試論貼壁細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的特點(diǎn)及其體系的建立

作者簡(jiǎn)介：馮婉婉(1991.10-)，漢族。就讀于西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)。

摘要：文章主要對(duì)貼壁細(xì)胞懸浮培養(yǎng)進(jìn)行研究。本次研究中通過(guò)文獻(xiàn)資料分析了貼壁細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的特點(diǎn)，然后對(duì)培養(yǎng)中體系建立的要求進(jìn)行明確。體系建立的過(guò)程中嚴(yán)格依照外植體培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)及愈傷組織選取標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，體系建立非?？茖W(xué)。該體系的構(gòu)建對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)學(xué)的豐富具有一定的貢獻(xiàn)性作用。

關(guān)鍵詞：植物細(xì)胞；懸浮培養(yǎng)；特點(diǎn)；培養(yǎng)體系1.貼壁細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的特點(diǎn)

細(xì)胞懸浮培養(yǎng)主要指在培養(yǎng)的過(guò)程中將細(xì)小的細(xì)胞聚集在培養(yǎng)液上實(shí)施培養(yǎng)，該操作主要在搖床上完成，可以在短時(shí)間內(nèi)獲得大量細(xì)胞，培養(yǎng)效果非常顯著。該培養(yǎng)的過(guò)程中主要選取植物細(xì)胞完成培養(yǎng)過(guò)程，通過(guò)將植物愈傷組織處理后放置在液體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)操作，可以有效改善愈傷組織的分裂和增殖能力，細(xì)胞生長(zhǎng)速度大大提升。

植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)時(shí)一般不需要支持物，生長(zhǎng)速度較快，對(duì)培養(yǎng)條件要求并不苛刻。這種培養(yǎng)的過(guò)程中植物細(xì)胞可以懸浮在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，上述狀況下植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)面積有效提升，培養(yǎng)效果較好。與此同時(shí)，這種培養(yǎng)的過(guò)程中植物細(xì)胞敏感性一般較低，培養(yǎng)操作中無(wú)需加入動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中的血清、微生物培養(yǎng)過(guò)程中的有機(jī)物質(zhì)等，整體培養(yǎng)成本較低，經(jīng)濟(jì)效益較好。其具體培養(yǎng)特點(diǎn)見(jiàn)表1.

表1植物貼壁細(xì)胞懸浮培養(yǎng)中培養(yǎng)特點(diǎn)性質(zhì)微生物植物細(xì)胞植物器官大小(μm)1-1010-200≥103細(xì)胞聚集經(jīng)常發(fā)生通常成團(tuán)毛狀根、芽、體胚等倍增時(shí)間≤1h24-150h幾天不等接種密度小整個(gè)體積的5%-20%大剪切力敏感程度低高、敏感高、敏感遺傳穩(wěn)定性強(qiáng)弱一般耗氧量一般低高營(yíng)養(yǎng)要求簡(jiǎn)單較復(fù)雜較為復(fù)雜產(chǎn)物積累胞外，高常存于液泡中，濃度低多為胞內(nèi)產(chǎn)物，較高通氣量(L/(L.min))高≥1低≤0.6略高，1左右環(huán)境敏感性適應(yīng)范圍廣可浸沒(méi)培養(yǎng)長(zhǎng)期浸沒(méi)易玻璃化傳統(tǒng)變異篩選技術(shù)廣泛使用有時(shí)使用有時(shí)使用

2.貼壁細(xì)胞懸浮培養(yǎng)體系的建立

2.1培養(yǎng)流程

在實(shí)施植物細(xì)胞貼壁懸浮培養(yǎng)的過(guò)程中人員要嚴(yán)格依照培養(yǎng)原則要求，細(xì)化細(xì)胞培養(yǎng)流程，保證培養(yǎng)的有效性、合理性、科學(xué)性。該過(guò)程中培養(yǎng)人員需要控制從外植體的選取著手，控制好愈傷組織的誘導(dǎo)，合理篩選愈傷組織，從而提升原細(xì)胞的分裂分化的控制效果。貼壁細(xì)胞懸浮培養(yǎng)流程主要為：誘導(dǎo)、篩選愈傷組織→液體懸浮培養(yǎng)→形成懸浮體系。

