食蟲植物的組織培養是許多進階栽培者躍躍欲試的目標,然而技術門檻較高,許多人常不得其門而入,此外,組織培養的背後並未如想像中的有趣。因此,藉由這篇文章來介紹這門技術。
※ ※ ※
植物組織培養是一種植物無性繁殖的技術,利用人工培養基在無菌環境下誘導植物組織增殖及生長,讓許多難以繁殖的植物都能夠輕易而且大規模地複製生產,因此許多過去稀有高價的園藝植物得以普及化。
這項技術常簡稱為「組培」,在台灣最為人所熟知的應用是在蘭花,畢竟台灣是世界上重要的蘭花生產大國,在花市普遍能看到有人出售瓶苗。以前有一陣子業界在瘋金線蓮,據說有保健養生的功效,也就隨處可見金線蓮瓶苗。除此之外,市面上各式各樣用於切花的花卉,許多是藉由組培來大量繁殖。
組培技術約略在1950年代開始進入快速成長的時代,但組培的概念可以上溯至1900年代,植物學家認為植物具有「細胞全能性」的能力,也就是說在適合的培養環境下,單一個植物細胞具有能夠增殖並發育成完整植株的潛力。在1930年代,發展出人工合成培養基,成功地將蕃茄、煙草、胡蘿蔔及一些農作物建立起可以連續培養的組培技術,奠定了我們現在所見組培技術的基礎。隨後發展出生長激素的使用、單一細胞培養、基因轉殖等技術,並由農作物應用到園藝植物、藥用植物。1960年代,蘭花成功地組培化,很快地改變蘭花產業,成為我們今日所見的蘭花工業。
食蟲植物當然也不例外,市場上常見的種類大多由組培來生產。
許多栽培食蟲植物的玩家,栽培到某一程度時,或多或少會接觸到一點組培相關知識,進而想要嘗試。但嚴格說起來,組培並不適合作為業餘嗜好,因為需要基礎設備和空間,後續還要持續投入許多時間及金錢來維持,這其實是一門用來謀生的專業知識。
從單純栽培食蟲植物到晉級做組培,這有點像喝咖啡,對於罐裝或即溶沖泡咖啡無法滿足,開始追求自己烘焙和研磨咖啡豆的技術,也不停嘗試購入各種產區的咖啡豆。原本應該在購入一台高級咖啡機之後就該滿足了,結果開始思考起開一間咖啡店的可能性。
培養喝咖啡的興趣與開咖啡店需要不同的考量。這篇文章應可提供給有興趣想做食蟲植物組培的人一個全面概略的認識,或許會讓很多原本想投入的人打消念頭,但也可讓有心進入這個行業人去思考該如何做才能成功。
設備需求
組培是一項專業技術,必須搭配專業設備才能順利進行。小規模組培大約投入十幾萬元台幣就可起步,相較於大多數的創業來說,這只能算是一筆小錢,即使開一間小咖啡店,需要的資金也遠遠超過這個數字。雖然是有一些克難的做法,但並不切實際,容後說明原因。
組培需要的基本設備如下:
- 培養室或植物生長箱
- 無菌操作台
- 殺菌釜
- 冰箱
- 精密天平
- 酸鹼儀
- 微量分注器
- 純水機
- 常用器材
想要順利實行組培,需要一個獨立的房間來操作組培及培養瓶苗,幾坪大的小房間就夠了。也可以將大房間隔間成兩間,裡面作為操作區及培養區,外面作為準備室。放置瓶苗的空間需要全天候控制溫度在27°C,因此要有冷氣及暖氣。如果缺少溫控,夏天溫度太高,瓶苗容易死亡,冬天則生長遲緩。這個空間裡面要再搭一些層架,以便放置這些組培瓶苗。無菌操作台可放在培養室裡,或用個簡易拉門隔開。
這個空間內的光照是不可缺的,但容易解決,使用日光燈或LED燈等皆可,光線不用太強,再用定時器控制光照周期。
另外,這個空間有個很重要的要求,就是要減少落塵量,因為灰塵多時,瓶苗發黴長菌的機率會大幅增加。因此,這個空間必須門窗緊閉,窗戶必須封起來,以免灰塵由縫隙鑽進來,也可防止陽光照射在組培苗上。
