为什么培养基要倒置放置?

1)由于重力的作用使培养基表面及次层能富集微生物生长所需的营养物质,利于微生物生长;
2)防止空气中微生物的污染培养基及培养物:倒置时平板内的空气是不流动的,杂菌不会沉降到培养基表面,如果不倒置,很快平板周边会长起杂菌。
3)倒置培养使琼脂里水分不易蒸发出去,而充分的保持琼脂的弹性与细菌容易繁殖和生存的环境。如果不倒置,大概3天左右培养基就会出现龟裂等水分散失的情况。 而一些落菌等试验,需验证培养基无菌,就要先倒置培养48小时才可作为模板做落菌,水分散失是很重要的。

如何从土壤(污水)中分离出微生物

把污水加蒸馏水分别稀释10,100,1000倍,然后加入培养基中培养,如果培养出来菌落重合,菌非常多,无法分离,就加大稀释倍数,直至获得清晰可分离的菌落,有时甚至是非常小的菌落,要用倒置显微镜操作。而培养基则根据要分离的菌的营养类型进行配置,若要获得多种微生物就要配置多种培养基进行如上操作。对于土壤加水溶解,对溶解液进行如上操作,不溶的部分就不用管了

1.取以少许土壤(一地表以下10cm处为宜)与适量无菌水混匀备用 2.做浸出液的梯度稀释 3 .涂平板 4.划线分离

5.接平板,接斜面 6.检测

1..学会土壤微生物的检测方法,了解土壤中微生物的数量和组成。

2初步掌握从土壤中分离细菌的基本技术。

土壤是微生物生活最适宜的环境、它具有微生物所需要为一切营养物质和微生物进行生长繁殖及生存的各种条件.所以土壤中微生物的数量和种类都很多。它们参与土壤的氮、碳、硫、磷等元素的循环作用。此外,土壤中微生物的活动对土壤形成、土壤肥力和作物生产都有非常重要的作用。因此,查明土壤中微生物的数量和组成情况,对发掘土壤微生物资源和对土壤微生物实行定向控制无疑是十分必要的。

肉膏蛋白胨琼脂培养基(培养细菌) 高氏一号琼脂培养基(培养放线菌) 查氏培养基(培养霉菌)

(二)灭菌稀释水、灭菌吸管、灭菌培养皿。

(三)土壤样品、天平、称旦纸。

(四)恒温箱、气体流量计

将培养基加热融化,待冷至55—60℃时,混合均匀后倒平板;

准确称取土样10g,加入装有90ml无菌水并带有玻璃珠的三角瓶中,振荡约20min,使土样与水充分混匀,将细胞分散。用一支无菌吸管从中吸取1ml土壤悬液加入装有9ml无菌水的试管中,吹吸3次,让菌液混合均匀,即成10-2稀释液;再换一支无菌吸管吸取10-2稀释液1 ml,移入装有9ml无菌水的试管中,也吹吸三次,即成l0-3稀释液;以此类推,连续稀释,制成10-

5、10-6号码,每一号码设置三个重复,用无菌吸管按无菌操作要求吸取10-6稀释液各1ml放入编号10-6的3个平板中,同法吸取10-5稀释液各lml放入编号10-5的3个平板中,再吸取10-4稀释液各lml放入编号10-4的3个平板中(由低浓度向高浓度时,吸管可不必更换)。再用无菌玻璃涂棒将菌液在平板上涂抹均匀,每个稀释度用一个灭菌玻璃涂棒,更换稀释度时需将玻璃涂棒灼烧灭菌。在由低浓度向高浓度涂抹时,也可以不更换涂棒。

在28℃条件下倒置培养3—5天。

将培养后生长出的单个菌落分别挑取少量细胞划线接种到平板上。28℃条件下培养3—5天后,再次挑单菌落划线并培养,检查其特征是否一致,同时将细胞涂片染色后用显微镜检查是否为单一的微生物,如果发现有杂菌,需要进一步分离、纯化,直到获得纯培养。

1.制备混合液平板时,不要再注入培养基前让链霉素液与土壤稀释液相混。

2.制备混合液平板时,倾注的培养基温度不能太高,过高的温度会烫死微生物。

六、培养过程及革兰氏染色观察成果

1.培养24h后的情况:马铃薯葡萄糖培养基长出菌种,经判断为细菌,马铃薯蔗糖培养基长出菌种,为酵母菌。其他培养基没长菌种,拍照如下

当天操作:划线法纯化马铃薯葡萄糖培养基和马铃薯蔗糖培养基长出来的菌种到马铃薯葡萄糖培养基和牛肉膏蛋白胨琼脂培养基

2.培养2d后的情况:

牛肉膏蛋白胨琼脂培养基和高氏一号培养基均没有长菌落,马铃薯蔗糖培养基长出霉菌 一天前纯化培养的菌种拍照如下

高氏一号培养基长出菌落,经判断为细菌而非放线菌。牛肉膏蛋白胨琼脂培养基一直没培养出菌落 ,拍照如下

1.分离放线菌和真菌为什么要加重络酸钾和链霉素?

答:重络酸钾对土壤真菌、细菌有明显的抑制作用,链霉素主要用于抑制细菌。所以加入重络酸钾和链霉菌的主要作用是抑制杂菌生长,使更易于分离放线菌和真菌。

2.平板培养时为什么要把培养皿倒置?