2.2植物外植體的選取

植物外植體在選取的過(guò)程中要控制好以下三項(xiàng)原則：

第一，選取分化程度較低的植物部分，例如植物的幼芽、根系等；第二，選取幼嫩的部位，盡量保證組織類型較為豐富，例如植物的下胚軸、子葉等；第三，嚴(yán)禁選取無(wú)分化分裂部位組織細(xì)胞，部分組織細(xì)胞抑制發(fā)育物質(zhì)較多也不可選取，例如老化葉片。

植物外植體的選取作為影響細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的重要因素，其選取效益直接影響著后續(xù)培養(yǎng)質(zhì)量，直接限制著植物細(xì)胞的培養(yǎng)效益。上述培養(yǎng)的過(guò)程中培養(yǎng)人員必須要嚴(yán)格依照外植體選取標(biāo)準(zhǔn)。

2.3愈傷組織的誘導(dǎo)篩選

愈傷組織是指外植體在培養(yǎng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)脫分化、再分化等過(guò)程形成的無(wú)特定細(xì)胞形態(tài)的細(xì)胞團(tuán)。該細(xì)胞團(tuán)具有非常好的增殖分化能力，具有較高的遺傳穩(wěn)定性，是植物組織形成的前提。在外植體培養(yǎng)獲得愈傷組織后，培養(yǎng)人員需要對(duì)愈傷組織進(jìn)行誘導(dǎo)和篩選，從而保證愈傷組織能夠依照需求方向進(jìn)行對(duì)應(yīng)分裂、分化，從而提升細(xì)胞培養(yǎng)效益。具體誘導(dǎo)篩選中要控制好：

(1)培養(yǎng)基的選?。寒?dāng)前細(xì)胞培養(yǎng)基除了能夠完成細(xì)胞培養(yǎng)外還可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞分離的誘導(dǎo)，是愈傷組織生長(zhǎng)分化的重要促進(jìn)因素。愈傷組織培養(yǎng)基在選取的過(guò)程中可以選取MS、SH、N6等多種類型，需要依照植物細(xì)胞特定確定對(duì)應(yīng)培養(yǎng)操作，從而提升植物培養(yǎng)的有效性和合理性。例如在青錢柳無(wú)菌葉愈傷組織誘導(dǎo)和篩選的過(guò)程中培養(yǎng)人員可以通過(guò)SH培養(yǎng)基完成，在SH培養(yǎng)基中加入MS培養(yǎng)基成分，通過(guò)MS培養(yǎng)基中因素實(shí)現(xiàn)青錢柳無(wú)菌愈傷組織的誘導(dǎo)和繼代培養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)和篩選的雙管齊下，從本質(zhì)上提升培養(yǎng)的效果和質(zhì)量。

(2)激素的選取和配合：激素在選取的過(guò)程中要對(duì)其組成、配比、濃度等進(jìn)行全面控制，要依照誘導(dǎo)和分化指標(biāo)需求進(jìn)行對(duì)應(yīng)使用。植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的過(guò)程中生長(zhǎng)素常選取濃度為0.01-10mg/L左右的2,4-D、NAA、IAA等，細(xì)胞分裂素常選取濃度為0.1-10mg/L左右的KT、6-BA、ZT等。

(3)其他條件的選?。涸谫N壁細(xì)胞懸浮培養(yǎng)過(guò)程中人員要對(duì)其溫度進(jìn)行有效控制，保持恒溫狀態(tài)。愈傷組織培養(yǎng)中溫度一般控制在25-28℃左右，可以依照植物細(xì)胞狀況適當(dāng)調(diào)整。部分植物細(xì)胞在培養(yǎng)的過(guò)程中需要適量光照才能夠完成誘導(dǎo)，部分植物在培養(yǎng)的過(guò)程中需要進(jìn)行暗處理才能夠完成誘導(dǎo)，培養(yǎng)人員可以依照植物對(duì)光的需求對(duì)應(yīng)處理，合理控制光強(qiáng)、光色等光照因素。

3.總結(jié)

貼壁細(xì)胞懸浮培養(yǎng)可以有效提升細(xì)胞的培養(yǎng)質(zhì)量，通過(guò)培養(yǎng)過(guò)程中的各項(xiàng)處理提升細(xì)胞培養(yǎng)效益，從而形成安全、高性能細(xì)胞體系，對(duì)我國(guó)生物學(xué)發(fā)展和應(yīng)用具有至關(guān)重要的作用。當(dāng)前細(xì)胞學(xué)發(fā)展的過(guò)程中我國(guó)雖然已經(jīng)加大了對(duì)貼壁細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的研究，但研究深度不夠，仍需進(jìn)一步挖掘。

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