植物的超低温保存有哪些作用,植物的超低温保存主要有哪些设备?

2021-01-03 21:59:45 字数 3079 阅读 2807

1楼:中国农业出版社

超低温(ultra-low:temperature)通常指低于-80摄氏度的低温。

超低温保存一般是-196摄氏度(液氮)的超低温下使保存的活细胞的物质代谢和生长活动几乎完全停止。这种方法不仅能够保持生物材料的遗传稳定性,而且也不会丧失其形态发生的潜能,有利于保存和抢救物种,尽可能避免组织、细胞继代培养及自然界中积累性突变等的发生,正成为长期稳定地保存植物种质资源及珍贵实验材料的一个重要方法。近半个世纪以来,超低温保存技术发展很快,尤其在医学和畜牧业中,利用超低温冷冻技术成功保存了动物和人的各种细胞和器官。

相对于动物细胞而言,植物细胞体积大、液泡化程度高,对冷冻极敏感,因此植物细胞超低温保存技术难度大。

关于植物材料超低温保存的首次报道是将胡萝卜悬浮培养细胞保存在液氮中,解冻后观察其细胞生长(nag和treet,1973)。迄今为止,用超低温保存成功的植物已超过100种。所研究过的植物材料有种子、芽及茎尖分生组织、原生质体。

超低温保存植物技术,包括材料选择、预处理、冷冻及保存、融化、后处理、活力评价、再生等,有的已较为成熟,并在许多植物种质中得到应用。超低温保存早期大多采用冻结化保存技术,主要有快速冷冻和慢速冷冻两种方法,现在新发展的有玻璃化法、干燥冷冻法、包埋脱水法等新方法。

植物的超低温保存主要有哪些设备?

2楼:中国农业出版社

用于超低温保bai存的主要仪器设备有:du用于细胞和组织zhi

培养dao的全套设备、普通冰内箱、-70摄氏度及-20摄氏度的低温容冰箱、程序控温仪、封盖严密的玻璃或塑料试管用于盛装材料、液氮罐、分光光度计及光学显微镜、用于活细胞荧光检测的紫外荧光显微镜。

图2-1:植物离体材料超低温保存基本程序

超低温保存的植物种质有哪些优点?

3楼:中国农业出版社

超低温保存植物种质,其目的是要长期保持植物具有高的活力、存活率以及遗传性完整性,能通过繁殖将其遗传特性传递下去。因此,对冻后细胞活力、存活率以及遗传稳定性的检测显得非常重要。

植物的超低温保存有哪些方法?

4楼:中国农业出版社

常规超低温保存:常规超低温保存通过调控预培养、冷冻保护剂处理时间、降温速度和转移温度等关键环节,创造合适的脱水程度,实现超低温保存。

a.预培养和低温处理:茎尖、愈伤组织、悬浮细胞、花粉、胚等器官或组织,均可作为超低温贮存的材料。

在贮存前往往应对外植体进行预培养和低温处理,以提高组织细胞的抗寒力。预培养一般需712d,培养基中加入能提高抗寒力的物质如山梨糖醇、脱落酸或增加糖浓度等。

低温处理的做法一般是将外植体放在23摄氏度低温下锻炼数天,处理后可明显提高材料的抗冻力。有的甚至将植物材料在放入液氮,经过-20摄氏度或-70摄氏度的低温预冻,仍可取得较好效果。b.

冷冻保护剂处理:超低温处理前,还必须进行冷冻保护剂处理。其方法是:

先将保护剂预冷至0摄氏度,等体积与培养基混合,静置3060min。这是因为dmso等保护剂有毒,所以必须在0摄氏度下处理,而且处理时间不宜过长,一般不超过1h。c.

降温冷冻:材料以冷冻保护剂处理3060min后,应立即降温冷冻,最后达到液氮低温保存。从0-196摄氏度的降温过程。

d.化冻方法:化冻是再培养能否成功的关键。

升温给细胞造成的伤害并不亚于降温带来的伤害。升温损伤主要是降温过程中形成的小冰晶重新增长的结果,同时化冻过慢,从-1960摄氏度的升温过程中,细胞内玻璃化水可能会发生次生结冰,从而破坏细胞结构,导致死亡。

超低温保存植物的材料有哪些类型?

5楼:中国农业出版社

芽及茎来尖分生组织:芽的超低自温保存是无性繁殖植物种质保存的简便途径。分生组织作为超低温保存材料更具有一些独特的优势,如再生完整植株相对容易、遗传上更稳定、具有更快的营养繁殖方式、可产生无病植株、较细胞培养物更经受突然的冷冻等。

至今已有17个属50余种植物进行过茎尖分生组织超低温保存。

超低温保存的原理是什么?

6楼:中国农业出版社

超低温保存时,降温冷冻和化冻过程最易引起植物材料的伤害。

在降温冷冻过程中,植物组织或细胞遭受冻害主要有两个方面的原因,即细胞内部结冰和细胞内溶质的浓缩。由于细胞质最初是高渗透压的,故而一般先使细胞外结冰,使得细胞膜内外的渗透压梯度发生反转,即发生细胞失水并逐渐变为脱水状态,导致细胞的溶质也相应地发生浓缩。当细胞收缩超过临界值时,会造成细胞的损伤。

一般说来,慢速降温可使细胞内的水不断流到细胞外结冰,而快速降温时,细胞内的水来不及流到细胞外而造成胞内结冰。

因此,在降温冷冻过程中必须创造一个适宜的条件,使植物材料发生保护性脱水。冬季的植物材料,由于经过抗寒锻炼已经发生了保护性脱水及其他提高抗寒力的变化,所以采用冬季植物材料超低温保存容易获得成功。采用一些“冷冻保护剂”或称“防冻剂”可明显地增强生物组织的抗冷和耐冷能力,目前实践中往往采用如二四基亚砜、聚乙二醇(peg)、甘油及多种糖类等多种防冻剂配合使用以提高效果。

在化冻时要防止细胞内次生结冰,因此,多数情况下采用快速化冻方法,即在3440摄氏度温水中化冻。

植物的超低温保存玻璃化为哪几个种类?

7楼:中国农业出版社

在人工超低温保存中,玻璃化分为部分玻璃化和完全玻璃化。部分玻璃化一内般是指细胞内玻璃化,容早期的快冻法和二步法等常规超低温保存都是属于此种类型;完全玻璃化是指受高浓度保护剂作用后的细胞连同保护剂本身在快速降温中都进入玻璃化。

目前的玻璃化法冻存就是指完全玻璃化法冻存。对单个细胞来说,常规超低温保存中的胞外冰晶几乎是不具伤害性的,但对整个器官或组织而言,所谓的胞外冰晶仍然是在细胞的间隙中,它会造成组织机械性的损伤。然而,玻璃化法冻存采取完全玻璃化的形式,在器官和组织水平保存,对保护细胞与细胞之间的联系方面有较好效果,在冻存大块的组织和器官时,这个优点变得更加明显。

花粉的超低温保存有哪些优点?

8楼:中国农业出版社

花粉:超低温保存花粉可延长花粉寿命,解决花期不遇和异地植物的杂交困难等问题,建立起花粉种质库,为种质交换提供便利。目前进行过花粉超低温保存的植物已达30余种。

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