答:1.防止皿盖上的冷凝水污染培养基。2. 防止培养基水分蒸过快发,培养基变干,无机盐析出,营养成分浓度变大,不利于微生物的生长。

实验通过微生物的分离与纯化技术从土壤中分离微生物,经分离纯化培养后用革兰氏染色观察所得菌种。通过对实验的总结,牛肉膏蛋白胨琼脂培养基一直没能长出菌种,而其他组的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基则能长出菌种,考虑到土壤的来源都是一样的,可以判断牛肉膏蛋白胨琼脂培养基被污染。马铃薯蔗糖培养基经过24h的培养后长出了大量细菌菌落,而经过培养2d后长出了霉菌,由于先前长了大量细菌导致霉菌菌落少,挑取细菌与霉菌纯化培养。马铃薯葡萄糖培养基经过24h培养后长出菌落,判断为酵母菌,经过纯化培养后用革兰氏染色观察。高氏一号培养基经过5d培养没能长出放线菌,但有少量细菌。

重庆大学研究生专业实验教学

实验课程名称: 实验指导教师: 学

院: 专业及类别: 学

1、了解分离与纯化微生物的基本原理及方法;

2、了解倒平板配制土豆培养基的方法与平板划线分离的基本操作技术;;

3、学习平板菌落计数的基本原理和方法,并掌握其基本技能;

4、初步观察来自土壤中的几类微生物的菌落形态特征,并能判断菌的类型。

培养基是人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质,用以培养、分离、鉴别、保存各种微生物或积累代谢产物。一般的培养基应包含适合微生物生长的6大营养素即水分、碳源、氮源、能源、无机盐和生长因子。培养基的种类很多,根据培养成分的不同可分为天然培养基、合成培养基与半合成培养基;根据物理状态的不同又可分为液体培养基和固体培养基。微生物的分离、纯化、记数等方面的研究常常使用的就是固体培养基。本实验就是使用的固体培养基。

已配制好的培养基必须立即灭菌,如来不及灭菌,应暂存冰箱,以防止其中微生物生长繁殖而消耗养分和改变培养基酸碱度所带来不利影响。

培养基的原材料来源十分广泛,本实验采用的原材料为土豆。

2、接种方法与无菌接种

将微生物的培养物或含有微生物的样品移植到培养基上的操作技术称之为接种。接种是微生物实验及科学研究中的一项最基本的操作技术。 接种的关键是要严格的进行无菌操作。微生物的接种方法很多,划线接种、三点接种、穿刺接种、混浇接种与涂布接种是几种常用的接种方法。

划线接种是最常用的接种方法,即在固体培养基表面作来回直线形的移动,就可以达到接种的目的。常用的接种工具为接种环、针等。在斜面接种和平板划线中就常用此法。 三点接种是把少量的微生物接种在平板表面,成等边三角形的三点,让它各自独立形成菌落后,来观察研究它们的形态。研究霉菌形态时就常用此法。

穿刺接种是用针蘸取少量的菌种,沿半固体培养基中心向管底作直线穿刺。该法常用于厌氧菌种的保藏或微生物的动力研究。

混浇接种是先将待接的微生物放入培养皿中再倒入冷却至45℃左右的固体培养基,迅速轻轻摇匀,这样菌液就被稀释了。待平板凝固后,置于适宜温度下培养,就可以长出单个菌落的微生物。

涂布接种是将菌液倒入平板上,再用涂布棒在表面迅速的作来回左右的涂布,让菌液均匀分布,就可以长出单个菌落的微生物。

本实验采用的是划线接种。为了防止接种时引入其它微生物,整个操作过程均需在无菌操作台上进行,还需对操作员的双手进行酒精消毒,每次划线前都需灼烧接种环,接种时才打开培养皿且不能全部打开,接种完马上关上。

培养皿、 量筒、滴管、吸水纸、烧杯、三角瓶、酒精灯、玻璃棒、接种环、15ml离心管、试管架、镊子、电磁炉、锅、恒温培养箱、高温灭菌锅、无菌操作台、酒精灯、天平、滤纸等。

土豆、琼脂、蒸馏水、酒精、土壤样品

① 在菜地用九点取样法取适量土壤样品,具体操作为:在菜地选取九个取样点,在每个取样点取相同量的表层土壤(10cm左右),然后将其混合均匀;

② 称取1g土壤样品与99ml蒸馏水,将其配制成100ml的土壤溶液; ③ 用移液管取9ml蒸馏水于15ml离心管中,再用移液枪取1ml前一步已配制的土壤溶液于离心管中,摇匀,即为10-3的土壤溶液;

④ 重复前一步,将土壤溶液稀释为10-

7、10-8一系列稀释液。

① 用天平称取200g土豆,清洗干净后去皮切丁;

② 用量筒量取1000ml蒸馏水与电磁炉锅中,再加入已准备好的土豆,将其煮烂;

③ 从锅中取出已煮烂的土豆,用纱布过滤,滤液待用; ④ 称取20g琼脂与滤液中,再用蒸馏水定容至1000ml;

⑤ 在制备好的滤液中加入0.1ml菌液,然后放入高温灭菌锅中,在121℃下灭菌20min;

⑥ 取出已灭菌的土豆培养基,待其熔化后冷却至60℃,倒入每付平板约15-20ml,待其凝固后便可使用。

3、微生物的接种与分离

① 将接种需要的所有器材均放置于无菌操作台上;

② 用浸泡在酒精里棉花给双手灭菌,点燃酒精灯,右手拿接种环,左手拿培养基;

③ 将接种环放在火焰上烧灼,待其冷却后在10-6土壤稀释液中蘸取少量液体,打开培养基的一部分,采用划线接种,使之形成单菌落,一共划线3-4次,每划线一次就需在火焰上烧灼一次;

④ 重复上步,接种10-

7、10-8的土壤稀释液的微生物;

⑤ 接种完的培养基放在恒温培养箱中倒置培养48h,取出观察。

图1 实验结果如图1所示。由图1可知,采用划线接种土壤微生物的培养皿里有单菌落出现,这说明划线接种能达到分离培养的目的。

学习过微生物这门课程的同学都知道,真菌的菌落较大且疏松,菌丝细长,呈绒毛状、蜘蛛网状、棉絮状,无固定大小,多有光泽,不易挑,孢子会呈现红色、褐色、绿色、黑色、黄色等不同的颜色;细菌的菌落较小,形状表面或光滑黏稠,或粗糙干燥,易挑起,多为白色。由此可知土壤里既含有真菌又含有细菌。

⑴在平板划线法中,为什么每次都需要将接种环上的剩余物烧掉?

答:这么做的主要目的是杀死上次划线后接种环上残留的菌种,以使下次划线的菌种直接来自于上次划线的末端,使每次划线菌种数目减少,从而达到分离菌株的目的。

⑵为什么要把培养皿倒置培养?

