Геллановая камедь в культуре растительных тканей: Желирующая технология нового поколения

В мире культуры растительных тканей выбор желирующего агента может показаться незначительной деталью, но он играет решающую роль в успехе размножения и регенерации растений. На протяжении десятилетий агар был основным затвердевающим агентом для культуральных сред, используемых в культуре растительных тканей.

Однако в последние годы геллановая камедь в культуре растительных тканей стала мощной альтернативой, обладающей рядом преимуществ по сравнению с традиционным агаром. Благодаря своим уникальным свойствам и преимуществам она становится все более популярной как среди исследователей, так и среди коммерческих производителей.

В этой статье мы расскажем о том, что такое геллановая камедь в культуре растительных тканей, как она работает и почему все больше лабораторий и исследователей выбирают ее сегодня.

1. Что такое геллановая камедь?

Геллановая камедь - это водорастворимый полисахарид, производимый бактерией Sphingomonas elodea. Первоначально она была разработана как загуститель и стабилизатор для пищевых продуктов, но ее уникальные свойства быстро привлекли внимание биотехнологов и специалистов по растениеводству.

Геллановая камедь бывает двух основных типов:

Геллановая камедь с высоким содержанием ацила против геллановой камеди с низким содержанием ацила

Геллановая камедь с высоким содержанием ацила: образует мягкий, эластичный гель благодаря наличию ацильных групп. Он обеспечивает большую гибкость и подходит для применения в тех случаях, когда требуется мягкая поддержка.

Геллановая камедь с низким содержанием ацила: образует твердый, хрупкий гель с высокой прозрачностью и стабильностью. Он предпочтителен для применения в областях, требующих четкого, определенного геля - например, в микробиологии, культуре растительных тканей и пищевых продуктах, таких как желе, суспензионные напитки и кондитерские изделия.

Для большинства применений в культуре растительных тканей предпочтительна низкоацильная геллановая камедь благодаря ее способности образовывать прозрачные, стабильные гели при относительно низких концентрациях (обычно от 0,2% до 0,4%).

2. Основные преимущества использования низкоацильной геллановой камеди в культуре тканей растений

Зачем использовать геллановую камедь вместо агара?

Хотя агар долгое время был стандартом для затвердевания сред для культуры растительных тканей, геллановая камедь обладает рядом ключевых преимуществ, которые делают ее лучшим выбором для современных применений.

2.1 Исключительная ясность

Одно из самых заметных отличий - прозрачность среды. Геллановая камедь создает кристально чистый гель с уровнем прозрачности до 90%, что значительно облегчает наблюдение за развитием корней, формированием каллуса и другими морфологическими изменениями. Такой высокий уровень прозрачности особенно ценен в научных исследованиях, где визуальный контроль имеет решающее значение, а также позволяет обнаружить загрязнение на ранней стадии.

2.2 Низкая концентрация использования

Геллановая камедь образует прочный гель при гораздо более низких концентрациях, чем агар - обычно между 0.05% и 0.5% , или около одна пятая часть от количества, необходимого для агара . Это не только снижает затраты на материалы, но и минимизирует влияние на доступность питательных веществ и рост растений.

2.3 Постоянство и воспроизводимость химических веществ

В отличие от агара, состав которого может меняться в зависимости от источника, геллановая камедь представляет собой четко определенный, химически чистый полисахарид. Такое постоянство приводит к большей воспроизводимости результатов экспериментов и лабораторных исследований, что делает результаты более надежными и удобными для сравнения.

2.4 Улучшенное удержание воды

Гели на основе геллановой камеди удерживают влагу лучше, чем агар, что значительно снижает риск высыхания при длительном культивировании. Это особенно полезно для медленно растущих видов или когда культуры необходимо поддерживать в течение длительного времени без частого субкультивирования.

2.5 Снижение риска подрумянивания и загрязнения

Исследования показали, что геллановая камедь помогает уменьшить фенольное подрумянивание и микробное загрязнение по сравнению с агаром. Благодаря своей чистоте и отсутствию сложных углеводов она с меньшей вероятностью поддерживает рост таких загрязнителей, как плесень, улучшая общее здоровье культур и повышая их успешность.

2.6 Хрупкая структура геля

Гели, образованные низкоацильной геллановой камедью, скорее твердые и хрупкие, чем эластичные. Такая структура может быть выгодна в некоторых областях применения, особенно в тех, где используются чувствительные экспланты или системы регенерации, где предпочтительна минимальная механическая прочность.

2.7 Легкое удаление из растительных тканей

Благодаря своей хрупкой природе геллановая камедь легко смывается с корней растений перед пересадкой. Это упрощает процесс акклиматизации, снижает стресс для растений и повышает выживаемость после пересадки в почву или другую среду выращивания.

2.8 Термообратимый гель

После застывания геллановая камедь не плавится при повторном нагревании, что очень важно при стерилизации и длительном хранении культур. Такая термостабильность обеспечивает постоянство структуры среды в течение всего периода культивирования, даже при изменении температурных условий.