另外,培養室絕對禁絕螞蟻及其他昆蟲入侵,它們都可能會鑽入組培瓶導致污染,一但發現,都必須徹底消滅它們;貓狗等竉物當然都是不用考慮,絕對都要隔離在外。
這樣的培養室由一般房間自己改裝即可,並不太需要專業技術,除非要做隔間。也有人不做培養室,直接購買植物生長箱,這是一種大小如同冰箱一樣的設備,差別是附有溫控及光照,買來就直接可以使用,不用再花費時間建立培養室,而且每一台可以設定不同的培養環境。缺點是植物生長箱相當昂貴,台製一台就要十萬元以上,若是進口品牌會貴好幾倍,通常是學術研究需要精密控制環境,而且又有充足的研究經費時,才會購買;園藝生產上因為成本考量,大多不會採用。
無菌操作台是成功執行組培的關鍵設備,有了它,無菌操作就變得非常容易。這個設備的基本原理是用馬達送風,經由一個「高效率空氣濾網(High Efficiency Particulate Air Filter,簡稱HEPA)」過濾後,就生成無塵而且平緩送出的微風,我們所要操作的器材及植物組織就都籠罩在這片無塵的微風中,與外界充滿落塵的空氣隔離開來。
無菌操作台有兩種型式,適用於組培為水平式,它濾網就在操作台的面前,風由裡向外吹,操作者就坐在面前,雙手伸入操作台內就是無塵區,前方完全開放,沒有玻璃拉門,所以要進出器材及瓶苗非常方便。
另一種型式的無菌操作台是垂直式,它的風是由上往下吹的,前面有個玻璃拉門,必須拉開一道縫隙,雙手伸進去操作。這種操作台又叫生物安全操作台,它其實是用在微生物培養,它有特殊設計讓操作台內部氣壓為負壓,所以微生物不會外洩,保護操作人員的安全。它並不是不能用在組培,但因為有個玻璃拉門,會讓操作很不方便,而且價格比水平式貴很多。
若要購買水平式無菌操作台,原則上買越大越好,一次可以放很多器材及瓶苗,雙手的活動空間也很大;若經費有限或空間不足,最小的是2尺寛的規格,幾萬元就有了,只是操作空間很小,只夠容納一點器材及幾瓶瓶苗,雙手大為拘束。
有了無菌操作台並非萬無一失,它必須設置在落塵量少的地方,才能減少污染的風險。一般就放在培養室裡,當然如果空間夠大,也可以放在獨立的房間。放置無菌操作台的房間可以有空調,但要注意空調的氣流不可直接吹向無菌操作台。
殺菌釜則是另一項成功執行組培的關鍵設備。這是一種自動控制的壓力鍋,利用壓力產生溫度121°C的蒸汽來為器材及培養基滅菌。附有定時器,溫度達到121°C時開始計時,通常滅菌時間為15分鐘,時間到就停止加熱,等待自然冷卻,就可取出無菌的器材及培養基。殺菌釜也都設有安全閥,若設備故障,過高的壓力可由安全閥釋放,保障安全。
一般入門可買桌上型殺菌釜,有時候在一些診所也可以看到這樣的裝置,幾萬元就有,但是很小,一次能處理的器材及培養基很少。比較大的為落地式,大致上可滿足基本的生產需求。這些小型的殺菌釜都是購入後簡單學習就會,不需要操作執照,但耗電量較高,必須請水電人員另外拉一條獨立的電源。
冰箱是用來存放一些不耐熱的物質,例如生長激素,還有製作好的無菌培養基。由於這些瓶瓶罐罐很多,必須買一台獨立的冰箱才夠用。
精密天平是用來秤取培養基及生長激素的必備器材。現在這種設備已經不算是昂貴的儀器,幾萬元即可購得國際知名品牌的4位數天平,許多大學實驗室都是採用這樣的設備。如果天平的精密度不足,會無法秤取微量又昂貴的生長激素。
原則上,買了天平也需要每年請人來校正,才能確保量測準確。若暫無經費這樣做,替代方案是買幾個砝碼,自己定期用砝碼測試天平的測量值是否準確。精密天平已經是很成熟的儀器,愛惜使用可達十年以上,通常也很少遇到量測偏差到需要調整的地步。因此自備砝碼來確效不失為替代方案。當然,砝碼必須妥善保存在乾燥箱,防止生鏽。