答:①操作时培养皿盖上可能粘有水珠或者细菌,倒着培养可以避免培养皿盖上的水珠或者微生物落在培养皿上;

②培养过程中,细菌在代谢繁殖过程中会产生一些有害于细菌生长繁殖的代谢物,释放热量及有水排出,如果不倒着培养会有水珠滴落到培养基中,影响菌落的生长; ③如果培养目标是收集细菌代谢物,而且代谢物易溶于水,倒着培养可能会方便收集。

我本科所学专业是材料科学与工程,本次实验是我高中后第一次接触微生物方面的知识。在本次实验课里,段老师先给我们详细讲解了微生物分离培养方面的许多理论知识,然后才进入了理论环节。在实验操作过程中段老师一直在我们旁边观察我们的实验操作过程,一旦出现错误,会立即指出并耐心的给我们讲解应该怎么做,我担心自己从来没做过微生物培养方面的实验会做不好,段老师还一直在旁边鼓励我,并给我讲解了许多微生物分离培养方面的知识,最后我独立完成了本次实验。此次实验课,我真的是受益匪浅,学到了许多微生物分离培养方面的知识,十分感谢段老师。

图2 如图2所示,本次微生物分离培养实验中,有些培养皿里菌落很少,只有一个,有的甚至没有。我认为出现这种情况原因可能是:划线接种时,未等接种环冷却就开始接种,微生物可能被高温杀死;在接种时,酒精灯火焰太大,进行接种操作的全过程又离酒精灯火焰很近,这也可能将微生物杀死。

土壤中放线菌的分离纯化和染色

1. 掌握放线菌的分离纯化及染色的基本流程; 2. 掌握高氏一号培养基的配制方法;

3. 复习分离纯化放线菌的基本操作技术、培养方法以及接种技术;

4. 学会使用高压蒸汽灭菌锅、培养箱、超净工作台、显微镜等实验仪器设备; 5. 培养微生物实验的设计思路和动手能力。

培养箱、超净工作台、显微镜、三角锥形瓶、无菌培养皿、接种环、酒精灯、高压蒸汽灭菌锅、分析天平、接种环、载玻片、盖玻片、玻璃珠、移液枪、剪刀等其它常规的实验仪器

擦镜纸、吸水纸、标签纸、无菌称量纸、无菌水、蒸馏水

草酸铵结晶紫、番红、95%酒精、碘液、可溶性淀粉、硝酸钾、磷酸氢二钾、氯化钠、硫酸镁、硫酸亚铁、琼脂、重铬酸钾

在实验前,取学校体育馆附近树木下10~20㎝土壤作为土样。

高氏一号培养基(分离和培养放线菌):可溶性淀粉 2.0g 硝酸钾0.1g 磷酸氢二钾0.05g 氯化钠0.05g 硫酸镁0.05g 硫酸亚铁0.001g 琼脂2g 水100ml 先把淀粉放在烧杯里,用5毫升水调成糊状后,倒入95毫升水,搅匀后加入其他药品,使它溶解。在烧杯外做好记号,加热到煮沸时加入琼脂,不停搅拌,待琼脂完全溶解后,补足失水。调整pH值到7.2~7.4,分装后灭菌,备用。

将培养基溶液的三角瓶用报纸包扎好以及玻璃珠、试管、三角锥瓶、载玻片、盖玻片放到高压灭菌锅内进行高温蒸汽灭菌。

(1)称取土样2.00g,在火焰旁加到一个盛有48ml无菌水并装有玻璃珠的100ml锥形瓶中。振荡20-30min,使样品的菌体、芽孢或孢子均匀分散。静止20-30s,标记为编号1。 (2)按照一定的梯度进行稀释(该实验采用10倍梯度)

①取3个各装有9.5ml无菌水的25ml锥形瓶,分别按照顺序标记好

3、4. ②在超净工作台上,用微量移液器从1号锥形瓶中移取0.5ml土壤悬液加到2号锥形瓶中,摇匀后,再用微量移液器从2号锥形瓶中移取0.5ml土壤悬液加到3号锥形瓶中,依此类推,分别将土壤悬液制成10-

9、10-10的土壤稀释液。

5、稀释涂布法分离土壤中放线菌

将配制好并且灭菌的高氏一号培养基加热融化,待冷却至55—60℃时,往高氏1号培养基中加入1ml的0.5%重铬酸钾, 然后分别倒平板。方法是在超净工作台,右手持盛培养基的三角烧瓶,置火焰旁边,左手拿平皿并松动瓶塞,用手掌边缘和小指、无名指夹住拔出。令三角瓶瓶口在火焰上灭菌,左手将培养皿盖在火焰附近打开一缝,迅速倒入培养液约15ml,加盖后轻轻摇动培养皿,使培养基均匀分布,平置于桌面上,待冷凝后即成平板。共制备6个平板(一个稀释度做3个平行样品)。 (3)涂布平板

用1ml无菌吸管分别精确地吸取10-

5、10-6的稀释菌液1ml,对号放入编好号的无菌培养皿中,每一浓度对应两个平板。用无菌涂布棒(从浓度小液开始)将加入平板培养基上的土壤稀释液在整个平板表面涂匀,涂完一个平板用酒精灯灭菌。 (4)倒置平板

将培养基平板倒置(防皿盖的冷凝水下滴),置于28度培养箱中培养3d

6、放线菌的纯化 (1)倒平板

将蘸有菌种的接种环在平板培养基上做以Z字行划线,每划完一次要充分燃烧接种环烧掉残余微生物,再从上一次划线处末点开始下一次划线。划线完毕后盖上培养皿盖,倒置与恒温箱中培养。

7、放线菌的观察 玻璃纸法

(1)将玻璃纸剪成培养皿大小,用旧报纸隔层叠好后灭菌。

(2)将高氏一号琼脂培养基熔化后在火焰旁倒入无菌培养皿内,每皿倒15ml左右,待培养基凝固后,在无菌操作下用镊子将无菌玻璃纸履盖在琼脂平板上即制成玻璃纸琼脂平板培养基。 (3)用接种环挑取纯化后的放线菌,在玻璃纸上划线接种。 (4)将接种的玻璃纸琼脂平板置28—30℃下培养。

