CN108669070A - 一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法 - Google Patents

一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法，该培养和保存溶液是以水、二甲基亚砜、多元醇、糖之中的一种或几种作为基础溶液，基础溶液中添加多酚、柠檬酸、植物激素、泊洛沙姆和维生素C，应用波长在20KHz‑1MHz范围内且声强不大于3W/cm2的超声波进行辐照处理，通过调节不同组分配比和控制超声波的波长、声强和辐照时间，提高植物组织和细胞在低温环境下的生存能力和生物学活性。

Description

一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种用于植物组织和细胞的培养和保存的方法，特别涉及在低温环境下的植物组织和细胞的培养和保存的溶液及其使用方法。
背景技术
植物组织和细胞的低温培养是一项重要的农业技术。众所周知，植物组织和细胞的生长需要多种养分。目前尽管植物营养液的配方很多，但大同小异，绝大多数配方源于对土壤浸提液的化学成分分析，其中各种含氮、钾、铁、镁、锌、锰的无机盐是营养液的主要成分。
植物组织和细胞在常温下一般保存时间很短，尽管浸润在营养液或保鲜剂中，但常温下营养液或保鲜剂中的水分会变质，造成酸碱度变化，破坏营养液或保鲜剂原有养分结构，此外常温下滋生的微生物也会破坏或堵塞植物茎干导管，造成植物织和细胞的死亡。
低温甚至冷冻处理，对于植物组织和细胞中的活性蛋白成分保存是有利的。但是通常低温或冷冻处理会影响植物组织的正常生长。研究发现，低温或冷冻在植物整个生育过程中均会造成严重的不利影响，如低温或冷冻会造成植株苗弱、生长迟缓、萎蔫、黄化、局部坏死、坐果率低、产量降低和品质下降等不良影响。
但是也有研究发现，低温有利于激发植物生长的抗冻糖蛋白(AFP)，唤醒植物本身抗体，增强了植物抗寒、抗病菌、抗病毒的能力。经过低温冷诱导处理后的植物种籽，育种成本低，可以保全植物基因的原始状态和属性，产出的果实糖度比传统果实高出2％-3％，增产20％以上。
已有报道的植物组织和细胞的低温培养和保存溶液多为植物的普通营养液配方，植物组织和细胞经过低温或冷冻处理后，内在的生物活性显著降低，复苏存活率极低，无法满足植物低温保存和育种研究的需要。一般的植物营养液不适宜作为植物组织和细胞的低温培养和保存溶液，不仅不能维护植物组织和细胞在低温环境下的生存能力和生物学活性，还会进一步加重植物组织和细胞的损伤。目前尚未见到针对植物组织和细胞的低温培养和保存处理的专用溶液及其使用方法的报道。
理想的植物组织和细胞的低温培养和保存溶液需要符合以下要求：①配合低温或冻存方式应用，对植物组织和细胞的保存时间长；②能有效维持甚至激活植物组织和细胞的内在生物活性；③容易被清洗去除，不会残留；④制备方法简便，有效抑制微生物滋生。
目前尚未见到满足以上所有要求的植物组织和细胞的低温培养和保存溶液的报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点——缺乏能够长期维护植物组织和细胞在低温环境下的生存能力和生物学活性的培养和保存溶液，提供一种低温环境下植物组织和细胞的培养和保存溶液，保证植物组织和细胞在低温环境下长期保持生存能力和生物学活性，同时满足理想的植物组织和细胞的低温培养和保存溶液的各项要求。
本发明一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法，上述的植物组织和细胞的培养和保存溶液是以水、二甲基亚砜、多元醇、糖之中的一种或几种作为基础溶液，基础溶液中添加多酚、柠檬酸、植物激素、泊洛沙姆和维生素C，上述的使用方法是应用波长在20KHz-1MHz范围内且声强不大于3W/cm2的超声波进行辐照处理，可以通过调节培养和保存溶液中不同组分的配比，以及控制超声波的波长、声强和辐照时间，提高植物组织和细胞在低温环境下的生存能力和生物学活性。
上述的基础溶液中多酚的质量百分含量为0.001％-0.5％、柠檬酸的质量百分含量为0.001％-0.5％、植物激素的质量百分含量0.001％-0.5％、泊洛沙姆的质量百分含量1％-20％、维生素C的质量百分含量0.001％-0.5％。
上述的多元醇包括：乙二醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇、甘露醇、山梨醇、麦芽糖醇、木糖醇、乳糖醇。
上述的糖包括：蔗糖、乳糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖、海藻糖、山梨糖、木糖、棉籽糖、甘露糖、淀粉、糊精。
上述的多酚包括：茶多酚、酚酸、花青素、花黄素、葡多酚、类黄酮、异黄酮、黄烷醇、花色甙、白藜芦醇、苹果多酚。
上述的植物激素包括：生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、油菜素内酯、多胺、茉莉酸。
上述的超声波的频率为50KHz-1MHz、声强为0.1W/cm2-2W/cm2、辐照时间为10s-10min。
上述的超声波进行辐照处理，可以是单次辐照处理或多次辐照处理。
上述的低温是指0℃-15℃之间的温度。
上述的植物组织和细胞来源于植物的根、茎、叶、花、果实、种子。
本发明的一种低温环境下植物组织和细胞的培养和保存溶液与已有报道的植物组织和细胞培养和保存溶液相比，具有以下优点：①配合低温或冻存方式应用，对植物组织和细胞的保存时间长；②结合低频超声辐照处理，能最大程度地维持甚至激活植物组织和细胞的内在生物活性；③不使用任何有毒试剂，容易被清洗去除，不会残留；④具备抗氧化、抑菌效果，能有效抑制微生物滋生。
具体实施方式
下文将详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。
实施例1水仙鳞茎的培养和保存溶液的制备
按照表1的组分比例，配制水仙鳞茎的培养和保存溶液，实验组1～12是根据本申请权利要求项保护范围内的组分和比例配置的，而对照组1～19是某项组分缺失或组分质量百分含量超出本申请权利要求项保护的范围。
