從低等的藻類(lèi)到苔蘚、蕨類(lèi)、種子植物等高等植物的各類(lèi)、各部分都可采用作為組織培養的材料,一般裸子植物多采用幼苗、芽、韌皮部細胞,被子植物采用胚、胚乳、子葉、幼苗、莖尖、根、莖、葉、花藥、花粉、子房和胚珠等各個(gè)部分。
由于植物在自然條件下,表面常被霉菌和細菌污染,故材料必須進(jìn)行滅菌處理。一般用漂白粉溶液(1~10%)、次氯酸鈉溶液(0.5~10%)、升汞溶液(0.01%)、乙醇(70%)或過(guò)氧化氫(3~10%)等處理后,再用無(wú)菌水反復沖洗至凈,然后在無(wú)菌室內,將所取的組織迅速培養在固體培養基上。在適宜的條件下,受傷組織切口表面不久即能長(cháng)出一種脫分化的組織堆塊,稱(chēng)為愈傷組織(Callus),此種愈傷組織在適當的培養基上經(jīng)一定時(shí)間即能誘導生長(cháng)成整株植物,因此愈傷組織既可是某種植物代謝產(chǎn)物的來(lái)源,又是誘導成株的主要途徑。
在適宜的培養條件下,還可使愈傷組織長(cháng)期傳代生存下去,這種培養稱(chēng)為繼代培養。但在繼代培養中,不少植物培養的組織或細胞隨著(zhù)再培養代數的增加,分化能力就逐漸降低甚至喪失,其原因可能是由于在培養過(guò)程中原有母體中存在的、與器官形成有關(guān)的特殊物質(zhì)被逐漸消耗所致,因此可以用激素或改善營(yíng)養條件使之恢復,也有認為是組織和細胞在長(cháng)期培養中遺傳往的改變,主要是染色體的變化,出現大量多倍性或非整倍性細胞,這種改變恢復的可能住較小。不同的培養基可以使愈傷組織具有不同的生長(cháng)速度,結構也可松可緊,利用這些特性可使之分散成為單細胞或很小的細胞團。要形成單細胞培養宜在較高鹽分、高生長(cháng)素及高水解酪蛋白的培養基中進(jìn)行,然后移入液體并經(jīng)攪拌而分散成單細胞。也有用加入一些果膠酶的辦法,但一般來(lái)說(shuō)要得到純一的單細胞是很少的。
在培養藥用植物選材時(shí),還應考慮到所需要的次生物質(zhì)在植物體中的合成部位,如果選材和培養方法適當,可使原植物內所產(chǎn)主的代謝物通過(guò)細胞或組織培養發(fā)生生化轉變而獲得。
通過(guò)組織培養可獲得有效成分,但實(shí)際上只有大量培養成功才有經(jīng)濟價(jià)值。因此在生產(chǎn)上常采用懸浮培養法來(lái)代替含有瓊脂的固體培養基。愈傷組織懸浮培養的生長(cháng)通常比靜止培養快,這是由于懸浮培養時(shí)營(yíng)養成分可較快地滲入細胞,抑制生長(cháng)的代謝廢物可較快地除去,同時(shí)供氧情況也較好,在進(jìn)行這種培養時(shí)要注意通氣與定期更新?tīng)I養液,這是保證生長(cháng)穩定,次生物質(zhì)產(chǎn)量高的關(guān)鍵。