌灯：杀菌杀菌10.10.定时器：定时器：控制光照时间控制光照时间11.11.普通冰箱：普通冰箱：主要用于贮存母液、各种易变质、易分解的主要用于贮存母液、各种易变质、易分解的化学药品以及植物材料等化学药品以及植物材料等12.12.大型工作台大型工作台: : 其高度应方便配制工作。其高度应方便配制工作。13.13.药品柜药品柜: : 用于放置常用药品。用于放置常用药品。14.14.解剖镜：解剖镜：种类较多，用于分离微茎尖可采用双筒实体解种类较多，用于分离微茎尖可采用双筒实体解剖镜。解剖镜上带有照相装置，根据需要随时对所需材剖镜。解剖镜上带有照相装置，根据需要随时对所

9、需材料进行摄影记录。料进行摄影记录。 2022-4-28192022-4-2820（二）小型用品（二）小型用品1 1镊子类镊子类(forceps)(forceps) 常应用医疗上的镊子常应用医疗上的镊子, , 根据操作需要有各种类型根据操作需要有各种类型2 2剪刀类剪刀类(scissors)(scissors) 可采用医疗五官科用的中型剪刀。主要用于切断茎段、可采用医疗五官科用的中型剪刀。主要用于切断茎段、叶片等。也可以用弯形剪刀，由于其头部弯曲，可以深入叶片等。也可以用弯形剪刀，由于其头部弯曲，可以深入到瓶口中进行剪切。到瓶口中进行剪切。2022-4-28213.3.解剖刀解剖刀: : 切割

10、较小材料和分离茎尖分生组织时，可用解剖刀。切割较小材料和分离茎尖分生组织时，可用解剖刀。刀片要经常调换，使之保持锋利状态，否则切割时会造成刀片要经常调换，使之保持锋利状态，否则切割时会造成挤压，引起周围细胞组织大量死亡，影响培养效果。挤压，引起周围细胞组织大量死亡，影响培养效果。4.4.解剖针解剖针: : 解剖针可深入到培养瓶中，转移细胞或愈伤组织。解剖针可深入到培养瓶中，转移细胞或愈伤组织。也可用于分离微茎尖的幼叶，可以自制。也可用于分离微茎尖的幼叶，可以自制。 1.1.组培瓶（玻璃）组培瓶（玻璃）- 要求透光度好，能耐高压高温要求透光度好，能耐高压高温, , 以试管、三角瓶、培以试管、三角

11、瓶、培 养皿等使用较多。养皿等使用较多。 2.2.三角锥瓶三角锥瓶- 适用于各种培养（如固体培养、液体培适用于各种培养（如固体培养、液体培养、大规模培养或一般培养）。养、大规模培养或一般培养）。3.培养皿培养皿- 适于作单细胞的固体平板培养、胚和花药适于作单细胞的固体平板培养、胚和花药培养和无菌发芽。培养和无菌发芽。4.试管试管-适合于用少量培养基及试验各种不同配方时选适合于用少量培养基及试验各种不同配方时选用。用。 2022-4-2822（三）玻（三）玻 璃璃 器器 皿皿 5.培养器皿还可就地取材，采用一些代用品。培养器皿还可就地取材，采用一些代用品。 工厂化生产可采用广口的工厂化生产可采用

12、广口的200ml200ml罐头瓶罐头瓶 。 6.6.培养容器和制备培养基所需的玻璃器皿逐渐被塑料器培养容器和制备培养基所需的玻璃器皿逐渐被塑料器皿所代替。皿所代替。 塑料容器具有质轻、透明、不易破碎、成本低等优点塑料容器具有质轻、透明、不易破碎、成本低等优点 。 7.7.瓶口封塞可用多种方法，要具有一定的通气性和密闭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。性，以防止培养基干燥和杂菌污染。 现在多采用聚丙烯塑料薄膜作为封口现在多采用聚丙烯塑料薄膜作为封口 , ,为了增加通气性，为了增加通气性，可在里面衬一层硫酸纸或牛皮纸可在里面衬一层硫酸纸或牛皮纸 . .也

13、可采用专用的封口也可采用专用的封口膜。膜。2022-4-2823 在组织培养中配制培养基，贮藏母液，材料的消毒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等需要各种化学实验用的玻璃器皿. . 包括各种型号的烧杯、量筒、移液管、试剂瓶、包括各种型号的烧杯、量筒、移液管、试剂瓶、容量瓶、试管以及移液管架、酒精、玻璃棒、滴瓶容量瓶、试管以及移液管架、酒精、玻璃棒、滴瓶等等。等等。 2022-4-2824 第三节第三节 培养条件培养条件 在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件，在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件，培养基组成、培养基组成、PHPH值、渗透

14、压等各种化学环境条件都回影值、渗透压等各种化学环境条件都回影响组织培养育苗的生长和发育。响组织培养育苗的生长和发育。 2022-4-2825一一 温度温度 但是，不同植物培养的适温不同。温度不仅影响植物但是，不同植物培养的适温不同。温度不仅影响植物组织培养育苗的生长速度，也影响其分化增殖以及器官组织培养育苗的生长速度，也影响其分化增殖以及器官建成等发育进程。如烟草芽的形成以建成等发育进程。如烟草芽的形成以2828为最好，在为最好，在1212以下，以下，3333以上形成率皆最低。白鹤非的最适温度以上形成率皆最低。白鹤非的最适温度是是2020、月季是、月季是25252727、番茄是、番茄是2828