(5)在培养至3天,5天,7天时,从温室中取出平皿。在超净工作台上,打开培养皿,用无菌镊子将玻璃纸与培养基分离,用无菌剪刀取小片玻璃纸置于载玻片上用显微镜观察。

将纯化培养后的放线菌接种在适宜的固体斜面培养基上,待菌充分生长后,棉塞部分用油纸包扎好,移至 2—8 ℃的冰箱中保藏,保存 2—4 个月,移种一次。

实验目的:掌握从土壤中初步分离培养真菌的方法,从而获得真菌纯培养技能;了解基本接种技术。建立严格的无菌操作概念,掌握无菌操作技术。

实验原理:土壤是微生物生活的大本营,是寻找和发现有重要应用潜力的微生物的主要菌源。真菌在土壤中的数量仅次于细菌和放线菌,主要在有机质丰富、透气性好的偏酸性土壤中较多。分离土壤中的真菌并不难,但由于其菌落大,容易扩展,技术准确性较低。本实验采用加有链霉素(或氯霉素、庆大霉素)和孟加拉红的马丁氏培养基分离及计数土壤中的真菌。在此培养基上,放线菌和细菌被链霉素和孟加拉红所抑制,但大多数真菌能够生存,且其菌落受孟加拉红的抑制而较小,从而避免了某些真菌的扩散蔓延而带来的数量上的误差。

(1) 器材:台秤、电子秤、烧杯、试管、三角瓶、量筒、酒精灯、移液管、移液枪、1mL无菌吸管、无菌培养皿、接种环。

(2) 材料:新鲜土样、无菌水、马丁-孟加拉红培养基。 试验方法和步骤: 1. 培养基的制备

1) 用搪瓷杯量取自来水500mL置小铝锅中,在电炉上加热。 2) 按配方分别称取各种药品,加入自来水中,边加边搅拌,然后量取100mL1/3000孟加拉红水溶液加入。 3) 加入20g浸洗过的琼脂煮沸至溶化。 4) 总体积定容至900mL,无需调节pH值。

5) 趁热分装于18mm×180mm试管,每管15mL,塞好棉塞,贴好标签,装入小铁丝筐,并用旧报纸将棉塞部分包好。 6) 高压蒸汽灭菌,121℃灭菌30min。 注意:

1) 取国产链霉素1g/瓶,用无菌吸管吸入10mL无菌水溶解,得到10%链霉素溶液。取0.3mL该溶液定容于100mL灭菌容量瓶即可得到0.03%链霉素溶液。

2) 使用前,将上述培养基熔化冷却至55~60℃,按每10mL培养基加入1mL0.03%链霉素溶液,即可使每毫升培养基含30ug链霉素。 2. 土壤稀释液的制备

用“稀释平板计数法”中的方法进行,将土样稀释至10-5。 称取土样10g放入盛90mL无菌水的三角瓶中,振摇约20分钟,使土与水充分混合,将菌分散。在无菌操作条件下,用1mL无菌移液管吸取lmL10-1浓度的菌液于一管9mL无菌水中,将移液管吹洗三次,摇匀即为10-2浓度菌液。同样方法,依次稀释到10-5。 注意:在土壤稀释过程中,吸取不同梯度的菌液需换用不同的吸管。 3. 平板分离

将加入链霉素溶液的马丁氏培养基倒平板(方法:右手持盛培养基的试管或三角瓶,左手拿平皿并松动棉塞,用小指和无名指夹住拔出,试管(瓶)口在火焰上灭菌,然后左手将培养皿盖在火焰附近打开少许,迅速注入培养基约15mL左右,加盖后轻轻摇动培养皿,使培养基均匀分布,平置于桌面上,待凝后即成平板)。 (2)涂布

将上述每种培养基的三个平板分别标上10-

2、10-3三种稀释度,然后用三支1mL无菌吸管分别由10-

2、10-3三管土壤稀释液中各吸取0.1mL对号放于已标好稀释度的平板中,用无菌玻璃涂棒在培养基表面轻轻地涂布均匀。 4. 恒温培养

将上述接种土壤悬液的平板倒置于28℃培养3-5d。 5. 挑菌纯化

从长有单菌落的平板中选取典型的真菌菌落转接斜面,并同时制片作纯度检查,若不纯,应进一步挑取该菌落制成菌悬液进一步作稀释分离,直至获得纯培养体为止。 6. 计数

选择每皿出现10~100个菌落的平板,计算土壤真菌(包括酵母菌)的含量。

选择好计数的稀释度后,即可统计在平板上长出的菌落数,统计结果按下式计算:

每g样品的菌数=同一稀释度几次重复的菌落平均数×10×稀释倍数

注意:同一稀释度各个重复的菌数相差不太悬殊。

这样求得的是每克原始土样中的活菌数,若要折算为每克干土的含菌数,还应将此数值除以干土在土样中所占的质量分数(烘干土的质量/原土样的质量)

注:土壤含水量的测定是将一定质量的土样在105~110℃下烘干至恒重,再称干重。 7. 菌种保存

将分离到的真菌转接到PDA斜面上培养,待长好后,置于冰籍中保存,必要时进行深入研究。 注意事项

1. 涂布法接种时一定要涂抹均匀,否则就会无法记数。 2. 接种后的培养皿应静置15分钟以上,然后倒置培养。

病原物的分离与培养在植物病害的研究中具有重要意义,分离、培养病原菌的方法是植物病理学研究工作中最常应用的实验技术。一方面,在一个新的病害研究中,通过分离与培养获得病原物的纯培养,完成柯氏法则,以明确该病病原;研究病原物的生物学特性和病害循环(侵染、病程等等)。所谓病原物的分离,即把该病原菌从发病组织上与其他微生物分开;所谓病原物的培养,即将分离的病原菌移到可以让这种病原菌正常生长的营养基质即培养基上,从而获得其纯培养。病原物的分离与培养,需经以以几个步骤: 1.有关器皿的灭菌和消毒; 2.制作培养基; 3.病原菌的分离 4.病原菌的培养。 -、灭菌与消毒