表1水仙鳞茎的培养和保存溶液的组成和超声波辐照处理参数
注：“/”代表该项不存在，“*”代表该项指标超出本申请权利要求项保护的范围，对照组13～14的市售植物营养液购自上海小凡园林绿化有限公司。
实施例2水仙鳞茎应用培养和保存溶液后的活性评价
水仙鳞茎上切取直径4mm的茎尖若干份，每个茎尖分别置于表1不同实验组和对照组的溶液中，分别置于0℃、4℃、10℃、15℃、25℃中培养5天，每24h更换一次培养和保存溶液，换液后立即进行超声波辐照处理(操作参数见表1)，5天后观察茎尖生长情况，统计茎尖的成活率。
表2水仙鳞茎的茎尖成活率
注：30％以上的成活率认为具有水仙鳞茎保护能力。
从表2结果可见，各实验组在0℃～15℃范围内水仙鳞茎的茎尖成活率均大于30％，说明实验组均具有较好水仙鳞茎低温保护能力，而在常温(25℃)条件下水仙鳞茎的茎尖成活率低于30％，表明实验组对于水仙鳞茎常温保护能力不强。对照组的结果表明，0℃～15℃范围内水仙鳞茎的茎尖成活率均小于30％，说明对照组不具备水仙鳞茎的低温保护能力，即本申请权利要求项保护的组分和比例范围外的培养和保存溶液不具备对植物组织和细胞的低温保护能力。在常温(25℃)条件下，对照组对于水仙鳞茎的茎尖成活率提高，表明对照组对于水仙鳞茎常温条件下的保护能力高于其在低温条件下的保护能力。
上述详细说明是针对发明的可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明的等效实施或变更，均应当包含于本发明的专利范围内。另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其它形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法，其主要特征在于：所述的植物组织和细胞的培养和保存溶液是以水、二甲基亚砜、多元醇、糖之中的一种或几种作为基础溶液，基础溶液中添加多酚、柠檬酸、植物激素、泊洛沙姆和维生素C，所述的使用方法是应用波长在20KHz-1MHz范围内且声强不大于3W/cm2的超声波进行辐照处理，可以通过调节培养和保存溶液中不同组分的配比，以及控制超声波的波长、声强和辐照时间，提高植物组织和细胞在低温环境下的生存能力和生物学活性。
2.根据权利要求1的一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法，其特征是：所述的基础溶液中多酚的质量百分含量为0.001％-0.5％、柠檬酸的质量百分含量为0.001％-0.5％、植物激素的质量百分含量0.001％-0.5％、泊洛沙姆的质量百分含量1％-20％、维生素C的质量百分含量0.001％-0.5％。
3.根据权利要求1的一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法，其特征是：所述的多元醇包括：乙二醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇、甘露醇、山梨醇、麦芽糖醇、木糖醇、乳糖醇。
4.根据权利要求1的一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法，其特征是：所述的糖包括：蔗糖、乳糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖、海藻糖、山梨糖、木糖、棉籽糖、甘露糖、淀粉、糊精。
5.根据权利要求1的一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法，其特征是：所述的多酚包括：茶多酚、酚酸、花青素、花黄素、葡多酚、类黄酮、异黄酮、黄烷醇、花色甙、白藜芦醇、苹果多酚。
6.根据权利要求1的一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法，其特征是：所述的植物激素包括：生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、油菜素内酯、多胺、茉莉酸。
7.根据权利要求1的一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法，其特征是：所述的超声波的频率为50KHz-1MHz、声强为0.1W/cm2-2W/cm2、辐照时间为10s-10min。
8.根据权利要求1的一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法，其特征是：所述的超声波进行辐照处理，可以是单次辐照处理或多次辐照处理。
9.根据权利要求1的一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法，其特征是：所述的低温是指0℃-15℃之间的温度。
10.根据权利要求1的一种植物组织和细胞的低温保存溶液及其使用方法，其特征是：所述的植物组织和细胞来源于植物的根、茎、叶、花、果实、种子。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110352951A (zh) * 2018-11-15 2019-10-22 崔磊 一种无血清无dmso组织工程骨冻存液及其制备和冻存方法
CN111208132A (zh) * 2020-01-13 2020-05-29 安徽骆华生物科技有限公司 植物茎顶端分生组织干细胞弹性模量测定技术
CN112005798A (zh) * 2020-09-15 2020-12-01 贵州省茶叶研究所 一种特异叶色类茶树品种幼龄期生长障碍的周年系统治理方法
WO2020258156A1 (en) * 2019-06-27 2020-12-30 Nanjing Mucyte Biotechnology Co., Ltd Cell preservation and preparative medium and method for using the same

