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第43章 实训项目四培养基的制备和灭菌

一、目的与要求

1.学习培养基配制与灭菌的操作方法。

2.通过学习,使学生能够独立地进行培养基配制和灭菌。

二、原理

培养基是外植体生长的物质基础,通常有两个水平,一是基本培养基,二是完全培养基。基本培养基如MS、White、Nitsch、N6、B5等,包含无机盐、维生素和氨基酸等。完全培养基是在基本培养基的基础上,根据不同试验要求,附加一些物质,如植物生长调解剂以及其他的有机附加物。在配制完全培养基时要严格按照配制程序和要求进行,尽可能减少人为造成的误差和避免人为造成的失误,如培养基支撑物琼脂的浓度和培养基的pH值过低或过高会导致培养基不凝固或过硬,培养基不能利用,需重新配制。

培养基中含有大量的有机物,特别是含糖量较高,是微生物繁殖的极好场所,而培养基是在有菌的环境中配制的,本身携带各种杂菌,因此,培养基配制完毕和分装后应及时灭菌,否则培养基中就会滋生杂菌,改变培养基的营养成分和pH值,影响培养效果。常用灭菌方法有采用高压蒸汽灭菌(高温湿热灭菌)。高压蒸汽灭菌的原理是利用高压饱和水蒸气实现灭菌。灭菌作用取决于温度,而不是直接取决于压力,高压是为了提高温度和缩短灭菌时间。在高压蒸汽灭菌锅中因为密闭使蒸汽压力上升,并因压力上升而使水的沸点升高。在1.06kg/cm2的压力下,温度达到121℃,可以很快杀死各种杂菌及它们的高度耐热芽孢,而这些芽孢在100℃的沸水中能存活几个小时。高压蒸汽灭菌具有被灭菌物品不易失水,时间短,应用普遍等特点,常用于培养基、无菌水、接种工具、滤器、空瓶等的灭菌。一些不耐热物质如ABA、ZT、AgNO3、抗生素等遇热容易分解,通常只能采用单独液体过滤灭菌。在超净工作台上将过滤的液体加入经过高压蒸汽灭菌的培养基中,在培养基冷却至45℃左右,琼脂凝固之前加入过滤液体。

三、材料、仪器、试剂

1.仪器和用具

高压蒸汽灭菌锅、电炉或微波炉、电子秤、搪瓷缸、培养皿、三角瓶、烧杯、量筒、移液管、玻璃棒、记号笔、pH试纸、封口膜、线绳、石棉网等。

2.试剂

培养基各种母液、蔗糖、琼脂、1mol/L盐酸;1mol/L氢氧化钠。

四、实验步骤

1.培养基配制分组进行,每组配制培养基1000mL。

(1)混合液量取:每组取500mL烧杯1个,用100mL量筒量取大量元素(20倍)50mL,分别用移液管吸取微量元素(100倍)10mL,铁盐(200倍)5mL,有机母液(100倍)10mL,植物生长调解剂(种类和浓度根据植物材料确定),置于烧杯中待用。在量取时移液管不能混用。

(2)培养基熬制:每组取1000mL的搪瓷缸1个,用量筒取500mL蒸馏水倒入烧杯中。称取6.0g琼脂粉倒入烧杯中,再称取30g蔗糖待用。将加入琼脂的烧杯放在石棉网的文火上煮沸,加热时不断用玻璃棒搅动,待琼脂溶化后加入蔗糖。蔗糖溶解后,将配好的大量元素、微量元素、铁盐、有机物以及植物生长调节剂的混合液倒入搪瓷缸中,然后将装混合液的烧杯用蒸馏水洗3次,倒入搪瓷缸中,用搪瓷缸与烧杯来回多倒几次,使其完全混匀,后加蒸馏水定容至刻度线。

(3)pH值调试:用1mol/L盐酸或1mol/L氢氧化钠将培养基pH值调至5.8。调pH值时应用玻璃棒不断搅动,用pH试纸测试pH值。

(4)培养基分装:将1000mL培养基分装于25只三角瓶中,每瓶约40mL。分装培养基时可利用玻璃漏斗或玻璃棒等将培养基注入三角瓶中,不可将培养基倒在三角瓶内外壁和瓶口上。

(5)封口绑扎:用封口膜或三层硫酸纸或牛皮纸封口,用线绳绑扎,用记号笔标注培养基代号,注意绑扎紧实。

2.培养基灭菌,应用高压蒸汽灭菌方法,以普通人工控制的高压灭菌锅为例。

(1)加水:将水加入高压灭菌锅的外层锅内,水位高度与支柱高度一致。连续灭菌时一定要检查水位高度,及时注水补充。检查水位是灭菌前的必须步骤,因为水量不足会导致高压灭菌锅的损坏。

(2)装锅:将分装的培养基和所需的各种用具放入高压灭菌锅的消毒筒内,不要过于紧密,三角瓶瓶口向上,盖好锅盖,上好螺丝。

(3)排气:在增压前应将锅内的冷空气排尽,使蒸汽能达到各个消毒部位,以保证彻底灭菌。排气有两种方法。一是加热前打开放气阀,加热后等到大量热蒸汽排出后再关闭放气阀;二是加热前关闭放气阀,待压力上升到0.5kg/cm2时打开放气阀排出空气,再关闭放气阀。一般多采取第一种排气方法。

(4)灭菌:待压力上升到1.1kg/cm2时开始计时,压力上升到1.3kg/cm2时断电,等到压力下降到1.1kg/cm2时通电,上升到1.3kg/cm2时断电,如此反复几次,使压力在1.1kg/cm2~1.3kg/cm2之间维持20min,然后断电。注意严格遵守灭菌时间,时间短达不到灭菌效果,时间长会使一些化学物质遭到破坏,影响培养基成分。

(5)开锅:等到高压灭菌锅内的压力回到“0”时,方可打开放气阀,排出剩余蒸汽,再打开锅盖取出培养基。不要为急于取出培养基而打开放气阀排气,使压力降低太快,引起减压沸腾,使容器中的液体溢出。培养基灭菌后取出让其凝固,直立放置让其保持平面,有的试管为扩大培养面积,要求斜放保持斜面。

五、实验结果与分析

一般情况下,灭菌后凝固的培养基可以立即接种。为了观察灭菌结果,可以将灭菌后的培养基放到培养室中预培养3d,若无污染反应,则证明灭菌可靠,可以使用,若出现污染,应查找原因,另外配制培养基和灭菌。暂时不用的含有生长调节剂的培养基应放置于4℃~5℃条件下保存。含赤霉素或吲哚乙酸的培养基应在配制1周内用完。

【作业】

填写本项目实训报告单。