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由于悬浮培养具有三个基本优点:①增加培养细胞与培养液的接触面,改善营养供应; ②可带走培养物产生的有害代谢产物,避免有害代谢产物局部浓度过高等问题;③保证氧的 充分供给。因此,悬浮培养细胞的生长条件比固体培养有很大的改善。 悬浮培养时细胞的生长曲线如图 14-8 所示,细胞数量随时间变化曲线呈现 S 形。在细 胞接种到培养基中最初的时间内细胞很少分裂,经历一个延滞期后进入对数生长期和细胞迅 速增殖的直线生长期,接着是细胞增殖减慢的减慢期和停止生长的静止期。整个周期经历时 间的长短因植物种类和起始培养细胞密度的不同而不同。在植物细胞培养过程中,一般在静 止期或静止期前后进行继代培养,具体时间可根据静止期细胞活力的变化而定。 图 14-8 悬浮培养时细胞的生长曲线 6、细胞团和愈伤组织的再形成和植株的再生 悬浮培养的单个细胞在 3~5d 内即可见细胞分裂,经过一星期左右的培养,单个细胞和 小的聚集体不断分裂而形成肉眼可见的小细胞团。大约培养两周后,将细胞分裂再形成的小 愈伤组织团块及时转移到分化培养基上,连续光照,三星期后可分化成试管苗。 (二)植物细胞或原生质体的固定化培养 经过多年的研究发现,与悬浮培养相比,固定化培养具有很多优点:(1)提高了次生 物质的合成、积累;(2)能长时间保持细胞活力;(3)可以反复使用;(4)抗剪切能力 强;(5)耐受有毒前体的浓度高;(6)遗传性状较稳定;(7)后处理难度小;(8)更好 的光合作用;(9)促进或改变产物的释放。 1979年,Brodelius首次将高等植物细胞固定化培养以获得目的次级代谢产物,此后,植 物细胞的固定化培养得到不断的发展,逐步显示其优势。不完全统计,约有50多种植物细胞 已成功地进行了固定化培养. 植物细胞的固定化常采用海藻酸盐、卡拉胶、琼脂糖和琼脂材料,均采用包埋法,其他 方式的固定化植物细胞很少使用。 原生质体比完整的细胞更脆弱,因此,只能采用最温和的固定化方法进行固定化,通 常也是用海藻酸盐、卡拉胶和琼脂糖进行固定化。 五、影响植物细胞培养的因素 植物细胞生长和产物合成动力学也可分为三种类型:①生长偶联型,产物的合成与细胞 的生长呈正比;②中间型,产物仅在细胞生长一段时间后才能合成,但细胞生长停止时,产 物合成也停止;③非生长偶联型,产物只有在细胞生长停止时才能合成。事实上,由于细胞由于悬浮培养具有三个基本优点:①增加培养细胞与培养液的接触面,改善营养供应; ②可带走培养物产生的有害代谢产物,避免有害代谢产物局部浓度过高等问题;③保证氧的 充分供给。因此,悬浮培养细胞的生长条件比固体培养有很大的改善。 悬浮培养时细胞的生长曲线如图 14-8 所示,细胞数量随时间变化曲线呈现 S 形。在细 胞接种到培养基中最初的时间内细胞很少分裂,经历一个延滞期后进入对数生长期和细胞迅 速增殖的直线生长期,接着是细胞增殖减慢的减慢期和停止生长的静止期。整个周期经历时 间的长短因植物种类和起始培养细胞密度的不同而不同。在植物细胞培养过程中,一般在静 止期或静止期前后进行继代培养,具体时间可根据静止期细胞活力的变化而定。 图 14-8 悬浮培养时细胞的生长曲线 6、细胞团和愈伤组织的再形成和植株的再生 悬浮培养的单个细胞在 3~5d 内即可见细胞分裂,经过一星期左右的培养,单个细胞和 小的聚集体不断分裂而形成肉眼可见的小细胞团。大约培养两周后,将细胞分裂再形成的小 愈伤组织团块及时转移到分化培养基上,连续光照,三星期后可分化成试管苗。 (二)植物细胞或原生质体的固定化培养 经过多年的研究发现,与悬浮培养相比,固定化培养具有很多优点:(1)提高了次生 物质的合成、积累;(2)能长时间保持细胞活力;(3)可以反复使用;(4)抗剪切能力 强;(5)耐受有毒前体的浓度高;(6)遗传性状较稳定;(7)后处理难度小;(8)更好 的光合作用;(9)促进或改变产物的释放。 1979年,Brodelius首次将高等植物细胞固定化培养以获得目的次级代谢产物,此后,植 物细胞的固定化培养得到不断的发展,逐步显示其优势。不完全统计,约有50多种植物细胞 已成功地进行了固定化培养. 植物细胞的固定化常采用海藻酸盐、卡拉胶、琼脂糖和琼脂材料,均采用包埋法,其他 方式的固定化植物细胞很少使用。 原生质体比完整的细胞更脆弱,因此,只能采用最温和的固定化方法进行固定化,通 常也是用海藻酸盐、卡拉胶和琼脂糖进行固定化。 五、影响植物细胞培养的因素 植物细胞生长和产物合成动力学也可分为三种类型:①生长偶联型,产物的合成与细胞 的生长呈正比;②中间型,产物仅在细胞生长一段时间后才能合成,但细胞生长停止时,产 物合成也停止;③非生长偶联型,产物只有在细胞生长停止时才能合成。事实上,由于细胞
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