酸鹼儀是用來測量及調整培養基酸鹼值用的儀器,因為植物組織必須在特定酸鹼環境下才會生長良好,所以必須在配製好培養基時,測定酸鹼值;若不在目標值,則需要加酸或鹼來調整。這種儀器也是幾萬元就有了,不過那支玻璃做的感測器是耗材,如果不靈敏了,就要換新的。
雖然酸鹼儀是很普遍的儀器,但能正確操作的人並不多。酸鹼儀必須搭配校正液,在使用前執行校正,這樣測量結果才會是準確的;校正是否準確取決於校正液,正確的做法是每次校正時,要倒新的校正液來用,校正完就倒掉,而且校正液必須在保存期限內。很多人捨不得更換校正液,倒出來的校正液反覆使用不知道多少次,而且校正液過期多年也都未發現。
微量分注器是一種手持式工具,可以很方便吸取少量而且體積準確的液體,在吸取少量的生長激素及微量元素很有用,尤其是小規模培養時,經常需要處理微量體積的液體。
純水機是重要的設備,因為配製培養基所使用的水必須是純化過的。如果直接使用自來水,任何雜質都可能對瓶苗帶來無法預期的影響,導致每一批組培苗的生長狀況不一致。通常在組培事業起步階段,使用家用逆滲透水機即可,等到規模較大,才使用專業的純水機。
接下來就是常見器材。我們需要大量的組培玻璃瓶,市面上就有專用的容器,最常見而且便宜的是蘭花瓶,沒必要煩惱什麼樣的玻璃瓶才會適合。其餘也是一些玻璃器材,例如燒杯、量筒等,這些是用在配製培養基時不可缺少的器材。如果會使用到某些不適用高溫高壓滅菌的生長激素,就要再購買注射筒過濾器,實驗室通常稱之為「小飛碟」,使用塑膠注射針筒吸取生長激素後,裝上過濾器,就可以將微生物濾除,流出來的液體就是無菌的。另外,還需要一些金屬製的操作器械,例如攝子、剪刀、手術刀刀柄、手術刀片。
培養基的配製
植物培養在無菌的環境下,所使用的栽培介質稱為培養基。大多數的培養基是人造的,成分是水、瓊脂(洋菜)、蔗糖、鹽類、微量元素、維生素、生長激素。也有些配方用天然萃取物如馬鈴薯或香蕉來替代鹽類,但是天然萃取物每一批的成分差異大,對於栽培的影響也很大,所以大家還是比較常用人造栽培介質,以維持一致的生產品質。
組培界最著名的培養基配方稱為「MS培養基(Murashige & Skoog Medium)」,許多園藝植物包含食蟲植物都可使用,或是由此為基礎來改良,網路上可查到完整配方。培養基的配方相當複雜,所以市面上也有出售現成配好的培養基粉末,加水溶解就能使用,不一定要購買所有的原料來配製。
配製培養基時,將MS培養基粉末依標準用量或減量溶於純水,再加入蔗糖,溶解好後,測量酸鹼值並加酸或鹼調整,然後,再加入瓊脂,接下來加熱煮沸培養基,讓瓊脂溶解。煮好培養基後,趁熱將培養基倒入組培瓶或試管中,儘量每一瓶都倒入同樣的分量,再用鋁箔紙或專用瓶塞封口,就可以送入到殺菌釜滅菌。完成滅菌程序,待氣壓降到大氣壓,趁熱將培養基取出,放在培養室的桌面讓它冷卻,之後便可見培養基凝固成固體。培養基做好後,就可以用於組培,若短時間不用,暫先存放在冰箱冷藏。
如果培養基需要添加某些不耐熱的生長激素,上述的操作步驟就要有些改變。將培養基全都配好、也加入瓊脂並煮沸,接下來不可馬上分裝,而是倒入另一個玻璃容器例如錐形瓶,並加入一個磁鐵攪拌子,用鋁箔紙封口,用殺菌釜滅菌。滅完菌後,趁熱取出,接下來控制降溫,約等培養基溫度降到50度時,大致上是用手觸摸仍可承受、不會燙到無法拿起來的程度,就送入無菌操作台內,將已經過濾除菌的生長激素加入到還是熱的尚未凝固的培養基中,用電磁攪拌器來攪拌,然後立即分裝到事先滅菌過的組培瓶或試管中,靜待讓它們凝固就完成了。
