植物組培廣泛應用於植物科研,如模式植物,作物育種等,工廠化生產,如觀賞花卉植物,中藥材生產,園林園藝等,但是組培過程中種苗的汙染是廣大工作者最頭疼的問題,尤其是真菌汙染,常用的抗生素根本無法有效的抑制和清除,來自美國Plant cell Technology公司的專家針對這一問題,研發了一款高效的植物組培微生物汙染清除試劑——PPM(Plant Preservative Mixture),該產品能非常有效的抑制和清除組培過程中產生的汙染問題,且無需過濾滅菌,能直接與培養基一同高壓滅菌,使用非常方便,此項發明也申請了專利:
產品專利說明:
PPMTM - Plant Preservative Mixture是專利產品,其商品名稱,配方及使用方法等都受專利保護,專利號5,750,402。
產品名稱:PPMTM - Plant Preservative Mixture(植物組織培養抗菌保護劑)
貨號:PPM
保存條件:4o C
運輸條件:常溫
物理性質:溶液
性狀:無色至琥珀色透明液體
pH值:3.8
有效期:見瓶身標籤說明
產品描述:
1. PPMTM 是一種熱穩定的抗菌劑,用於植物組織培養中植物的微生物汙染防治與清除;
2. 在合理的使用劑量下,PPMTM是一種非常有效的植物組培抗菌劑與保護劑,不會對植物的生長(如種子萌發,愈傷增殖、再生等)產生任何影響,可視為培養基標準配方成份;
3. PPMTM主要用於預防和消除來自空氣、水源或者人體接觸等外界因素導致的植物組培過程中的微生物汙染,同時,對於植物內生菌也同樣具有非常好的抑制效果;
4. PPMTM廣泛適用於絕大多數被子植物和裸子植物,但是不推薦用於蕨類植物、藻類等水生植物;
5. PPMTM具有熱穩定性,能直接加入培養基高溫滅菌而不會影響使用效果,使用更加方便;
6. PPMTM 相對於常規抗生素而言,性價比更高。
作用機理:
PPMTM的活性成分能滲透細菌或者真菌細胞壁,抑制呼吸作用中三羧酸循環和電子傳遞鏈過程中關鍵酶的活性,同時,也能阻斷細菌和真菌吸收和利用培養基中單糖和胺基酸的過程,從而實現預防和清除植物組織培養過程中的微生物汙染。
相對抗生素的優勢:
1. PPM TM能廣泛抑制和清除細菌和真菌的汙染,並防止真菌孢子的萌發;
2. PPM TM是通過抑制多種酶的活性而達到抑菌效果,從而能避免耐藥突變體的發生;
3. PPM TM具有熱穩定性,無需過濾滅菌,能直接加入培養基高溫滅菌而不會影響使用效果,使用更加方便;
4. PPM TM性價比更高,可更加廣泛的應用於更多的科學研究、作物育種、組培苗工廠化生產中。
常規使用簡介:
以下使用指南是針對大多數情況下的常規使用說明,特殊情況可做適當調整。
使用指南 | 汙染預防 | 消毒滅菌 | 抑制農桿菌 | |
濃度 (v/v) | 0.05 – 0.2% | 5.0% (see note) | 0.05% | |
處理時間 | 持續 | 4 – 12 hours | 持續 | |
說明 | 1. 具體使用濃度根據處理樣本有所不同; | 1. 將組織加入到含5%PPM?的3X MS*鹽溶液中,攪拌4-12小時; 3.處理完成以後將組織轉移到含0.05%PPM的培養基中; | 與其他抗生素配合使用效果更佳 | |
*說明:MS鹽溶液是泛指,如樣本的培養基鹽溶液不是MS鹽,以具體適用的培養基鹽溶液為準;
操作說明:
以下操作說明是針對大多數情況下的常規使用說明,必要時,可根據具體植物樣本情況進行適當調整,如需更多指導可聯繫Dr. Assaf Guri at guri1@erols.com。
1. 常規用量:
一般推薦使用使用濃度為0.05%-0.2%(1L培養基中加入0.5-0.75ml PPM?),愈傷增殖,器官形成,胚性組織發育等使用濃度為0.05%-0.075%。
說明:
(a) 含有PPM?的培養基無需在超淨工作檯中分裝,在培養基凝固以後將培養瓶/皿蓋子蓋
好即可。如使用自動灌裝系統,建議在灌裝前後將分裝管用高壓滅菌熱水處理;
(b) 如果培養基儲存液保存在無菌容器中並未經汙染的情況下,加入PPM?配製的培養基
