植物细胞悬浮培养suspension culturesof plant cells

分散的植物细胞或小的细胞团块悬浮在液体培养基中进行生长的一种技术。通常以愈伤组织作为起始材料，使愈伤组织在动态的液体培养基中分散为单个细胞或小的细胞团块，也可以选用无菌幼苗等材料经过匀浆后的细胞悬浮液进行培养。悬浮培养的特点是可以大量提供均匀的、形态上和生理上比较一致的细胞，而且细胞增殖较快，适合于大规模培养。一般说来，适合于培养某种植物愈伤组织的固体培养基成分，除去琼脂后，可以作为它的液体培养基的配制基础。但是，悬浮培养对培养条件的要求比较严格，例如激素的含量、附加有机成分的种类对增加细胞的分散度、加速细胞的生长都比在固体培养基中有较大的影响。
悬浮培养基本上有两种培养系统类型： 成批培养和连续培养。成批培养是把细胞 料放在一定体积的培养液中，每分钟以固定的振速或旋转次数进行振荡或旋转，以维持细胞或细胞团块均匀分散，并通入空气，改善培养基供气状况。在此种培养基系统中，除了气体和挥发性代谢产物可以同外界空气交换外，一切都是密闭的； 在培养基成分被耗尽或受其他因子影响（如有毒物质积累）时，细胞就停止增殖，假如要继续培养，就需把少量悬浮物再转移到含新鲜培养液的培养瓶中，重复细胞的增殖。连续培养是在培养过程中，培养液能够连续得到补充，培养物的容积是恒定的，使细胞的生长速率、密度、化学组成和代谢活动都能保持恒定条件。
从50年代起，米尔(Muir) 等即对单细胞培养进行了探讨和研究，得到了烟草、万寿菊单细胞及细胞团的悬浮液。1958年斯图尔德(F.C.Steward)等进行了胡萝卜愈伤组织的悬浮培养，并诱导了分化完整的小植株。30多年来，国内外利用悬浮培养从事细胞生理生化和细胞生物学的研究，例如研究植物细胞生长周期中的分裂速度、细胞质量、总蛋白质含量、RNA或DNA含量、某些酶的活力、酚类物质产生等的动态变化，找出影响细胞生长和分裂速度变化的因子，为细胞和组织培养解决在实践和应用上的问题。作为生物技术中基本培养手段之一，悬浮培养也已广泛应用在育种、快速繁殖、原生质体培养和细胞杂交等工作上，并可以筛选出合乎需要的突变细胞系，再生成具备理想特性的植株。水稻细胞、茄子花粉粒经过悬浮培养已形成再生植株。许多植物材料经过分离得到的原生质体已经在实验上证明了可以吸收外源遗传物质，与异源原生质体融合，形成了烟草、矮牵牛、石刁柏、颠茄等完整植株以及烟草种间、种内体细胞杂交植物，禾本科、豆科植物也成功地培养出了杂种细胞或愈伤组织。在花卉的培养和应用上，已有约50属的兰花，由细胞培养经原球茎途径，分化为植株进行繁殖，实现了兰花生产工业化。近年来，许多国家愈来愈重视将悬浮培养应用于药用植物有效成分、生理活性物质和次生代谢产物的研究和生产上。由于植物细胞在培养后，具有合成与原植物一样的成分的能力，因此可以把植物细胞像微生物一样，应用悬浮培养技术在人工控制下进行生产。例如已从人参细胞取得人参皂甙，从黄连、黄檗生产盐酸小檗碱，薯蓣产生薯蓣皂甙元，苦瓜培养物提取胰岛素等，这些研究已在日本、美国德国、印度等分别取得专利或正在进行深层大发酵罐的中间生产试验。中国正在进行人参、三七、紫草等的药用成分培养，有的将逐步过渡到中间生产试验。据统计已有60种以上药用植物通过悬浮培养能产生200多种药用成分，其含量超过或等于原植物含量水平，若经过生物转化，还可以得到疗效更高、含量更多的化合物和发现原植物所没有的成分。此外，悬浮培养还可以产生其他对人类有益的化合物，国外在烟草细胞中发现一种新的磷酸二酯酶，是用来研究mRNA的生物试剂，已作为商品出售； 植物病毒抑制剂、色素、天然调味剂、芳香品等也已进行生产研究。

植物细胞悬浮培养suspension cultures of plant cell

分散的植物细胞或小的细胞团块悬浮在液体培养基中进行生长的一种技术。通常以愈伤组织作为起始材料，使愈伤组织在动态的液体培养基中分散为单个细胞或小的细胞团块，也可选用无菌幼苗等材料经过匀浆后的细胞悬浮液进行培养。悬浮培养的特点是可以大量提供均匀的、形态上和生理上比较一致的细胞，而且细胞增殖较快，适合于大规模培养。悬浮培养基有成批培养和连续培养两种培养系统类型。从20世纪50年代起，又对单细胞培养进行了探讨和研究。作为生物技术中基本培养手段之一，悬浮培养也已广泛应用在育种、快速繁殖、原生质体培养和细胞杂交等工作上，并可以筛选出合乎需要的突变细胞系，再生成具备理想特性的植株。