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常見問題

  • 植物組織培養時,如何避免褐變?
  • 褐變、菌類汙染、組織玻璃化並稱植物組織培養的三大難題。其中的褐變,指的是植物組織在生長過程中,會產生酚類的二次代謝物,這些代謝物在有氧的條件下,會被酚氧化酶催化生成醌類等褐色物質。這些褐物物質不只會讓植物組織變褐色,也會抑制許多酵素的活性,讓組織漸漸壞死,是研究人員很頭痛的現象。

    一般來說,研究人員一發現植物組培培養基有褐變問題時,就會將組織移植到新的培養基中,不過,如此一來不只耗費人力,也會影響實驗的一致性。目前常見預防組培褐變的方法有下面兩大類:
    1. 提供適合的生長環境;2. 使用抗氧化劑,如:檸檬酸、維生素C、甘露醇等等;3. 添加PVP(Ppolyvinyl pyrrolidone)

    1. 提供適合的生長環境: 許多研究指出,當組培組織處於旺盛的分化階段時,褐變出現的機率就大幅度降低,所以提供給組培組織最適合分化的生長環境,是避免褐變最基礎的方法。此外,降低光照也能減少褐變,當組織在全黑暗或光照小於150Lx可以降低酚類氧化。

    2. 使用抗氧化劑: 由於褐變是植物二次代謝物中酚類的氧化現象,所以加入抗氧化劑也以降低這種現象。常用的抗氧化劑有:檸檬酸、維生素C、甘露醇、硝酸銀。其中甘露醇和硝酸銀是效果較強烈的抗氧化劑。

    3.  添加PVP(Ppolyvinyl pyrrolidone): PVP為Ppolyvinyl pyrrolidone(聚乙烯吡咯烷酮)的簡稱,是一種高分子聚合物。PVP具有不參與生物代謝作用,但具有黏稠度、吸溼性、高溶解性等物理性質,加上生物相容性高,對生物幾乎無毒,因此被廣泛用於醫藥製作、食品添加物等。在植物組培中,會利用PVP的黏著力,用作吸附劑,吸附植體外的褐變和其他有毒物質,效果更強於抗氧化劑。一般使用的是PVP, K30(即PVP-4000,平均分子量4000)。

    底下提供抗褐變各試劑的常用濃度:
    檸檬酸: 0.6 g/L
    維生素C: 0.006g/L
    甘露醇: 20g/L
    硝酸銀: 0.02g/L
    PVP: 2g/L


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