1 造成污染的原因
組織培養(yǎng)中染菌一直是制約植物組培育苗發(fā)展的主要因素,常見的病原是細菌和真菌兩類。病菌的污染給育苗造成多方面的危害,尤其是內(nèi)生細菌的感染危害更為嚴重。其主要表現(xiàn)是早期引起育苗失敗、增殖率降低、培養(yǎng)苗生長緩慢、玻璃苗現(xiàn)象增多等,后期導(dǎo)致移栽試管苗困難或移栽后死苗。
1.1 細菌污染
細菌污染一般在接種后1、2 d即可發(fā)生。在培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基出現(xiàn)渾濁的水漬狀,有時甚至整個培養(yǎng)材料周圍出現(xiàn)黏液狀物或發(fā)酵狀的泡沫。在細菌污染中以芽孢桿菌污染最為嚴重、最為普遍,而且芽孢桿菌對紫外線和消毒劑有一定程度的抗性,能忍受一定程度的高溫高壓,常規(guī)的高溫消毒、紫外線殺菌效果不理想。
細菌性污染形成的原因,一是由于接種材料帶菌或培養(yǎng)基滅菌不徹底,使得成批育苗材料受污染;二是因工作人員無菌操作不規(guī)范引起細菌侵染。
1.2 真菌污染
真菌污染一般在接種后3~8 d發(fā)生,主要是由霉菌感染。起初培養(yǎng)基污染的部位發(fā)霉,產(chǎn)生絨毛狀菌絲,隨后可產(chǎn)生黑色、白色、黃色、綠色的病原孢子。
真菌污染主要是周圍環(huán)境帶菌和空氣不潔凈造成的,如育苗環(huán)境不潔凈、超凈工作臺過濾裝置失效、育苗容器的開口太大、封口膜密封不嚴等原因。
2 預(yù)防措施
對于以上導(dǎo)致污染的各種因素,應(yīng)著手從以下兩方面來預(yù)防和降低污染。一方面應(yīng)控制外植體內(nèi)部帶菌與外部帶菌,內(nèi)部帶菌不容易滅菌,但可通過無菌培養(yǎng)室或溫室內(nèi)的預(yù)培養(yǎng)來控制;外生菌可以通過表面消毒的方法進行殺菌。另一方面應(yīng)嚴格規(guī)范工作人員的無菌操作程序,降低操作環(huán)境染菌,可通過規(guī)范操作程序加以控制。
2.1 選擇合適的外植體
正確選擇外植體是組培取得成功的前提,一般一年生或者二年生的草本植物比多年生的木本植物帶菌少;幼嫩的材料比老的材料帶菌少;溫室培養(yǎng)的植物比田間生長的植物帶菌少;不帶泥土的材料比帶土的材料帶菌少。避免在陰雨天采集外植體,強烈陽光可滅殺一些真菌和細菌。對于大多數(shù)植物來說,莖尖組織生長速度快、遺傳性狀穩(wěn)定,病毒感染率低,所以莖尖組織是培育無毒苗的很佳外植體。但是莖尖數(shù)量較少,因此生產(chǎn)中植物中上部的莖段組織也是較好的外植體。不同植物由于本身不同部位的生長特性不同,宜采集容易消毒和滅菌的部位,以降低污染帶菌率。
2.2 外植體消毒
外植體可能帶有外生菌和內(nèi)生菌,必須經(jīng)徹底消毒才能接種。外生菌可用表面消毒的方法滅菌,一般情況采用的消毒法:用75%酒精浸泡幾秒至1 min后,再迅速浸入0.1%升汞溶液中5~10 min。一些難消毒的外植體要采用特殊的措施,如表面帶有較多絨毛的外植體可用真空減壓消毒,真空減壓抽走絨毛下的空氣,讓消毒液更容易浸入,以增強滅菌效果。使用混合的消毒液或多次消毒的方法,也可增強滅菌效果。對于內(nèi)生細菌,表面消毒無法滅菌,可采用分生組織培養(yǎng)或反復(fù)莖尖培養(yǎng)的方法來脫除,也可在培養(yǎng)基中添加抗菌素、降低pH值等方法來預(yù)防和控制內(nèi)生菌的污染。
2.3 培養(yǎng)基滅菌
培養(yǎng)基與培養(yǎng)器皿的滅菌大都采用高壓濕熱蒸汽滅菌法以確保滅菌效果完全徹底。滅菌過程中當壓力升到0.5 kg/cm2時,開啟放氣閥將鍋內(nèi)冷空氣排凈,再關(guān)閉排氣閥繼續(xù)加熱,壓力上升到1.1 kg/cm2、121℃時,保持15~20 min即可。
2.4 接種過程嚴格滅菌
接種時工作人員應(yīng)嚴格規(guī)范無菌操作,避免人為因素造成染菌。要定期檢查超凈工作臺,定期對過濾器進行清洗與更換,避免操作區(qū)域帶菌。內(nèi)部的過濾器每隔一定時間要檢測操作區(qū)的帶菌量,如果發(fā)現(xiàn)過濾失敗,則要整塊更換。此外還需要測定操作區(qū)的風速,通過調(diào)壓旋鈕使操作區(qū)的風速達到無菌操作需要的每分鐘20~30 m。操作人員要做到盡量少帶菌,嚴格實驗操作,接種過程中使用的各種器具都要嚴格滅菌。接種用的器具要經(jīng)高溫滅菌,每次使用后蘸酒精在酒精燈火焰上灼燒滅菌。在超凈工作臺的操作范圍內(nèi),不能放入過多的育苗材料,以免擋住氣流。感染雜菌的培養(yǎng)瓶在滅菌處理后才能打開洗滌。脫毒培養(yǎng)所用的顯微鏡不能用高溫高壓滅菌,可用75%酒精擦洗顯微鏡表面,再放在操作臺上用紫外燈殺菌。
2.5 環(huán)境消毒
不清潔的環(huán)境使培養(yǎng)的污染率明顯增加,因此接種室與培養(yǎng)室應(yīng)定期凈化與消毒,接種前接種室和培養(yǎng)室應(yīng)用紫外燈照射消毒30 min以上或用2%來蘇水消毒,定期對接種室和培養(yǎng)室熏蒸或噴霧消毒。甲醛和高錳酸鉀熏蒸消毒效果較好,但是對人體存在一定的傷害,通常每年熏蒸2、3次。紫外線與臭氧對環(huán)境消毒效果好,且使用靈活簡便,對人體的傷害較小。夏季、高溫高濕的環(huán)境污染率較高,要求培養(yǎng)室的相對濕度應(yīng)控制在70%以下。
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