如果用到不耐熱的生長激素,製作固體培養基時所用的瓊脂也要挑選凝固溫度較低的種類,否則在溫度降到你可以手持的程度時,培養基就已經先凝固,也就無法再加入生長激素。另外,如果需要製作較多的培養基時,還需要準備可以溫控的水浴槽,將尚未使用的培養基先用水浴槽保溫,以免培養基凝固。
通常製作好培養基後,組培瓶或試管先放在室溫下約一個星期後才使用。假設滅菌不足,失敗的培養基就會長菌或發黴,可見到培養基出現膏狀物或是絲狀物。通常來說,做一批培養基50到100瓶,幾乎100%是成功不會污染的,偶而有一兩瓶會長菌,挑掉後剩下還是可以使用。但若有更多培養基污染,恐怕這一批的滅菌都有問題,就得全數淘汰,而且出現這種狀況,就得檢討整個培養基的製作流程是否出了問題,尤其是殺菌釜是否壓力不足或設定有誤,以致於滅菌不完全,或是培養室很髒,灰塵多。
植物組織培養的操作流程
組培工作最常做的事稱之為「繼代(Subculture)」,意思是將瓶苗移植到新的組培瓶內繼續培養。由於培養基的養分終究會被瓶苗耗盡,或是不同生長階段需要培養在不同配方的培養基內,於是需要在無菌環境下來操作瓶苗的移植。
組培工作有既定的流程。首先要準備培養基,因為製作過程複雜耗時,必須預先做好,保存備用。
初次配製配養基時,可先製作濃縮液,之後稀釋使用即可,沒用完的部分可放冰箱保存;如果購買市售現成培養基粉末,現配現用,不必做成濃縮液。製作好培養基,分裝到組培瓶,再用鋁箔紙或專用瓶塞封口,連同鋁箔紙包裝好的器材,一起放入殺菌釜滅菌。完成滅菌後,待壓力降到大氣壓,就可取出還是高溫的培養基及器材,放在桌上讓表面乾燥。如果讓器材及培養基冷卻到室溫才取出,表面都會是水,要花很久的時間才會乾燥。在操作組培前至少半小時先啟動無菌操作台的送風,同時用酒精擦拭台面,再開紫外光燈消毒(通常是開心安的,實際功效不大)。
完成準備工作後,便可開始操作組培了。先將操作台的紫外光燈關掉,再開啟照明。這點非常重要,因為經常有人沒有注意到紫外光燈未關閉,結果眼睛長時間被紫外光照射,就得送醫治療了。其實這應該是操作台製造廠的責任,紫外光燈和照明可以共同接在一個三段翹板開關,一次只能開啟其中一項,照明打開時一定關閉紫外光燈,開啟紫外光燈一定關掉照明,絕無同時開啟的情況發生。這麼簡單的設計竟然很難做到,令人難以費解。
確認紫外光燈關掉後,當然,此時操作台還是保持在送風狀態,如果不小心關機,就只能重來。然後,用清潔劑洗淨雙手及手臂,用紙巾擦乾,把所有需要操作的器材、組培瓶、瓶苗都放在推車上或操作台旁邊的桌子,先用70%酒精噴溼雙手及手臂,趁酒精未乾前,把需要放入操作台的東西,先用酒精噴溼表面,再送入操作台內側。器材、組培瓶、瓶苗要規劃好放置的位置,分別放置在操作台內的左右兩側,前方淨空為雙手的操作區。
完成這些前置作業,現在要開始操作。首先把酒精燈或瓦斯燈點燃,然後拆開包裝器械的鋁箔紙,用火烤再次來消毒這些器械。需要火烤消毒的器械是金屬器械,像是攝子,接觸植物的部位需要較長時間的火烤,但不需要到紅熱的地步;器械接近手持的部位也需要火烤,當然,因為金屬會導熱,所以越接近手持處,火烤時間越短,不要燙到自己。烤好器械後,放置降溫。由於操作台台面不保證完全無菌,所以器械不能直接放在台面上,通常將器械放置在另一金屬架上,接觸植物的部位務必懸空不接觸台面。如果需要用到手術刀,也是先裝好刀片,再用火烤消毒,放置冷卻備用。
由於在操作過程經常需要火烤消毒金屬器械,多準備幾套輪流使用,有些器械剛火烤完正等待冷卻,就有已經冷卻好的器械可用,這樣才有效率;如果只有一套器械,要花很多時間在等待器械冷卻。