灭菌与消毒是两个不同的概念。灭菌则是指杀死一切微生物的营养体和孢子。消毒一般是指消灭病原菌和有害微生物的营养体,在植物病理学实验中,需要进行纯培养,不能有任何杂菌污染,因此对所用器材、培养基和工作场所都要进行严格的消毒和灭菌。消毒与灭菌的方法很多,一般可分为加热、过滤、辐射和使用化学药品等方法。

热力灭菌分干热灭菌和湿热灭菌两类。

干热灭菌是利用高温使微生物细胞内的蛋白质凝固变性而达到灭菌的目的。细胞内的蛋白质疑固性与其本身的含水量有关。在菌体受热时,当环境和细胞内含水量越大,则蛋白质凝固就越快,反之含水量越小,凝固越慢。因此,与湿热灭菌相比,干热灭菌所需温度高(160~170℃),时间长1~2 h。但干热灭菌温度不能超过180 ℃,否则包器皿的纸或棉塞就会烧焦,甚至引起燃烧。干热灭菌使用的仪器是烘箱。

干热灭菌有火焰烧灼灭菌和热空气灭菌两种。火焰烧灼灭菌适用于接种环、接种针和金属用具如镊子等,无菌操作时酌试管口和瓶口也在火焰上作短暂烧灼灭菌。涂布平板用的三角玻棒也可在蘸有乙醇后进行灼烧灭菌。通常所说的干热灭菌是在烘箱内利用高温干燥空气(160~170℃)进行灭菌。此法适用于玻璃器皿如吸管和培养皿等的灭菌。

进行干热灭菌要注意以下问题:物品不要摆得太挤,以免妨碍空气流通;灭菌物品不要接触烘箱内壁的铁板,以防包装纸烤焦起火;在升温过程中,如果红灯熄灭,绿灯亮,表示箱内停止加温;电烘箱内温度未降到70℃以前,切勿自行打开箱门以免骤然降温导致玻璃器皿炸裂。

(1) 高压蒸汽灭菌 此法是将物品放在密闭的高压蒸汽灭菌锅内,0.1MPa,121℃保持15~30 min进行灭菌。时间的长短可根据灭菌物品种类和数量的不同而有所变化,以达到彻底灭菌。这种灭菌适用于培养基、工作服、橡皮物品等,也可用于玻璃器皿的灭菌。

(2) 常压蒸汽灭菌 在不具备高压蒸汽灭菌的情况下:常压蒸汽灭菌是一种常用的灭菌法。对于不宜用高压蒸汽灭菌的培养基如明胶培养基、牛乳培养基、含糖培养基等可采用常压蒸汽灭菌。这种灭菌方法可用阿诺氏流动蒸汽灭菌器进行,也可用普通蒸笼进行灭菌。由于常压,其温度不超过100℃,仅能使大多数微生物被杀死,而芽孢细菌却不能在短时间内杀死,因此可采用间歇灭菌以杀死芽孢细菌,达到彻底灭菌的目的。

常压间歇灭菌是将灭菌培养基放人灭菌器内,每天加热100℃,30 min,连续3 d,第一天加热后,其中的营养体被杀死,将培养物取出放室温下18~24 h,使其中的芽孢发育成营养体,第二天再加热100℃,30 min,发育的营养体又被杀死,但可能仍留有芽孢,故再重复一次,使彻底灭菌。

许多材料例如血清、抗生素及糖溶液等用加热消毒灭菌方法,—均会被热破坏,因此采用过滤除菌的方法。应用最广泛的过滤器有:

(1) 蔡氏过滤器 该过滤器是由石棉制成的圆形滤板和一个特制的金属(银或铝)漏斗组成,分上、下两节。过滤时,用螺旋把石棉板紧紧夹在上、下两节滤器之间,然后将溶液臵于滤器中抽滤。每次过滤必须用一张新滤板。根据其孔径大小,滤板分为3种型号:K型最大,作一般澄清用;EK滤孔较小,用来除去一般细菌;EK-S滤孔最小,可阻止大病毒通过。使用时可根据需要选用。

(2) 微孔滤膜过滤器 这是一种新型滤器,其滤膜是用醋酸纤维酯和硝酸纤维酯的混合物制成的薄膜。微孔滤膜过滤器是由上下二个分别具有出口和入口连接装臵的塑料盖盒组成。出口处可连接针头,入口处可连接针筒。使用时将滤膜装入两塑料盖盒之间,旋紧盖盒,当溶液从针筒注入滤器时,此滤器将各种微生物阻留在微孔滤膜上面,从而达到除菌的目的。根据待除菌溶液量的多少,可选用不同大小的滤器。此法除菌的最大优点是可以不破坏溶液中各种物质的化学成分。但由于滤量有限,所以一般只适用于实验室中小量溶液的过滤除菌。实验室中用于除菌的微孔滤膜孔径一般为0.22μm,但若要将病毒除掉,则需更小孔径的微孔滤膜。微孔滤膜过滤除菌的主要操作步骤为:

① 组装、灭菌 将0.22μm孔径的滤膜装入清洗干净的塑料滤器中,旋紧。压平,包装灭菌后待用(0.1MPa、121.5℃灭菌:20 min)。连接。将灭菌滤器的入口在无菌条件下,以无菌操作方式连接于装有待滤溶液注射器上,将针头与出口处连接并插入带橡皮塞的无菌试管中。

② 压滤 将注射器中的待滤溶液加压缓缓挤压过滤到无菌试管中。滤毕,将针头拨出。压滤时,用力要适当,不可太猛太快,以免细菌被挤压通过滤膜。

提示: 整个过程应在无菌条件下严格无菌操作以防污染,过滤时应避免各连接处出现渗透现象。

(三) 辐射灭菌 紫外线灭菌是用紫外线灯进行的。波长为200~300 nm的紫外线都有杀菌能力,其中以260 nm的杀菌力最强。在波长一定的条件下,紫外线的杀菌效率与强度和时间的乘积成正比。紫外线杀菌机理主要是因为它诱导了胸腺嘧啶二聚体的形成和DNA的交联,从而抑制了DNA的复制。另一方面,由于辐射能使空气中的氧电离成[O],再使O2氧化生成臭氧(O3),或使水氧化生成过氧化氢(H2O2)。O3和H2O2有杀菌作用。紫外线穿透力不大,所以只适用于无菌室、接种箱的空气及物体表面的灭菌。

