葉青

摘 要：植物組織培養(yǎng)過程中的外界環(huán)境即使保持了無菌狀態(tài)，但是植物的組織或細(xì)胞間普遍存在著細(xì)菌，我們叫它內(nèi)生細(xì)菌，這些內(nèi)生細(xì)菌在培養(yǎng)過程中會(huì)對(duì)植物的生長造成一定的威脅，形成了內(nèi)生細(xì)菌污染問題。本文對(duì)內(nèi)生菌的種類、癥狀、危害和防治方法治療做一些簡單的說明，并對(duì)部分抗生素的使用做一些基本的討論。

關(guān)鍵詞：植物組織培養(yǎng);內(nèi)生細(xì)菌污染;防治方法

內(nèi)生細(xì)菌污染一直是植物組織培養(yǎng)不可避免的問題，內(nèi)生細(xì)菌是指在植物生長的某一階段或者在植物的整個(gè)生長過程中在組織或者器官間存在的細(xì)菌，暫時(shí)在植物外表看來無明顯癥狀，但是它可能會(huì)影響組織培養(yǎng)過程的發(fā)展，甚至可能是失敗的因素，而且內(nèi)生細(xì)菌可以被分離或者通過PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA證明內(nèi)生細(xì)菌的存在。

一、內(nèi)生細(xì)菌的種類

查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)被鑒定的種類主要有：黃單胞菌屬（Xanthomonas）、芽孢桿菌屬（Bacillus）、假單胞菌屬（Pseudomonas）、土壤桿菌屬（Agrobacterium）、葡萄球菌屬（Staphylococcus）、腸桿菌屬（Enterobacter）、棒桿狀菌屬（Corynebacterium）、沙雷氏菌屬（Serratia）、短小桿菌屬（Curtobacterium）、歐文氏菌屬（Erwinia）等。

二、內(nèi)生細(xì)菌的癥狀及其危害

內(nèi)生細(xì)菌的癥狀是在外植體培養(yǎng)后3～5d內(nèi)未發(fā)生細(xì)菌污染，但以后會(huì)不斷地出現(xiàn)明顯或不明顯的細(xì)菌菌落，這種情況就有可能是由內(nèi)生細(xì)菌引起的污染。但有些癥狀比較明顯，在2～3d就會(huì)在植物培養(yǎng)基或者植物組織周圍形成顏色形狀各異的菌群，均是由內(nèi)生細(xì)菌污染引起。內(nèi)生細(xì)菌的分布也很有意思，有一些在植物的組織中能達(dá)到50%左右的污染率，而有些在塊莖，污染率能達(dá)到83%左右。

內(nèi)生細(xì)菌引起的危害主要包括在早期導(dǎo)致培養(yǎng)失敗，增殖效率的降低，培養(yǎng)物生長減緩，玻璃苗增加等。在后期導(dǎo)致試管苗移栽困難和死亡，有時(shí)污染也會(huì)引起培養(yǎng)物的遺傳變異。植物病理學(xué)有研究顯示，威脅最大的還是無癥狀內(nèi)生細(xì)菌，他們?cè)谥参锷L過程中毫無表現(xiàn)，但是當(dāng)植物生長環(huán)境惡劣，植物整體免疫機(jī)能降低時(shí)內(nèi)生細(xì)菌就會(huì)發(fā)作，威脅植物的生長，特別是在農(nóng)作物等具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的組織培養(yǎng)時(shí)，造成難以估量的經(jīng)濟(jì)損失。

三、內(nèi)生細(xì)菌的防治措施

總體來看，內(nèi)生細(xì)菌的治療手段的宗旨就是防大于治。在內(nèi)生細(xì)菌的治療上做到防治為君，治療為臣的效果。以新生的嫩枝作為外植體，可以降低污染。首先，對(duì)植物的幼苗提前在處置或殺菌，例如，將田間采集植物枝丫用水徹底洗干凈后插入無糖的培養(yǎng)液或自來水中等待發(fā)芽即可。還可以在無菌條件下對(duì)采自田間的枝條進(jìn)行暗培養(yǎng)，待抽出徒長的黃化枝條時(shí)取材，也可以減少污染。主要是在細(xì)菌含量方面做減法，其次，使用溫室或人工氣候室內(nèi)的植株接種材料，因?yàn)槠浔砻鎯?nèi)源細(xì)菌少而降低污染。如在采集外植體前用敵菌丹（captatol）或異菌脲（iprodione）殺菌劑處理田間的披散山龍眼母樹，使污染從對(duì)照的90%減少至14%。在對(duì)植株進(jìn)行預(yù)處理而減少內(nèi)生細(xì)菌的污染的方法有很多，此前，還有很多研究人員使用抗生素對(duì)植株進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)，效果顯著。但我認(rèn)為如果是人民食用的經(jīng)濟(jì)作物，在使用抗生素的時(shí)候就要小心謹(jǐn)慎，畢竟這會(huì)不會(huì)被人體吸收，從而影響人類的身體健康還未可知。一些物理方法的使用還是值得提倡的，比如真空減壓滅菌、磁力攪拌、超聲波振動(dòng)、多次消毒滅菌、使用混合消毒液和灼燒的方法，相比較而言對(duì)人民健康而言相對(duì)安全一些。很多的細(xì)菌在pH值≤4.5時(shí)會(huì)停止生長，在紫苑屬、鳶尾屬、薔薇屬植物組織培養(yǎng)中，將培養(yǎng)基的pH值由5.8調(diào)至3.9～4.3，可防止大量的細(xì)菌污染。以上這些方法只對(duì)植株的表面有作用，但是對(duì)植物的內(nèi)部的細(xì)菌卻無計(jì)可施，但是抗生素的使用卻可以解決這一難題。