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000016618A1 (en) * 1998-09-21 2000-03-30 21St Century Medicine, Inc. Improved cryoprotectant solutions
CN1276152A (zh) * 1999-06-02 2000-12-13 Mg制药株式会社 动物细胞或器官的保存剂及其保存方法
JP2009219395A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Seizo Fujikawa 凍結保存液および凍結保存方法
CN102124098A (zh) * 2008-06-27 2011-07-13 博傲沃德株式会社 细胞及组织的冷冻保存用组合物
WO2012098358A1 (en) * 2011-01-20 2012-07-26 Biopharma Technology Ltd Freeze drying method
CN102625831A (zh) * 2009-07-20 2012-08-01 通用医院公司以麻省总医院名义经营 提高低温保存细胞生活力的方法和组合物
WO2014162910A1 (ja) * 2013-04-03 2014-10-09 石原産業株式会社 生物材料の低温保存用の保存剤及び低温での生物材料の保存方法
CN104673717A (zh) * 2015-02-12 2015-06-03 中国医科大学 一种生物组织rna保护试剂及其制备方法和应用
CN105263320A (zh) * 2013-06-12 2016-01-20 那慕尔大学 活细胞的冷冻保存

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000016618A1 (en) * 1998-09-21 2000-03-30 21St Century Medicine, Inc. Improved cryoprotectant solutions
CN1276152A (zh) * 1999-06-02 2000-12-13 Mg制药株式会社 动物细胞或器官的保存剂及其保存方法
JP2009219395A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Seizo Fujikawa 凍結保存液および凍結保存方法
CN102124098A (zh) * 2008-06-27 2011-07-13 博傲沃德株式会社 细胞及组织的冷冻保存用组合物
CN102625831A (zh) * 2009-07-20 2012-08-01 通用医院公司以麻省总医院名义经营 提高低温保存细胞生活力的方法和组合物
WO2012098358A1 (en) * 2011-01-20 2012-07-26 Biopharma Technology Ltd Freeze drying method
WO2014162910A1 (ja) * 2013-04-03 2014-10-09 石原産業株式会社 生物材料の低温保存用の保存剤及び低温での生物材料の保存方法
CN105263320A (zh) * 2013-06-12 2016-01-20 那慕尔大学 活细胞的冷冻保存
CN104673717A (zh) * 2015-02-12 2015-06-03 中国医科大学 一种生物组织rna保护试剂及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于丽杰 等: "《植物组织培养教程》", 31 August 2015, 华中科技大学出版社 *
白以龙 等: "《力学2000》", 31 August 2000, 气象出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110352951A (zh) * 2018-11-15 2019-10-22 崔磊 一种无血清无dmso组织工程骨冻存液及其制备和冻存方法
WO2020258156A1 (en) * 2019-06-27 2020-12-30 Nanjing Mucyte Biotechnology Co., Ltd Cell preservation and preparative medium and method for using the same
CN111208132A (zh) * 2020-01-13 2020-05-29 安徽骆华生物科技有限公司 植物茎顶端分生组织干细胞弹性模量测定技术
CN112005798A (zh) * 2020-09-15 2020-12-01 贵州省茶叶研究所 一种特异叶色类茶树品种幼龄期生长障碍的周年系统治理方法

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