本公开提供了在植物组织培养过程中使用环保的胶体银基组合物来防止和减少由微生物引起的污染的方法。所述组合物包含胶体银、共聚物、表面活性剂、碱和水。所述方法允许在非无菌条件下在植物组织培养基中培育植物或外植体，因此无需繁琐且费力的程序来对培养基和培养容器进行灭菌以为植物或外植体培育创造无菌条件。菌条件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在组织培养过程中使用胶体银基组合物来减少或防止植物或外植体中微生物污染的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119(e)要求2020年1月23日提交的美国临时专利申请号62/964,807的优先权。前述申请通过引用并入本文。
专利
[0003]本公开一般涉及在组织培养过程中减少或防止植物或外植体中微生物污染的方法，更具体地涉及在无菌或非无菌条件下在组织培养过程中使用胶体银基组合物(colloidal silver
‑
based composition)来减少或防止植物或外植体中微生物污染的方法，所述组织培养过程包括微繁殖、细胞培养、悬浮培养、愈伤组织培养、种质保存等。
[0004]专利技术背景
[0005]组织培养是一种通过在合适的营养培养基上孵育植物组织块(也称为外植体)使植物细胞生长的技术。该技术允许在体外培育植物细胞和器官，这些植物细胞和器官可以分裂并再生为愈伤组织或新的植物器官。外植体取自植物的任何部分，并作为起点通过将它们引入营养培养基以促进其生长来使用。
[0006]在组织培养过程期间，通常需要无菌环境以避免微生物污染。使用的营养培养基提供了可用作外植体的营养源的微量营养素和宏量营养素的组合。然而，相同的营养素也可用于进入系统的微生物，无论是在引入过程期间还是附着在外植体上。植物细胞分裂的速度比细菌和真菌慢得多，因此细菌和真菌很容易在用于组织培养的容器内生长超过植物组织。出于这个原因，使用的所有材料(玻璃器皿、容器、仪器和培养基本身)必须通过诸如高压灭菌和使用层流罩等方法进行消毒或灭菌以去除所有活微生物，以提供无菌材料和条件。
[0007]通常，培养基和培养容器的灭菌是用高压蒸汽灭菌器(高压灭菌器)进行的，而植物组织的接种是在无菌室中在配备有层流罩的洁净工作台上进行的。因此，在灭菌后，培养基等必须从高压灭菌器中取出并转移到无菌室。这项任务很麻烦，因为它需要非常小心以避免微生物进入。另一个问题是高压灭菌器或无菌室的容量限制了可以培养的植物组织的量，因此不可能同时培养大量的植物组织。
[0008]尽管存在提供无菌条件的方法，但微生物污染问题无处不在。由于存在内源性微生物，这对培育一些外植体和/或植物物种提出了重大挑战。商业组织培养操作经常不得不假设由于微生物污染而损失了一定百分比的产量。
[0009]因此，迫切需要用于在植物组织培养的不同变化形式和阶段中防止和降低污染水平的方法和试剂。
技术实现思路
[0010]本公开在多个方面解决了上述需求。在一个方面，本公开提供了一种在组织培养过程中减少或防止植物或外植体中微生物污染的方法。所述方法包括在由胶体银基组合物
形成的植物组织培养基中培育植物或外植体。银基组合物包含胶体银、共聚物(例如，甲基乙烯基醚共聚物)、表面活性剂(例如，聚氧乙烯辛基苯基醚)、碱(例如氢氧化钠、氢氧化钾)和水。
[0011]在一些实施方案中，所述方法进一步包括用所述组合物预处理植物或外植体。在一些实施方案中，所述方法包括将所述组合物施用于植物或外植体的表面。在一些实施方案中，所述组合物作为喷雾剂(spray)、细雾剂(mist)或滴剂(dropper)施用。在一些实施方案中，所述方法包括将植物或外植体接种在植物组织培养基中，然后将所述组合物施用于植物或外植体的顶部，从而形成保护植物或外植体免受微生物污染的屏障(例如，微膜)。
[0012]在一些实施方案中，所述组合物包含：0.1
‑
20％(w/v)胶体银、1.75
‑
4.38％(w/v)甲基乙烯基醚共聚物、0.02
‑
0.04％(w/v)聚氧乙烯辛基苯基醚、0.02
‑
0.04％(w/v)氢氧化钠和89
‑
95％(w/v)水。在一些实施方案中，所述组合物包含：约5.00％(w/v)胶体银、约3.50％(w/v)甲基乙烯基醚共聚物、约0.099％(w/v)聚氧乙烯辛基苯基醚、约0.032％(w/v)氢氧化钠和约91.36％(w/v)水。
[0013]在一些实施方案中，水是蒸馏水或去离子水。在一些实施方案中，碱(例如，氢氧化钠、氢氧化钾)用于中和所述组合物。
[0014]在一些实施方案中，胶体银具有以下特征：(a)它是悬浮在蒸馏水中的银，并根据公布的指南(NIST，2012)通过分散或通过银电极的电学方法来产生；(b)它的原子质量为107,868g/mol；(c)它的熔点为960.5℃；(d)它的沸点为2000℃；(e)它在15℃时的密度为10.49g/mL；(f)它不受水或大气氧气的侵蚀；(g)它被臭氧和硫化氢遮蔽；(h)它对许多酸呈惰性，并且易与稀硝酸和热硫酸反应；和(i)它在其金属形式下对光不敏感。
[0015]在一些实施方案中，胶体银颗粒具有约60nm至约140nm的平均粒径。在一些实施方案中，至少50％的胶体银颗粒具有约60nm至约140nm的粒径。在一些实施方案中，至少90％的胶体银颗粒具有约60nm至约140nm的粒径。
[0016]在一些实施方案中，所述组合物进一步包含用于组织培养过程的可接受的载体。在一些实施方案中，所述组合物进一步包含第二杀真菌剂和第二杀细菌剂中的至少一种。
[0017]在一些实施方案中，所述组合物以浓缩形式、粉末形式或水凝胶形式(或浓缩凝胶形式)提供。
[0018]在一些实施方案中，所述组合物通过以下步骤制备：(a)将89.2