直到現在,才開始要拿瓶苗來操作。首先拿一個瓶苗,先用火略為烤過瓶口的鋁箔紙或瓶塞,快速烤過即可,如果燙到無法馬上徒手取下鋁箔紙或瓶塞,就是烤過頭了。取下的鋁箔紙或瓶塞放置一旁,然後再火烤一次瓶口,這次需要略為仔細烤一下,但也不要烤得太熱,原則上只要瓶口內壁的水滴被烤乾就夠了,然後把組培瓶放置一旁備用。
接下來,取幾個新的組培瓶,如同前述步驟火烤消毒。不過,因為之後還要把鋁箔紙或瓶塞蓋回去,所以要小心放置不要污染。
準備完新的組培瓶後,拿一個攝子,把舊瓶裡的瓶苗拉出來,放在乾淨的培養皿裡或滅菌過的鋁箔紙上,別放在台面上。這些瓶苗可能會糾纏在一起,就用另一支攝子協助,將這些小苗一一分開。然後,夾起一株或一小叢瓶苗,小心地植入新的組培瓶內,植入過程儘量不碰到瓶壁是降低污染的關鍵技巧。把瓶苗略為插入固體的培養基即可,攝子先放一旁,再回來把手上這個組培瓶瓶口過火消毒,然後再略為烤過鋁箔紙或瓶蓋內側,就可以蓋上。
初學者通常會覺得這個火烤程序有點可怕,不敢讓火太過靠近手指,以致於器械及瓶子的消毒不足。習慣後就知道如何拿捏距離,能夠快速有效的消毒,而且不會燙到自己。由於瓶子很大,火烤過程必須轉動瓶子,讓瓶口能夠均勻烤過。通常火烤幾秒到十秒內就夠了,超過十秒就太久了;金屬器械就可以烤很久,想烤到紅熱也可以,但要花很多時間等它冷卻。當然,也要把火焰調整適當大小,較小的火焰就需要較久的火烤時間。
然後重覆上述的步驟,將操作台內的瓶苗都移植完。接下來將這些移植完成的瓶苗及不要的廢棄物都從操作台移出,暫放到旁邊的空間,馬上移入下一批新的器材及瓶苗。同樣的,任何東西進入操作台前,都要噴灑酒精消毒;雙手若離開操作台後,再進入前必須再噴酒精。不過,這時候的操作台內有火源,所以要小心不要引燃酒精,噴過酒精的器材不要過於接近火源,務必等酒精乾了,才可火烤器械及組培瓶。
終於,所有的工作做完後,將操作台清乾淨,用紙巾沾酒精擦拭台面,就可關閉操作台的送風,蓋上防塵罩。然後把新的瓶苗放到培養室,記錄操作日期及必要的資訊,然後處理廢棄物、清洗器械及玻璃容器。
接下來,或許有溫室或農場的工作。由於組培非常重視微生物污染的問題,所以要規劃好每日的工作行程,必須在身體最乾淨時先操作組培。如果先去農場,搞了一身髒都是灰塵才來做組培,可能會毀了培養室。
無菌瓶苗的建立方法
有了做組培的設備後,接下來最重要的就是要怎麼建立起無菌的瓶苗。建立方法有下列:
- 直接購入無菌瓶苗
- 無菌播種
- 建立無菌培植體(Explant)
如果可以買到現成的瓶苗,只要按照前述步驟,再加上小心移植,只要沒有污染,就能成功在你的培養室開始增殖;培養基先比照原有的配方,以後再考慮換別的配方。
如果你想要的品種沒有現成的瓶苗可買,就得自行建立。最容易的做法是由種子來建立,因為種子相較於植物組織更能承受化學藥劑的消毒。
要做無菌播種時,必須再準備無菌的濾紙、漏斗、燒杯、滴管、水,皆以高溫高壓法滅菌。開始操作時,先配製消毒液,通常用市售漂白水稀釋十倍,再加入少量的Tween 80界面活性劑,配製好後,等到操作台及一切器材準備就緒,再把種子投入到消毒液裡,用振盪器提供適當的振盪攪拌。在等待消毒的過程,可以先把器械及無菌水都準備好,消毒15分鐘完成時,立即將種子連同消毒液倒入漏斗,濾掉消毒液,再倒入無菌水清洗多次。
然後,將濾紙從漏斗取出,放在培養皿內。如果種子很大,就用攝子夾起來,放入組培瓶裡;如果是毛氈苔這麼微細的種子,就用攝子把帶有種子的濾紙撕下來,浸到有水的燒杯裡,再用滴管吸取種子,滴入組培瓶裡。