四、抗生素的使用

抗生素的抑菌殺菌作用在生物學(xué)上具有很大的價(jià)值，所以抗生素在植物組織培養(yǎng)中抑制內(nèi)生細(xì)菌的生長也很有意義。生物新陳代謝產(chǎn)生抗生素可以阻斷微生物的正常代謝途徑而導(dǎo)致細(xì)菌等微生物的死亡，但是過高濃度的抗生素也會(huì)威脅植物本身的生長。制約植物組織培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展的主要障礙是植物組織培養(yǎng)時(shí)的內(nèi)生細(xì)菌污染，探索高效率的植物組織培養(yǎng)時(shí)的內(nèi)生細(xì)菌污染的防治方法對(duì)于植物組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展有著不可忽視的意義?？股卦谥参锝M織培養(yǎng)中抑制污染的效果顯著，抑制組培污染，提高組培苗的成活率，關(guān)鍵是探索如何選擇合適的抗生素種類、使用濃度及處理方法。

抗生素的作用受到了很多因素的影響，比如說青霉素分子量數(shù)值低于多黏菌素分子量，所以青霉素更容易擴(kuò)散;四環(huán)素和二甲氧基苯青霉素比林可霉素和頭孢利定更喜歡待在酸性環(huán)境;其中四環(huán)素不能在光下太長時(shí)間，因?yàn)樗沫h(huán)素更容易被光分解而失去活性。抗生素的利用并不能達(dá)到一招鮮，吃遍天的結(jié)果，有些抗生素的效果其實(shí)不穩(wěn)定抑或一些抗生素的抑菌效果并不理想。尤其是有些抗生素還對(duì)植物的器官再生過程有一定的抑制作用。比如多黏菌素就會(huì)對(duì)蘋果和花旗松造成影響。總而言之，面對(duì)不一樣的植物品種，想找到更多更好地抗生素組合處理內(nèi)生細(xì)菌污染是很麻煩的和費(fèi)腦力的一件工作，工程量及其浩大。一般認(rèn)為，沒有一種抗生素對(duì)所有細(xì)菌都有效，即使有效，抗生素消除植物組織培養(yǎng)污染的方法也是暫時(shí)解決方案，如果為消除污染而長期使用抗生素，必然對(duì)組織培養(yǎng)苗的生長、分化、生根產(chǎn)生一定影響。

所以抗生素的使用還是有諸多限制的，有些抗生素互相抑制，有些抗生素還會(huì)抵制酸性環(huán)境或者堿性環(huán)境，甚至長時(shí)間使用抗生素某些內(nèi)生細(xì)菌還會(huì)獲得對(duì)某些抗生素的抗性，抗生素的使用還是非常復(fù)雜的一件事情，做這方面的實(shí)驗(yàn)要珍之慎之。特別是針對(duì)某些農(nóng)作物來說，是要食用的植物作物更應(yīng)謹(jǐn)慎，對(duì)內(nèi)生細(xì)菌使用抗生素要謹(jǐn)小慎微，以免“超級(jí)細(xì)菌”的產(chǎn)生，這是關(guān)乎人類的健康的事情。

五、結(jié)束語

雖然這些方法可以有效減少內(nèi)生細(xì)菌的污染，但是并不能徹底滅殺，所以最行之有效的方法，還是在無污染的外植體上切取需要的組織進(jìn)行培養(yǎng)繁殖。內(nèi)生細(xì)菌的污染是組織培養(yǎng)發(fā)展的障礙，我們要有效地避免這種事情的發(fā)生，就要多做摸索，勤于思考，沒有路的地方走出一條路。

參考文獻(xiàn)：

[1]周俊輝;周厚高;劉花全.植物組織培養(yǎng)中的內(nèi)生細(xì)菌污染問題.廣西植物.2003年（01）：41-47.

[2]趙春莉;李金英.植物組織培養(yǎng)中污染原因及其控制方法.吉林農(nóng)業(yè)科學(xué).2010年（06）：13-15.

[3]翟建中，顧梅俏.長春蔓組培生產(chǎn)中污染的防除[J].森林病蟲通訊，1999，（4）：30-32.