‑
95.7Kg水置于100L不锈钢容器中；(b)边搅拌边缓慢添加2.50
‑
6.25Kg胶体银浓缩物；(c)添加50
‑
120克聚氧乙烯辛基苯基醚；(d)添加1.75
‑
4.38Kg甲基乙烯基醚共聚物，其中甲基乙烯基醚共聚物预先在装有1.75
‑
4.38L去离子水的不锈钢容器中在40℃下聚合；(e)添加1L的20
‑
40g/L氢氧化钠溶液；和(f)持续搅动直至所得混合物变得透明。
[0019]在一些实施方案中，所述组合物通过以下步骤制备：(a)将91.4Kg水置于100L不锈钢容器中；(b)边搅拌边缓慢添加5Kg胶体银浓缩物；(c)添加99克聚氧乙烯辛基苯基醚；(d)添加3.5Kg甲基乙烯基醚共聚物，其中甲基乙烯基醚共聚物预先在装有3.5L去离子水的不锈钢容器中在40℃下聚合；(e)添加1L 35g/L氢氧化钠溶液；和(f)持续搅动直至所得混合物变得透明。
[0020]在一些实施方案中，微生物污染是由真菌或细菌引起的。在一些实施方案中，所述真菌选自布氏白粉菌属(Blumeria)、单囊壳属(Sphaerotheca)、疫霉属(Phytophthora)、丝
核菌属(Rhizoctonia)、镰刀菌属(Fusarium)、青霉菌属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)、炭疽菌属本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在组织培养过程中减少或防止植物或外植体中微生物污染的方法，其包括在由胶体银基组合物形成的植物组织培养基中培育植物或外植体，所述胶体银基组合物包含胶体银、共聚物、表面活性剂、碱和水。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括用所述组合物预处理所述植物或外植体。3.根据权利要求1或2所述的方法，其包括将所述组合物施用于植物或外植体的表面。4.根据权利要求3所述的方法，其包括将所述组合物作为喷雾剂、细雾剂或滴剂施用。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括将所述植物或外植体接种在所述植物组织培养基中，然后将所述组合物施用于所述植物或外植体的顶部，从而形成保护所述植物或外植体免受微生物污染的屏障。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述共聚物是甲基乙烯基醚共聚物。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述表面活性剂是聚氧乙烯辛基苯基醚。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述碱用于中和所述组合物。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述碱是氢氧化钠或氢氧化钾。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述组合物包含：0.1
‑
20％(w/v)胶体银，1.75
‑
4.38％(w/v)甲基乙烯基醚共聚物，0.02
‑
0.04％(w/v)聚氧乙烯辛基苯基醚，0.02
‑
0.04％(w/v)氢氧化钠，和89
‑
95％(w/v)水。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包含：约5.00％(w/v)胶体银，约3.50％(w/v)甲基乙烯基醚共聚物，约0.099％(w/v)聚氧乙烯辛基苯基醚，约0.032％(w/v)氢氧化钠，和约91.36％(w/v)水。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述水是蒸馏水或去离子水。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述胶体银具有以下特征：(a)它是悬浮在蒸馏水中的银，并根据公布的指南(NIST，2012)通过分散或通过银电极的电学方法而产生；(b)它的原子质量为107,868g/mol；(c)它的熔点为960.5℃；(d)它的沸点为2000℃；(e)它在15℃时的密度为10.49g/mL；(f)它不受水或大气氧气的侵蚀；(g)它被臭氧和硫化氢遮蔽；(h)它对许多酸呈惰性，并且易与稀硝酸和热硫酸反应；和(i)它在其金属形式下对光不敏感。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中胶体银颗粒具有约60nm至约140nm的
平均粒径。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少50％的胶体银颗粒具有约60nm至约140nm的粒径。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少90％的胶体银颗粒具有约60nm至约140nm的粒径。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述微生物污染由真菌或细菌引起。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述真菌选...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥古斯丁，
申请(专利权)人：克里尔利夫公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。