15、。2022-4-2826 温度是植物组织培养中的重要因素，大多数组织培温度是植物组织培养中的重要因素，大多数组织培养在养在23232727之间进行，一般采用之间进行，一般采用252522。低于。低于1515时培养，植物组织会表现生长停止，高于时培养，植物组织会表现生长停止，高于3535时对植物时对植物生长不利。生长不利。 ( (二二) )光照光照组织培养中光照也是重要的条件之一组织培养中光照也是重要的条件之一主要表现在主要表现在 光强、光强、 光质、光质、 光照时间光照时间 2022-4-2827 2022-4-28281 1 光照强度光照强度 光照强度对培养细胞的增殖和器官的分化有重要影响，

16、光照强度对培养细胞的增殖和器官的分化有重要影响，从目前的研究情况看，光照强度对外植物体、细胞的最从目前的研究情况看，光照强度对外植物体、细胞的最初分裂有明显的影响。初分裂有明显的影响。光照强度：光照强度：1000lx1500lx1000lx1500lx黑暗条件：利于细胞、愈伤组织的诱导增殖黑暗条件：利于细胞、愈伤组织的诱导增殖光照条件：利于器官的分化光照条件：利于器官的分化百合珠芽：在红光下培养百合珠芽：在红光下培养8 8周后，分化出愈伤组织。但在周后，分化出愈伤组织。但在蓝光下培养，十几周后才出现愈伤组织，唐菖蒲子球块：蓝光下培养，十几周后才出现愈伤组织，唐菖蒲子球块：接种接种1515天后，

17、在蓝光下培养首先出现芽，形成的幼苗生天后，在蓝光下培养首先出现芽，形成的幼苗生长旺盛，而白光下幼苗纤细。长旺盛，而白光下幼苗纤细。 杨树：对愈伤组织生长红光促进蓝光阻碍杨树：对愈伤组织生长红光促进蓝光阻碍2022-4-2829 2 2 光质光质光质对愈伤组织诱导，培养组织的增殖以及器官的分化光质对愈伤组织诱导，培养组织的增殖以及器官的分化都有明显的影响都有明显的影响 研究表明，对短日照敏感的品种的器官组织，在短研究表明，对短日照敏感的品种的器官组织，在短日照下易分化，而在长日照下产生愈伤组织，如葡萄，日照下易分化，而在长日照下产生愈伤组织，如葡萄，茎切段培养在短日照下形成根。茎切段培养在短日照

18、下形成根。 2022-4-28303 3 光周期光周期 试管苗培养时要选用一定的光暗周期来进行组织培试管苗培养时要选用一定的光暗周期来进行组织培养，最常用的周期是养，最常用的周期是16h16h的光照，的光照，8h8h的黑暗的黑暗（三）湿度（三）湿度 1. 1.容器内湿度水平主要受培养基水分含量和封口材料的容器内湿度水平主要受培养基水分含量和封口材料的影响。前者又受琼脂含量的影响。在冬季应当适当减少影响。前者又受琼脂含量的影响。在冬季应当适当减少琼脂用量，否则，将使培养基干硬，以致不利于外植体琼脂用量，否则，将使培养基干硬，以致不利于外植体接触或插进培养基，导致生长受阻。封口材料直接影响接触或插

19、进培养基，导致生长受阻。封口材料直接影响容器内湿度情况，但封闭性较高的封口材料易引起透气容器内湿度情况，但封闭性较高的封口材料易引起透气性受阻，也会导致植物生长发育受影响。性受阻，也会导致植物生长发育受影响。2022-4-2831 湿度的影响包括培养容器内湿度的保持和环境的湿湿度的影响包括培养容器内湿度的保持和环境的湿度条件度条件2022-4-2832 2.2.环境的相对湿度可以影响培养基的水分蒸发，一般环境的相对湿度可以影响培养基的水分蒸发，一般要求要求70%-80%70%-80%的相对湿度，常用加湿器或经常洒水的的相对湿度，常用加湿器或经常洒水的方法来调节湿度。方法来调节湿度。（四）渗透压

20、（四）渗透压 培养基中由于有添加的盐类、蔗糖等化合物，因培养基中由于有添加的盐类、蔗糖等化合物，因此，而影响到渗透压的变化。通常此，而影响到渗透压的变化。通常1-21-2个大气压对植个大气压对植物生长有促进作用，物生长有促进作用，2 2个大气压以上就对植物生长有个大气压以上就对植物生长有阻碍作用，而阻碍作用，而5-65-6个大气压植物生长就会完全停止，个大气压植物生长就会完全停止，6 6个大气压植物细胞就不能生存。个大气压植物细胞就不能生存。 2022-4-2833（五）（五）P PH H值值 不同的植物对培养基最适不同的植物对培养基最适PHPH值的要求也是不同的值的要求也是不同的, , 大多

21、在大多在56.556.5左右，一般培养基皆要求左右，一般培养基皆要求5.85.8，这基本，这基本能适应大多数植物培养的需要。能适应大多数植物培养的需要。PHPH值适度因材料而值适度因材料而异，也因培养基的组成而不同。异，也因培养基的组成而不同。 2022-4-2834 以硝态氮作氮源比以铵态氮作氮源以硝态氮作氮源比以铵态氮作氮源PHPH值较小一些值较小一些 一般来说一般来说pH值高于值高于6.5时，培养基会变硬；低于时，培养基会变硬；低于5时，时，琼脂不能很好地凝固。因为高温灭菌会降低琼脂不能很好地凝固。因为高温灭菌会降低pH值（约值（约0.2-0.3个个pH值）因此在配制时常提高值）因此在配制时常提高pH值值0.2-0.3单位。单位。 pH值大小调节可用值大小调节可用0.1M的的NaOH和和0.1M的的HCl来调