3. Применение геллановой камеди в культуре растительных тканей

Геллановая камедь успешно применяется в широком спектре методов культивирования растительных тканей, зарекомендовав себя как универсальный и эффективный желирующий агент. К ним относятся:

3.1 Микроразмножение декоративных и плодовых растений

Геллановая камедь способствует быстрому размножению таких ценных видов растений, как орхидеи, розы и бананы, обеспечивая прозрачную и стабильную среду для размножения побегов и развития корней.

3.2 Соматический эмбриогенез

Однородная структура геля и прозрачность делают его идеальным для индукции и развития соматических эмбрионов, особенно у таких видов, как хвойные деревья и кофе.

3.3 Органогенез

Стабильные желирующие свойства геллановой камеди способствуют образованию побегов, корней и других органов из эксплантов, что делает ее пригодной для исследований регенерации.

3.4 Индукция каллуса и регенерация

Геллановая камедь обеспечивает постоянную матрицу, которая поддерживает рост каллуса и последующую регенерацию в целые растения, что особенно полезно в экспериментах по генетической трансформации.

3.5 Производство гаплоидов и удвоенных гаплоидов

В селекционных программах геллановая камедь часто используется в культуре пыльников или микроспор благодаря своей способности поддерживать стабильную среду для деления и развития клеток.

Он доказал свою эффективность при культивировании как однодольных, так и двудольных видов, причем с заметным успехом в таких труднокультивируемых растениях, как орхидеи, бананы, картофель и различные древесные породы. Его эффективность в различных системах делает его предпочтительным выбором для лабораторий, стремящихся повысить эффективность и воспроизводимость культуры растительных тканей.

4. Как использовать геллановую камедь в культуральных средах

Использование геллановой камеди в культуре тканей не представляет сложности, но для достижения оптимальных результатов следует помнить о нескольких лучших практиках:

4.1 Отмерьте нужное количество

Для большинства применений в культуре растительных тканей концентрация 0,2% - 0,4% (w/v) геллановой камеди, как правило, достаточно. Это означает, что 2-4 грамма на литр культуральной среды. Обычно используется марка GELRITE®, и 2 г/л часто достаточно для образования стабильного геля.

4.2 Растворить в жидкой среде

4.3 Добавьте другие компоненты

Перед нагреванием добавьте все необходимые питательные вещества, витамины, сахар и регуляторы роста растений. В некоторые составы также можно добавить небольшое количество CaCl₂ или MgSO₄ для повышения прочности геля.

4.4 Нагрейте и полностью растворите

Нагревайте смесь при постоянном помешивании до кипения. Кипятите около минуты, чтобы геллановая камедь полностью растворилась.

4,5 Отрегулировать pH

После растворения геллановой камеди и других компонентов проверьте и отрегулируйте pH среды, если это необходимо - обычно он находится в диапазоне от 5,6 до 5,8 для большинства видов растений.

4.6 Автоклав надлежащим образом

Разлейте среду по культуральным сосудам (например, банкам, пробиркам, чашкам Петри) и стерилизуйте в автоклаве при температуре 121°C в течение 15-20 минут .

4.7 Дайте остыть без посторонней помощи

После автоклавирования дайте среде остыть при комнатной температуре без помех. По мере остывания раствора образуется гель.

В отличие от агара, геллановая камедь образует прозрачный, устойчивый гель при охлаждении, не требуя высоких температур для застывания. Его прозрачность и консистенция делают его особенно полезным для наблюдения за развитием корней и другими морфологическими изменениями во время культивирования.

5. Заключение

По мере того как культура растительных тканей продолжает развиваться, развиваются и используемые нами инструменты и материалы, особенно когда речь идет о выборе подходящего желирующего агента. Геллановая камедь в культуре растительных тканей представляет собой значительное достижение в технологии желирования, обеспечивая улучшенную прозрачность, консистенцию и эффективность по сравнению с традиционным агаром.

Работаете ли вы в коммерческой лаборатории микроразмножения или проводите академические исследования, использование геллановой камеди в культуре растительных тканей может привести к улучшению результатов роста, уменьшению количества загрязнений и повышению эффективности рабочих процессов.

Поэтому в следующий раз, когда вы будете готовить питательную среду, попробуйте геллановую камедь - ваши растения будут вам благодарны!

Готовы к переходу?

Если вы ищете высококачественную и экономичную альтернативу ГЕЛЬРИТ®Не ищите дальше. Мы предлагаем высококачественные составы геллановой камеди, которые обеспечивают такие же надежные характеристики - превосходную прозрачность, стабильность и консистенцию - за меньшую цену.

Свяжитесь с нами сегодня или запросите образец, чтобы убедиться в разнице.

📞 [Связаться с нами] | 📦 [Запросить образец] | 💬 [Получить предложение]

Обновите среду для культуры растительных тканей, не увеличивая свой бюджет.

Свяжитесь с нами сегодня