注意事项: 紫外线对眼结膜及视神经有损伤作用,对皮肤有刺激作用,故不能直视紫外线灯光,更不能在紫外线灯光下工作。紫外线灯距照射物以不超过1.2 m为宜。

此外,采用60Co-γ射线灭菌,也已广泛用于不能进行加热灭菌的纸、塑料薄膜,各种积层材料制作的容器以及医用生物敷料皮等的灭菌。γ射线灭菌的最大优点是穿透力强,可在厚包装完好条件下灭菌。

化学药品消毒灭菌法是应用能抑制或杀死微生物的化学制剂进行消毒灭菌的方法。能破坏细菌代谢机能并有致死作用的化学药剂为杀菌剂,如重金属离子等;只是阻抑细菌代谢机能,使细菌不能增殖的化学药剂为抑菌剂,如磺胺类及大多数抗生素等。化学药品对微生物的作用是抑菌还是杀菌以及作用效果还与化学药品浓度的高低、处理微生物的时间长短、微生物的种类以及微生物所处的环境等有关。

植物病理学实验室中常用的化学药品有2%煤酚皂溶液(来苏尔)、0.25%新洁尔灭、0.1%升汞、3%~5%酌甲醛溶液、75%乙醇溶液等。

消毒与灭菌不仅是从事植物病理学和整个生命科学研究必不可少的重要环节和实用技术,而且在医疗卫生、环境保护、食品、生物制品等各方面均具有重要的应用价值。根据不同的使用要求和条件选用合适的消毒灭菌的方法。

了解培养基的配制原理,掌握培养基的制备方法。

在植物病理学研究工作中经常要使用各种不同的培养基。培养基是按照生物生长繁殖所需要的各种营养,用人工方法配制而成的营养基质。其中含有碳源、氮源、无机盐、维生素以及水分等。微生物在培养基上生长繁殖还必须在最适pH范围内才能生长得更好,因此,对不同种类的微生物应将培养基调节到一定的pH范围。-般而言,真菌调节到微酸,细菌调节到微碱。

培养基的种类很多,不同的微生物所需要的培养基不同。依物理性状可分为液体的、固体的和半固体的三种。固体培养基是在液体培养基中加入1.5 %~2 %的琼脂,半固体培养基是加入0.2 %~0.5 %的琼脂。琼脂(agar) 起凝固作用,一般微生物均不能分解利用。

根据营养物质来源的不同,培养基可分为天然、半合成和合成培养基三类。天然培养基是以自然界原有的有机物为材料经灭菌后制成,如马铃薯、胡萝卜、水果、大麦粒、高粱粒等。半合成培养基中既有一些天然的有机物质,又有一些成分简单或明确的化合物。如常用的马铃薯葡萄糖培养基(PDA)、肉汁胨培养基(NA)等。合成培养基是由一些成分明确的化合物配制而成的,无任何成分不明确的物质,常用于研究微生物的生理生化性状,如查氏(Czapek)培养基等。

根据培养基用途不同,可分为生长繁殖培养基、富集培养基、贮存培养基、选择性培养基和鉴别培养基等。在植物病理学研究中,最常用培养基有马铃薯葡萄糖培养基,主要用于分离培养病原真菌。

在培养基配制完之后,必须经过灭菌,以便彻底杀死其中原有的一切微生物。

3、材料、试剂与仪器 材料 马铃薯。

试剂 葡萄糖、琼脂等。

仪器与用品 高压蒸汽灭菌锅、pH试纸(或酸度计)、试管、铝锅、搅拌棒、三角瓶、烧杯、漏斗、量筒、纱布、棉花、天平等。

PDA培养基(马铃薯葡萄糖培养基) 马铃薯(去皮)200 g 、葡萄糖20 g、琼脂15~20g、蒸馏水1000 ml ,自然pH。

在PDA培养基配方中也可用蔗糖代替葡萄糖,这样配制的培养基也称为PSA培养基。 (1) 称量 称量去皮马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂15~20 g。 提示:琼脂加入的量取决于琼脂的质量,质量好的15 g就够了,质量差的应适当增加。另外,在夏天气温较高时,适当增加用量。

(2) 将马铃薯切成小块,放入锅中,加水1000 ml,煮沸30 min。用纱布滤去马铃薯残渣。

(3) 将马铃薯滤液放回锅中,加入琼脂,加热熔化。

提示:在琼脂熔化的过程中,需要用玻璃棒不断搅拌,并控制火力不要使培养基溢出或烧焦。

(4) 加入葡萄糖 葡萄糖溶解后,加入适量的水以补充加热过程中损失的水分,定容至1000 ml。

提示:通常在制作培养基的锅内用红蓝铅笔标记出不同体积的刻度,如1 000 ml、2000 ml等,在定容时直接将水加至已标记的刻度即可。

(5) 分装 根据不同的实验目的,可将配制的培养基分装于试管内或三角瓶内。分装试管,其量为管高的1/5,灭菌后制成斜面。分装三角瓶的容量以不超过三角瓶容积之一半为宜。

(6) 加塞 在管口或瓶口塞上棉塞。棉塞要用未脱脂的经弹松的棉花,棉塞可过滤空气,防止杂菌侵入并可减缓培养基水分的蒸发,故在植物病理学研究工作中普遍使用。

正确的棉塞是形状、划、、松紧与管口或瓶口完全适合,过紧时妨碍空气流通,操作不便;过松则达不到滤菌的目的,且棉塞过小往往容易掉进试管内。正确的棉塞头较大,约有1/3在外,2/3在试管内。分装过程中注意不要使培养基沾染在管(瓶)口上以免浸湿棉塞,引起污染。

