Kontaminering vid vävnadsodling: orsaker, identifiering och förebyggande åtgärder
Kontaminering är en av de vanligaste utmaningarna inom vävnadsodling av växter. Även när en odling ser helt ren ut omedelbart efter inokulering kan bakterier eller svampar dyka upp flera dagar eller till och med veckor senare.
Att förstå var kontaminering kommer ifrån är en av de viktigaste färdigheterna en vävnadsodlare kan utveckla.
Kontaminering kommer vanligtvis från en av tre källor: själva växtmaterialet, arbetsmiljön eller den utrustning och de material som används under odlingen.
Extern kontaminering
Växtens yta bär naturligt på mikroorganismer. Blad, stjälkar, rötter och knölar kan innehålla svampsporer, bakterier och andra mikrober som är ofarliga för växten utomhus men som blir ett allvarligt problem inuti ett näringsrikt odlingskärl. Detta är anledningen till att explantat ytsteriliseras innan de introduceras i odlingen. Växtmaterial som har vuxit i jord är generellt svårare att sterilisera än material som tagits från renare tillväxt ovan jord.
Intern kontaminering
Vissa mikroorganismer lever inuti växtvävnader istället för på ytan. Dessa kallas ibland för endofytiska mikroorganismer. Eftersom de är skyddade inuti växten kanske ytsterilisering inte tar bort dem. En odling kan därför förbli klar i flera dagar innan bakterier plötsligt börjar växa från explantatet. Detta är en anledning till att etablering av en ren moderplanta före vävnadsodling avsevärt kan förbättra framgångsfrekvensen.
Kontaminering från arbetsmiljön
Luft innehåller svampsporer, bakterier och dammpartiklar. Varje gång ett odlingskärl öppnas finns en risk att mikroorganismer kommer in. Risken kan minskas genom att arbeta inuti en laminärflödesbänk eller en korrekt förberedd arbetsyta med stillastående luft, samt genom att hålla odlingskärlen öppna så kort tid som möjligt.
Kontaminering från verktyg
Skalpeller, pincetter och andra verktyg måste vara sterila när de vidrör ett explantat. Ett verktyg som vidrör en icke-steril yta kan överföra mikroorganismer direkt in i ett odlingskärl. God sterilteknik innebär därför att man ständigt tänker på vilka ytor som är sterila och vilka som inte är det.
Hur ser kontaminering ut?
Olika kontaminanter kan se mycket olika ut.
Bakteriell kontaminering
Bakterier visar sig ofta som:
- grumliga områden i mediet
- våt eller slemmig tillväxt runt explantatet
- genomskinliga filmer
- gula, gräddvita eller vita kolonier
- snabb försämring av växtvävnaden
Viss bakteriell kontaminering är extremt subtil och kan initialt endast framstå som en svag dimma runt basen av explantatet.
Svampkontaminering
Svampar är oftast lättare att känna igen.
Vanliga tecken inkluderar:
- vit, fluffig tillväxt
- grå eller svart mögel
- fina trådliknande strukturer
- snabbt expanderande kolonier
- färgade sporer
En enda svampkoloni kan sprida sig över ett helt kärl förvånansvärt snabbt.
Jästsvampar
Jästkontaminering kan visa sig som små gräddfärgade kolonier eller grumlig tillväxt i mediet. Det kan ibland förväxlas med bakteriell kontaminering.
Varför kontaminering ibland uppträder sent
En odling som ser ren ut efter tre dagar är inte nödvändigtvis steril. Mikroorganismer kan förekomma i mycket små antal och behöver tid att föröka sig innan de blir synliga.
Interna bakterier kan också gradvis tränga ut från växtvävnaden. Av denna anledning bör nya odlingar normalt observeras i flera veckor innan de behandlas som tillförlitligt rena.
Hur man minskar kontaminering
Framgångsrik kontroll av kontaminering bygger på flera skyddslager:
- Använd friska moderplantor när det är möjligt.
- Rengör växtmaterialet noggrant före sterilisering.
- Använd en lämplig ytsteriliseringsprocedur för typen av explantat.
- Sterilisera odlingsmedier och kärl på rätt sätt.
- Arbeta i en ren miljö.
- Sterilisera verktyg mellan varje explantat.
- Minimera tiden som odlingskärl förblir öppna.
- Undvik att vidröra sterila ytor.
- Håll kontaminerade odlingar åtskilda från rena odlingar.
Inget steriliseringsprotokoll fungerar perfekt för alla arter. Ett mjukt ungt skott och en jordodlad knöl kan kräva mycket olika behandling.
Målet är att hitta en balans mellan att döda mikroorganismer och att hålla växtvävnaden vid liv.
Bör kontaminerade odlingar räddas?
I de flesta hobbysituationer med vävnadsodling bör kraftigt kontaminerade odlingar tas bort från odlingsområdet. Att öppna ett kontaminerat kärl nära rena odlingar kan frigöra svampsporer eller bakterier i arbetsutrymmet.
Om ett explantat är särskilt värdefullt kan det ibland vara möjligt att ta bort ren intern vävnad och försöka återetablera den, men detta bör göras noggrant och separat från rena odlingar.
Den viktigaste regeln
Kontaminering är inte bara ett misslyckande. Varje kontaminerad odling ger information.
Anteckna:
- växtarten
- explantattyp
- steriliseringsmetod
- steriliseringens varaktighet
- datum för inokulering
- typ av kontaminering
- hur lång tid det tog innan den dök upp
Med tiden gör dessa anteckningar det mycket lättare att förbättra ditt protokoll.