植物細胞懸浮培養是一種常見的細胞培養技術，目前已廣泛用于生產次生代謝物，如多糖、皂苷、生物堿、黃酮類及多酚等物質。

一、什么是細胞懸浮培養？

植物細胞懸浮培養是指植物細胞或小的細胞聚集體在液體培養基中，于搖床上進行懸浮培養。這些細胞或小的聚集體來自愈傷組織，某個器官或組織，甚至幼嫩的植株，通過物理或化學的方法進行分離而獲得。

與傳統的整株材料相比，植物細胞懸浮體系由于其分散性好、細胞形狀及細胞團大小大致相同，而且生長迅速、重復性好、易于控制等有利因素，被廣泛用于生理學、細胞學、生物化學、發育生物學及遺傳學、分子生物學的研究。

二、植物細胞懸浮培養的基本條件

一個成功的細胞懸浮培養體系必須滿足以下3個基本條件：

1、懸浮細胞培養物分散性好，細胞團較小，一般由幾十個以下的細胞組成，但很少有由單細胞組成的懸浮細胞系。

2、均一性好，細胞形狀和細胞團大小大致相同，懸浮系外觀為大小均一的小顆粒，在倒置顯微鏡下觀察為體積和形狀大致相同的細胞團。

3、生長速度，懸浮細胞的量一般2~3d甚至更短時間便可增加1倍。

因此，在進行大規模生產之前，必須先使愈傷化的細胞能的分散，再從中篩選出增殖速度快和含有用成分高的細胞株。

為了從愈傷組織獲得單細胞和小的細胞集合體，必須首先獲得疏松的愈傷組織。從繼代培養的愈傷組織中挑選質地疏松、色澤淡黃、表面呈現顆粒狀的愈傷組織，接種于含有培養液的三角瓶中（通常溶液占培養瓶體積1/3左右），用鑷子夾碎至比較均勻的小顆粒，置于搖床內進行懸浮培養，1周后用200目不銹鋼濾網過濾，除去大的細胞團，加入新鮮培養基開始繼代培養。

三、植物細胞懸浮培養的影響因素

1、初始接種量對懸浮細胞生長的影響

懸浮細胞的生長具有群聚效應，細胞密度太低，懸浮細胞生長緩慢；細胞密度過高時，細胞生長速度過快，細胞液泡變大，懸浮細胞容易積累有害物質，不利于懸浮細胞系的建立。

只有密度合適，才能促進細胞生長，利于培養物的分散，形成細微的細胞團顆粒，建成胚性細胞系。所以懸浮細胞系在繼代培養過程中，初始接種量以40ml的液體培養基加入1.5g左右的培養物為宜。

2、不同激素濃度對懸浮細胞生長的影響

激素是影響細胞狀態的重要調控因素，不含2,4-D的培養液不能建立懸浮細胞系。過低濃度的2,4-D則不利于懸浮細胞系的分散，高濃度2,4-D雖然能促進懸浮細胞的分裂，但是細胞液泡化，內含物少，不利于體細胞胚胎的發育。激素種類和配比對于培養細胞的生長和次生代謝物含量的增殖都有極大的影響。

3、蔗糖濃度對懸浮細胞生長的影響

在組織培養中，蔗糖不僅是植物賴以生長的重要碳源，而且也是滲透壓調節劑，因而起著十分重要的作用。例如在草莓的懸浮培養過程中發現，在0~30g/L時，隨著蔗糖濃度的增加，細胞增殖倍數呈上升趨勢；30g/L時，細胞的增殖倍數；蔗糖濃度超過60g/L，細胞增殖倍數呈明顯的下降趨勢。

4、不同附加物對懸浮細胞生長的影響

水解酪蛋白、酵母提取物、椰乳、麥芽提取物等有機附加物有利于離體培養的植物組織和細胞的生長，比加入單一的氨基酸更好。在建立禾本科植物胚性細胞懸浮系的嘗試中，人們對水解酪蛋白、酵母提取物、椰乳等的作用進行了研究，多數結果表明這些有機添加物的確可以促進胚性細胞懸浮培養物的生長、增殖，并可以提高其胚胎發生能力。

5、細胞懸浮培養與pH值

培養過程中懸浮系有的pH值，例如在水稻懸浮細胞培養中發現，pH值為6.0時，培養基中生長的細胞密度增長較快，并且其鮮重增加了4.4倍。不過，培養過程中懸浮細胞系的生長速率及pH值也常發生變化。

6、懸浮細胞系的繼代周期

懸浮培養細胞的生長曲線能為細胞繼代周期的確定提供重要的參考數據，根據懸浮培養細胞的生長曲線來判定繼代培養的周期，得以及時更換懸浮培養液，穩定懸浮系。

四、結語

植物細胞懸浮培養技術研究已經取得了許多優異成績，不僅揭示了高等植物細胞方面的重大理論問題，而且在實踐中已被廣泛地應用到作物品種改良、工業化生產次生代謝產物等一些研究和生產領域。

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