無需再次過濾或者高溫滅菌。如果是營養培養基,如含有200mg/L甚至更高濃度胺基酸或者蛋白質的培養基,建議過濾滅菌。
2. 植物內生菌汙染處理:
(a) 種子:PPM?不推薦用於直接處理含有大量的細菌或真菌孢子的種子滅菌,對於種子離體萌發,建議先採用傳統方法消毒,然後置於含2-3%PPM?的全培養基礎鹽溶液中,輕輕攪拌4-12小時,此過程千萬不能添加Tween20和調節pH,處理完成以後直接插入含有PPM?(草本植物0.05-0.1%,木本植物0.2%)的培養基裡;
(b) 外植體:以1cm外植體為例,將外植體置於含4-5%PPM?的全培養基礎鹽溶液中,輕輕攪拌4-12小時,此過程千萬不能添加Tween20和調節pH,處理完成以後直接插入含有PPM?(草本植物0.05-0.1%,木本植物0.2%)的培養基裡;
(c) 對於塊莖,球莖和鱗狀物的觀賞植物樣本:將其整體放入消毒劑中攪拌消毒處理以後,用水衝洗乾淨,將材料切成薄片,置於含4-5%PPM?的全培養基礎鹽培養液中,輕輕攪拌4-12小時,此過程千萬不能添加Tween20和調節pH,處理完成以後無需衝洗直接插入含有0.1-0.2%的PPM?的培養基裡進行培養。
3. 如果厚的外植體、汙染嚴重的植株、種子等樣本經過以上處理仍得不到理想效果,可嘗試以下操作:
(a) 將材料浸泡在水中持續攪拌處理(鬆軟組織攪拌1小時,硬實組織攪拌2小時);
(b) 將材料在含50%的PPM?全培養基礎鹽溶液中攪拌處理5-10分鐘,此過程千萬不能添加Tween20和調節pH;
(c) 無需衝洗,將處理過的材料直接加入到培養基中即可。對於真菌汙染,可在培養基中加入適當濃度的PPM?。對於真菌細菌混合性汙染,建議在培養的第一個月的培養基中加入0.05%-0.2%的PPM?。
4. 嚴重汙染材料汙染去除與搶救(重汙染不超過一周):
(a) 將汙染的材料至於流水中用軟刷刷洗,然後置於含50% PPM?的無菌水溶液中攪拌5-15分鐘,對於細菌或者混合性汙染,建議使用100% PPM?與0.6g/L的檸檬酸無菌水溶液按1:1混合的低pH(2.8-3.2)的酸性溶液處理;
(b) 處理後的材料無需清洗,直接插入含0.05%-0.25的PPM?的培養基中培養至少一個月以上,其中前10天需要弱光培養;
對於一些真菌、孢子和細菌汙染隱藏較深,PPM?無法接觸到的部位,建議在初步的清洗以後,將材料切開,然後再放入含50%PPM?的無菌水溶液中攪拌5-15分鐘處理。
5. 農桿菌的去除:
共培養以後,將樣本用無菌水清洗,然後將樣本浸沒在100% PPM?(補充4X的培養基鹽溶液)中處理2分鐘,取出後用無菌紙吸乾後並置於常用抗性培養基中培養,3周後,更換到只含有0.05%-0.075% PPM?(無常用抗生素)的培養基中培養。
使用注意事項:
1. 在所有PPM?消毒處理外植體的過程中,儘量保證容器的體積足夠大,並使外植體材料所有面積與含PPM的處理溶液充分接觸,以保證消毒效果;
2. 如果外植體出現高度氧化現象,不要扔棄,大約50%的外植體在4-6周內即可恢復;
3. 50% PPM? 的處理溶液可以重複使用但是不推薦,因為使用次數和效果受外植體的體積與接種密度的影響。將50% PPM? 的處理溶液保存在4oC 可適當延長其活性,一般可使用不超過10次。如果必要,建議配製2份50% PPM? 溶液,一份用於外植體消毒內生菌汙染,另一份用於消除「培養過程中」的輕度汙染材料搶救,第二份溶液在每次處理過後需要用0.2mm濾器過濾;
4. 如果50% PPM? 溶液處理效果不理想,可採用100% PPM? 溶液進行處理,處理方法相同,但使用次數不得超過10次。
安全說明:
1. 雖然PPM?是無毒性的,但是在使用過程中還需儘量避免直接與人體皮膚等直接接觸,建議使用時佩戴手套,保持空間空氣流通,如不慎吸入,先馬上因大量純淨水後立即就醫,如不慎入眼,立刻用大量水衝洗眼睛15分鐘,用肥皂清洗PPM?接觸過的皮膚部位;
2. 含PPM?的培養基垃圾處理與常規培養基處理方法相同。