(7) 包扎 加塞后,将试管用线绳捆好,再在棉塞外包一层牛皮纸,以防止灭菌时冷凝水润湿棉塞,其外再用一道线绳扎好。用记号笔注明培养基名称、配制日期、组别、制作人等。

(9) 搁臵斜面 将灭菌的试管培养基竖臵冷至50℃左右(以防斜面上冷凝水太多),将试管口端搁在玻棒或其他合适高度的器具上,搁臵的斜面长度以不超过试管总长的一半为宜。

培养基经灭菌后,必须放在37℃温箱培养24h,无菌生长者方可使用。

PDA培养基一般不需要调pH。对于要调节pH的培养基,一般用pH试纸测定其pH。如果培养基偏酸或偏碱时,可用l mol/L NaOH或l mol/L HCl溶液进行调节。调节时应逐滴加入NaOH或HCI溶液,防止局部过酸或过碱破坏培养基成分。

三、病原菌的分离培养和纯化

(1) 了解分离与纯化微生物的基本原理及方法。

(2) 掌握倒平板的方法和组织分离、稀释分离、平板划线分离的基本操作技术。

(3) 掌握在平板、斜面及液体培养基上培养病原菌及观察其培养性状的方法。

植物病原真菌的分离方法主要有组织分离法和稀释分离法两种。最常用的方法是组织分离法,而稀释分离法主要用于病组织上产生大量孢子的病原真菌的分离。病原细菌的分离方法以划线分离法为最常用,在有些情况下也采用稀释分离法。

为了获得分离菌的纯培养,必须要进行分离菌的纯化,纯化的方法类似于分离工作中采用的稀释分离法或划线分离法。

3、材料、仪器与用具 3.1 材料

3.2.培养基 PDA培养基;肉膏蛋白脉培养基;加寄主组织煎汁的培养基等。

3.3.仪器与用品 超净工作台、培养箱、培养皿、吸管、吸水纸、三角玻璃棒、剪刀、解剖刀、镊子、接种铲(针)、接种环(铒)、70%酒精、0.1%升汞、酒精灯、火柴、记号笔、橡皮筋套、可调式电炉、不锈钢锅等。

(一) 病原真菌的分离

1.组织分离法 其步骤为:

(1) 取灭菌培养皿一个,臵于湿纱布上,在皿盖上用玻璃铅笔注明分离日期、材料和分离人的姓名。 提示:无菌操作应注意下面几点:工作前将所需的物品都放在超净工作台内;操作前用肥皂洗手,操作时还需用70 %酒精擦拭双手;无菌操作时,呼吸要轻,不要说话。

(2) 用无菌操作法向培养皿中加入25%乳酸1~2滴(可减少细菌污染),然后将融化而冷至60℃左右的PDA培养基倒人培养皿中,每皿倒10~15 ml,轻轻摇动使之成平面。凝固后即成平板培养基。

提示:加入25%乳酸1~2滴,可减少平板上出现污染细菌菌落。除乳酸外,在培养基中加入适当的抗菌素抑制细菌的生长,也是常用的方法。加青霉素(20μg/m1)可以抑制G+ 细菌生长;加多黏霉素B(5.0μg/ml。)可以抑制G-细菌生长;加链霉素(40μg/ml)或氯霉素(50μg/m1)可以抑制大部分细菌的生长。除了氯霉素可在灭菌前加入外,其他抗菌素都应在灭菌后并冷却到45℃左右(以手背触三角瓶感到烫,但尚可以忍耐为宜)时加入。倒平板过程中只要遵循“稳、轻、快”要领,不必在火焰上方,一般很少污染。 (3) 取真菌叶斑病的新鲜病叶(或其他分离材料),选择典型的单个病斑,

用剪刀或解剖刀从病斑边缘(病健交界处,)切取小块(每边长3~4 mm)病组织数块。

提示:选择新患病的组织作为分离的材料,可以减少腐生菌混入的机会。腐生菌一般在发病很久而已经枯死或腐败的部分滋生,因此,一般斑点病害应在临近健组织的部分分离。

(4)将病组织放入70%酒精中浸3~5s后,按无菌操作法将病组织移入0.1%升汞液中分别表面消毒0.

3、5 min (也可使用其他表面消毒剂),如植物组织柔嫩,则表面消毒时间宜短;反之则可长些。然后放入灭菌水中连续漂洗三次,除去残留的消毒剂。

提示:先用70%的酒精浸2~3 s是为了消除寄主表面的气泡,减少表面张力,70%的酒精亦用于表面消毒,处理的时间较短(一般数秒至l min)升汞溶液消毒的时间因材料而异,可自30s至30min不等,一般情况下,需时间3~5 min。

(5) 用无菌操作法将病组织移至平板培养基上,每皿内放4~6块。

提示:在将病组织小块移放到平板表面之前,应将其在无菌吸水纸上吸去多余的水,以大大减少病组织附近出现细菌污染。

(6) 将培养皿倒臵放入25℃左右恒温箱内培养。一般3~4 d后观察待分离菌生长结果。

(7) 若病组织小块上均长出较为一致的菌落,则多半为要分离的病原菌。在无菌条件下,用接种针(铲)自菌落边缘挑取小块移入斜面培养基上,在25 ℃左右恒温箱内培养,数日后,观察菌落生长情况,如无杂菌生长即得该分离病菌纯菌种,便可臵于冰箱中保存。

提示:除根据菌落的一致性初步确定长出的菌落是否目标菌外,还要在显微镜下检查,进一步确定。如果是对未知病原菌的组织分离,则要将长出的菌落分别转出,通过进一步的接种实验明确哪一种为其病原菌。

在组织分离工作中,如果植物材料体积较大且较软(如患灰霉病的番茄果实),在分离过程中可直接挖取内部患病组织移入平板培养基上,完成分离工作。

(1) 取灭菌培养皿三个,平放在湿纱布上,编号,并注明日期、分离材料及分离人姓名。

(2) 用灭菌吸管吸取灭菌水,在每一皿中分别注入0.5~1.0 ml。 (3) 用移植环蘸一滴孢子悬浮液,与第一个培养皿中的灭菌水混合,再从第一个培养皿移三环到第二个培养皿中,混合后再移三环到第三个培养皿中。

