植物的袐密世界(組織培養)

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植物的袐密世界(組織培養)
培植體 :
組織或器官從植物體取出，並將其培養於培養基上，此組織或器官通稱為培殖體（Explent）。除非採用無菌栽培法，通常試驗用之培殖體上皆附著許多細菌等微生物，將培殖體表面之有機生命體去除或殺死稱為培殖體表面消毒，進行表面消毒需小心處理，不得造成培殖體死亡但須殺死所有微生物，兩者間要保持平衡。

一般消毒步驟：
   
流水處理： 所有種類之培殖體皆需充分水洗，尤其是植物地下之組織，水洗之目的在使培殖體表面之細菌、孢子及灰塵等物質
                離開培殖體。
酒精處理： 將 70 ％ 酒精裝在燒杯內，並浸泡流水處理過之培殖體 1 - 2 分鐘，如此除酒精之消毒效果外，培殖體表面之氣泡
                亦可由酒精趕跑，使無造成消毒死角。
殺菌劑處理： 常用之殺菌劑如次氯酸鈉水溶液，其濃度視培殖體而異，通常在 1-3 ％ 左右，處理之時間約15 - 20 分鐘，進行   
                消毒時需留意培殖體表面不得有氣泡附著，此外若培殖體表面具微細斑紋或含臘質，則每 100 ml 消毒液滴一
                滴Tween 20 可改善消毒效果。
無菌水沖洗：在無菌操作環境以預備好之無菌水沖洗消毒過之培殖體，無菌水至少需換 3 次。
接種準備： 在無菌操作環境將培殖體放置於無菌之濾紙，以備進行接種操作。

Plant growth regulators(植物生長調節劑)

植物生長調節劑又稱細胞賀爾蒙或植物賀爾蒙，這些物質常以很低之劑量使用，約 0.01 - 10 ppm左右，通常存放於冷凍庫以維持其穩定性，生長調節劑水溶液冷藏後需於2星期內使用。植物生長調節劑可分成 3 大類：

Auxins（植物生長素）   
Physiological Properties of Auxins
l         細胞伸長：使細胞壁之結構擴大，水分滲透入細胞內，故細胞壁限制細胞體積之能力降低，細胞因此可伸長。
l         改變細胞膜滲透性，結果使氫離子排出，導致細胞壁酸化鬆軟而減低對細胞體積之限制，並吸收鉀離子。
l         和普通之代謝反應有關，特別是Ribosomal RNA生合成有關。
l         刺激形成層區域之細胞分裂，此影響稱為組織發生，因它會導致許多相似之細胞產生，稱為Callus（癒合組織）。
l         可影響細胞產生乙烯。
l         可影響植物生長反應及各器官間之相關性，尤其是頂端休眠現像。
l         防止落葉或落果。
l         促進生根，故常被使用於扦插。



Some Species of Auxion
l         IAA（indole-3-acetic acid）  天然之植物生長激素，在光照下迅速分解，需存放於不透光之容器中。部分溶於水，易溶於酒精及96％甲醇。
l         NAA（α-naphthalene acetic acid）  人工合成植物生長激素，在水溶液及高溫高壓滅菌後仍非常穩定。易溶於甲醇及96％酒精，17 ℃之水溶解度為38 mg/l。
l         2,4-D（2,4-dichlorophenoxyacetic）  人工合成植物生長激素，為殺草劑之一種，屬強效性植物生長激素，使用之濃度通常較其他幾植物生長激素低。幾乎不溶於水，易溶於酒精。
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  Cytokines（細胞分裂素）   

Physiological Properties of Cytokines
l         影響細胞分裂作用：在這方面之功能Cytokines的能力是有目共睹的，但先決條件是要有Auxins存在下，Cytokines與Auxins可互補其不足，Auxins促進DNA複製，Cytokines則可促進染色體分裂。
l         促進植物器官發生，尤其是芽體發生，然而有時會抑制發根作用。
l         刺激代謝反應，特別是促進蛋白質合成，且可保護代謝反應以免被水解酵素干擾，此影響可降低葉之老化作用。
l         可對抗頂端休眠現像，頂端叢生芽之植物以Cytokines處理可促使頂端優勢發生。

Some Species of Cytokines
l         Zeatin  天然之細胞分裂素，在水溶液及高溫高壓滅菌後仍非常穩定。溶於NaOH、HCl、DMSO，易受光分解。
l         2 iP（isopentenyladenine）  天然之細胞分裂素。溶於NaOH、HCl、DMSO，易受光分解。
l         Kinetin（6-furfurylaminopurine）  人工合成細胞分裂素，可高溫高壓滅菌。溶於NaOH、HCl、DMSO，易受光分解。
l         BA（benzylaminopurine）  人工合成細胞分裂素，最常被使用之細胞分裂素。溶於NaOH、HCl、DMSO，易受光分解。
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  GA（激勃素）   

Physiological Properties of Gibberellin (GA)
l         促進植物節間生長，某些矮小植物經GA3處理後可以生長至3公尺以上，但此作用並非適用於所有植物，只有特定植物才有反應。
l         在組培中，GA可刺激植物形成許多形成層，造成多節聚集現像或形成瘤狀物。
l         可影響形成層使合成水解酵素，GA亦會促進Auxins作用，其方式為刺激Auxins合成反應或抑制Auxins氧化酵素合成。
l         影響開花作用：在影響上，GA是開花抑制劑，另一方面，某些植物需要冷激才能開花，以GA處理則可使植物不需經冷激即可開花；但在某些只需短暫冷激處理即可開花之植物，以GA處理則會誘導形成花柄但無花。
l         影響種子發芽及芽體休眠，這些影響亦和GA可代替冷激作用有關。
l         在器官發生方面，GA為抑制劑，GA會妨礙逆分化現像。在組織培養上GA不可使用在以逆分化發生為目的之研究，當培殖體已發展出器官時，GA才可使用。
l         GA在某些物種可促使單性開花結實。

Some Species of GA
l         GA具有許多型態，但只有GA3適於植物組織培養使用，GA為天然合成物，在水溶液中迅速分解，因此需儲存於96％酒精中冷藏，且不可高溫高壓滅菌。溶於酒精及甲醇。