植物組織培養

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培養瓶中的培養基(白色半透明)與增生中的胡蘿蔔組織塊(綠色)。

植物組織培養是一種將植物體的部分細胞組織與母體分離,在適當的條件下加以培養,使它們能夠生長、發育、分化與增殖的技術。原理是來自植物細胞的全能性分化能力,也就是植物體內的某一類細胞,能夠獨立發育並且分化成為完整的植物成體。植物組織培養能夠以少量的母體培養出大量的植物,這使植物組織培養有許多的用途,例如基礎植物學遺傳學研究,以及農業上的育種與品種保留。

目的[編輯]

  • 大量繁殖:利用具有全能分化性的植物組織、細胞,僅需少量的樣(母)本即可生產大量子代,是無性生殖的方式之一。
  • 無菌培養:某些植物因特殊原因,繁殖時需要使用生長點內部的無菌區,此時便可利用植物組織培養全程無菌操作的特性進行培養。例如:易受病毒感染的康乃馨等高經濟價值作物。
  • 復育:某些品種的植物在自然狀況下難以種子自行繁殖,可以組織培養的方式製成人工種子,增加繁殖成功率。例如蕨類蘭花
  • 方便性:跨國境檢疫時,因運輸方便和嚴禁泥土入口等限制,加上上述第二點的無菌處理,改以瓶中培養的形式出入關口。基於相同的理由也可使用在商業用途上。

原理[編輯]

培養的水稻愈傷組織

有些組織培養只是簡單地將植物的一部份切取下,並分裝到許多新的培養基中培養。有些則是必須採用特定組織器官,如,還有一種培養方式是以各個單細胞分離並各自繁殖的方式進行。

引發癒傷組織,再分割後可以得到更多癒傷組織,引發癒傷組織之後便等待其誘導成為根或芽,最終成為小植株。當調整培養基中所添加的生長素與細胞分裂素之比例,可控制根或芽的形成和數量。培養基提供以上所生長的植株的養份,經多次繼代長大以便出瓶種植。

方法[編輯]

一般進行植物組織培養需要在無菌操作台上進行。並且所有的器具,例如鑷子與培養瓶,都需要經過殺菌或是消毒,以免所要培養的組織受到細菌真菌的感染,這些微生物的感染是最常見的培養失敗原因。除了器材之外,如果所要培養的植物組織是來自一般室外種植的植株,那麼這些植物組織也需要以消毒水消毒。操作中所使用的,是經過高壓釜滅菌的蒸餾水。

提供植物生長所需的培養基,通常含有醣類(如蔗糖葡萄糖等)、維生素植物激素(如生長素細胞分裂素等),以及一些大量元素與微量元素(以化合物的形式溶入培養基,例如NH4NO3),某些培養基中也會加入活性炭。不同的培養需求會有不同的配方和比例,一般會使用洋菜卡拉膠來固定上述的內含物。

依培養基狀態分成:

  • 固體培養:將植物組織放置在固體培養基上,通常是培養在玻璃瓶、塑膠瓶或培養皿中。
  • 半固體培養:將植物組織放置在半固體和半液體培養基,主要用於微生物的鑒定。
  • 液體培養:使植物組織沉浸或是漂浮在液體培養基中,可細分成靜止培養、懸浮培養和漂浮培養。

在以上的流程結束之後,必須將培養瓶或是培養皿密封。

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外部連結[編輯]