(4) 将熔化并冷却到45~50℃的培养基,分别倒在三个培养皿中(为防止细菌污染,也可以向每个培养皿中事先加入1~2滴25%乳酸),摇匀,凝固,要使培养基与稀释的菌液充分混匀。

提示: 倒平板时的培养基温度一定要掌握好,过热易将病原菌烫死而使分离失败,过冷则倒入培养皿中后难以形成平板,不利于分离。

(5) 将培养皿翻转后臵恒温箱(25℃)中培养,数日后观察菌落生长情况。

(6) 挑菌 将培养后长出较为整齐一致的单个菌落分别挑取,接种到斜面培养基上,臵25℃左右培养。待菌长出后,检查菌是否单纯,若有其他菌混杂,就要再一次进行分离纯化,直到获得纯培养。

病原细菌的分离方法以稀释分离法和划线分离法为最常用。在进行分离之前,首先应对病组织材料进行细菌学初步诊断,即经过镜检确认有喷菌现象以后,才对该病组织作分离工作。稀释分离法是最经典的标准分离法,方法同上述真菌分离。

除去上述稀释分离法以外,较为方便的是划线分离法: (1) 预先把熔化好的肉膏蛋白胨培养基倒入培养皿中,凝成平板后,翻转放在30℃恒温箱中2~4 h,使表面无水滴凝结。也可凝成平板后直接使用。 (2) 将病组织先用0.1%升汞表面消毒0.5~2 min,再用无菌水换洗3次后,放在灭菌培养皿中的灭菌水中,用灭菌玻棒研碎,并让组织碎块在水中浸泡20~60 min,让细菌释放到灭菌水中。

(3) 用灭菌的接种铒,(接种环);蘸取浸泡液在干燥的培养基平板表面划线,尽量不要把平板表面划破。划过第一批线后的接种环应放在火焰上烧灼,冷却后直接在第一批划线的末端向另一方向划线。灭菌后再划第三次线。

提示:划过第一批线后接种铒放在火焰上烧过这一步骤非常重要,这样做可以使第一批线和第二批线上的细菌数量相差很大。

(4) 用玻璃铅笔在培养皿上写上分离材料、日期和分离者姓名后,翻转培养皿,放在26~28℃恒温箱中培养。1~3 d后观察有无细菌生长,在哪些地方有单菌落生长出来?其中的优势单菌落应为待分离菌形成的。

(5) 仔细挑取病原菌的单菌落,并移植到斜面培养基上。同时,再把单菌落用灭菌水稀释成悬浮液作第二次划线分离,经培养后出现的菌落在形态特征都趋于一致,并与典型描述的特征相一致时,即表明已获得纯培养。最好要经过连续三次单菌落的分离,才能确保纯化。

(三) 真菌、细菌培养性状

1.真菌培养性状观察 取已分离,纯化的某种真菌菌种;按前述稀释分离法中(1) ~(5)步骤进行,待某培养皿中形成单个菌落后观察。记载以下内容:菌落颜色、菌丛密集及繁茂程度、是否有色素分泌出来而渗透到培养基中、菌落生长速度快慢等。同时要记载培养基种类(成分及pH)和培养温度、光照条件。

(1) 仿照上述真菌菌落形成步骤,观察记载以下内容:菌落颜色、菌落边缘形状、菌落表面是光亮还是粗糙或有皱折、、菌落隆起情况、是否有色素分泌到培养基中,菌落生长速度快慢,是否有特殊气味形成等。同时要记载培养基种类(成分及pH )和培养温度、光照条件。

(2) 用接种铒(环)蘸细菌菌种后,通过无菌操作在牛肉膏蛋白胨等斜面培养基表面从下向上划一直线,过2~3 d后长出的细菌群体称为菌苔,可仿照观察记载细菌菌落的记载内容,记载菌苔颜色、边缘形状、表面是光亮还是粗糙有皱折、隆起情况、是否有色素分泌到培养基中,是否有特殊气味生成,生长速度快慢等。也要记载培养基种类(成分及pH)和培养温度、光照条件。

(3) 用接种铒(环)蘸取细菌菌种后,通过无菌操作,将其接种在某种液体培养基中,数日后观察记载培养基中是否变混浊、是否有色素、气体、沉淀生成,培养液表面是否可生成菌膜等。也要记载培养基种类(成分及pH)和培养温度、光照条件。

培养皿接种后需要倒置原因分析?

接种后,将平板倒置,既可防止冷凝水滴到培养基上,避免杂菌污染;又利于菌种的生长、繁殖和计数。

1、利于菌种的生长和繁殖
      培养条件为必须通风时,倒置的平板可以减少培养基表面的空气流动,减慢培养基中水分蒸发的速度,保持琼脂等固体培养基中的水分,充分的维持琼脂等凝固剂的弹性,延长培养基出现干裂的时间。所以,倒置培养有利于菌种的繁殖和生存。如果将平板正放,大概几天时间培养基就会出现水分散失和开裂的情况。可见,防止培养过程中水分散失是非常重要的。

2、防止培养过程中杂菌污染平板
      倒置培养时,由于平板内的空气不易流动,能尽可能的减少外来杂菌的侵染,避免杂菌污染培养基和培养物。通过实验观察,发现如果平板正放,平板的周边容易长出杂菌菌落。

3、有利于营养物质富集,方便观察计数
      平板倒置进行微生物培养时,受重力的影响,一方面培养基中的营养物质主要会富集在培养基表面及表面以下的次层,有利于微生物生长;另一方面培养基表面生长的菌落相对不会太快扩散,观察时有利于辨别菌落特征。

      1,由于现在一般拿平板的操作均为:小盖子朝向手心,五指张开抓住平板,大拇指推动平板的大盖子进行操作,所以倒置平板有利于操作;
      2,其他人打开培养箱的时候一不小心就把平皿盖给打开了,倒置培养的时候不容易打开。

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