Kontaminering vid vävnadsodling: orsaker, identifiering och förebyggande åtgärder
Kontaminering är en av de vanligaste utmaningarna inom växtodling i vävnadskultur. Även om en kultur ser helt ren ut direkt efter inokulering kan bakterier eller svampar dyka upp flera dagar eller till och med veckor senare.
Att förstå var kontamineringen kommer ifrån är en av de viktigaste färdigheterna som en vävnadskulturodare kan utveckla.
Kontaminering kommer vanligtvis från en av tre källor: själva växtmaterialet, arbetsmiljön eller utrustningen och materialen som används under odlingen.
Externt 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 i en näringsrik odlingskärl. Det är därför explanter ytdesinficeras innan de förs in i odling. Växtmaterial som har vuxit i jord är generellt svårare att sterilisera än material som tagits från renare ovanjordisk tillväxt.
Internt kontaminering
Vissa mikroorganismer lever inuti växtvävnaden snarare än på ytan. Dessa kallas ibland endofytiska mikroorganismer. Eftersom de är skyddade inuti växten kanske ytdesinficering inte tar bort dem. En kultur kan därför förbli klar i flera dagar innan bakterier plötsligt börjar växa från explanten. Detta är en anledning till att etablera en ren moderplanta innan vävnadskulturen kan förbättra framgångsgraden avsevärt.
Kontaminering från arbetsmiljön
Luften innehåller svampsporer, bakterier och dammpartiklar. Varje gång ett odlingskärl öppnas finns det en möjlighet för mikroorganismer att komma in. Risken kan minskas genom att arbeta i ett laminärt flödesskåp eller en ordentligt förberedd arbetsyta med stilla 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 kommer i kontakt med en explant. Ett verktyg som vidrör en icke-steril yta kan överföra mikroorganismer direkt till ett odlingskärl. God steril teknik innebär därför att ständigt tänka på vilka ytor som är sterila och vilka som inte är det.
Hur ser kontaminering ut?
Olika kontaminanter kan se väldigt olika ut.
Bakteriell kontaminering
Bakterier framträder ofta som:
- grumliga områden i mediet
- våt eller slemmig tillväxt runt explanten
- genomskinliga filmer
- gula, krämvita eller vita kolonier
- snabb nedbrytning av växtvävnad
Vissa bakteriella kontamineringar är extremt subtila och kan till en början bara framstå som en svag dimma runt basen av explanten.
Svampkontaminering
Svampar är vanligtvis 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.
Jästväll
Jästkontaminering kan framstå som små krämvita kolonier eller grumlig tillväxt i mediet. Den kan ibland förväxlas med bakteriell kontaminering.
Varför kontaminering ibland dyker upp sent
En kultur som ser ren ut efter tre dagar är inte nödvändigtvis steril. Mikroorganismer kan finnas i mycket små mängder och behöver tid att föröka sig innan de blir synliga.
Interna bakterier kan också gradvis växa ut ur växtvävnaden. Av denna anledning bör nya kulturer normalt observeras i flera veckor innan de kan anses vara pålitligt rena.
Hur man minskar kontaminering
Framgångsrik kontroll av kontaminering bygger på flera lager av skydd:
- Använd friska moderplantor när det är möjligt.
- Rengör växtmaterialet noggrant före sterilisering.
- Använd en lämplig ytdesinficeringsprocedur för den typ av explant som används.
- Steriliser odlingsmedier och kärl på rätt sätt.
- Arbeta i en ren miljö.
- Steriliser verktyg mellan olika explanter.
- Minimera tiden som odlingskärlen förblir öppna.
- Undvik att röra vid sterila ytor.
- Håll kontaminerade kulturer borta från rena kulturer.
Ingen steriliseringsprotokoll fungerar perfekt för alla arter. En mjuk ung skott och en knöl som vuxit i jord kan kräva helt olika behandling.
Målet är att hitta en balans mellan att döda mikroorganismer och att hålla växtvävnaden vid liv.
Bör kontaminerade kulturer räddas?
I de flesta hobbyodlingar av vävnadskultur bör kraftigt kontaminerade kulturer tas bort från odlingsområdet. Att öppna ett kontaminerat kärl nära rena kulturer kan frigöra svampsporer eller bakterier i arbetsutrymmet.
Om en explant är särskilt värdefull kan det ibland vara möjligt att ta bort rent inre vävnad och försöka etablera den igen, men detta bör göras försiktigt och separat från rena kulturer.
Den viktigaste regeln
Kontaminering är inte bara ett misslyckande. Varje kontaminerad kultur ger information.
Registrera:
- växtarten
- explanttyp
- steriliseringsmetod
- steriliseringstid
- datum för inokulering
- typ av kontaminering
- hur lång tid det tog att dyka upp
Med tiden gör dessa anteckningar det mycket lättare att förbättra din protokoll.