由於從種子做成無菌苗有雜菌污染的風險,所以通常改用粗的試管當組培容器,每個試管只放幾粒種子,但是播到數十個容器裡,這樣總是有機會能做出幾根成功完全沒有雜菌污染的瓶苗。
種子發芽後,等它稍大,就將植株個別移植到新的試管再持續養大。長得夠大後,就有現成無菌的植株可以切取,把切下來的葉片或莖,移植到含有生長激素的培養基,誘導培植體長出小芽或「癒合組織(Callus)」,以便大量增殖。
癒合組織是外觀呈現淡黃色的細胞團塊,這是植物組織在特定生長激素配方之下會產生的現象,植物細胞持續分裂增殖長成一團,不會成熟分化成植株。若將癒合組織移植到誘導成熟的培養基,或是不含生長激素的培養基,癒合組織就會長出正常外觀的小苗,繼續培養成為正常植株。
是否需要誘導出癒合組織要看情況。如果植物組織很容易長出小芽,就直接分株就好。做成癒合組織的優點是有利大量增殖,但後續要花費時間誘導小苗的生長,而且植物細胞處於持續分裂的狀態,基因較不穩定,較容易產生變異的植株。
要用什麼樣的生長激素的種類及濃度、培養基配方,可以查查文獻看看有無現成的資訊可以參考。由於這些配方事關商業生產,當然是商業機密,所以只能用一些常見於園藝植物的誘導配方,由此為基礎,自行測試不同生長激素的濃度及組合。
如果想要做豬籠草種子的無菌播種,因為它的種子比較脆弱,無法承受化學消毒。因此,應在果莢尚未成熟、還沒裂開時就要採收果莢,果莢可以承受高劑量的化學消毒,清洗乾淨後,切開果莢就可取得內部本來就是無菌的種子。
如果某些食蟲植物無法取得種子,或想要將某個雜交種食蟲植物做成瓶苗,這時,我們唯一的做法就是想辦法將這些曝露在外、在充滿微生物環境下生長的食蟲植物,摘取部分植物器官或組織,經由消毒來嘗試做出組培苗。
首先將想要做成瓶苗的植物先移到落塵量少的環境來栽培,例如在溫室的一角用塑膠布隔離一個空間,或搬到室內栽培(當然不能放在組培培養室),等它長出新的葉片或其它培植體時,必然表面沾到的微生物就會少很多,就能夠提高成功的機會。
然後,將植株的葉、莖、芽等培植體切下來,帶入操作台進行消毒。由於植物組織比種子更不耐化學消毒,所以消毒時間必須縮短或是減少消毒劑的濃度,至少培植體必須還是綠色的,才有成功的機會;如果消毒徹底,培植體也死了,就沒必要再做下去。
消毒好培植體,然後用大量無菌水沖洗,確保消毒液都去除了,再植入到誘導培養基裡。由於植物在受傷時會產生酚類物質來抵抗微生物,但在組培時,培植體產生的酚類物質反而會毒死自己。有時候會暫時讓培植體避光,在無光環境下,培植體產生較少的酚類物質,或是培養基加入活性碳來吸收酚類物質。若是要誘導產生癒合組織,就沒有必要照光,在無光環境下培養即可。
最高階取得培植體的作法是切取植物的生長點,因為技術難度高,所以通常作為最後不得已的手段。需要做到切生長點會有兩種可能性,一種是你已經試過各種植物組織都無法增殖,生長點是整株植株細胞分裂最旺盛的地方,最可能在人工環境下分裂增殖;另外則是建立無病毒瓶苗的需求,生長點是整株植物最不易受到病毒感染的部位。
想要切取植物的生長點,必須再投資一項設備,那就是解剖顯微鏡,因為生長點都相當微小,必須在解剖顯微鏡下觀察,小心的操作,用攝子和解剖刀將包覆在生長點外層層疊疊的組織一一去除,才會見到。當然,操作者的雙手必須很穩不會抖;如果雙手狀況不佳,只能放棄這個做法,不然就是外包請人製作。
要將生長在充滿微生物環境下的植物做成無菌瓶苗,靠的就是運氣,做得多總是會出現一瓶成功沒有污染的瓶苗。因此「瓶海戰術」一直是有效的策略。
植物組織培養的克難做法
組培的關鍵技術在於無菌操作,早期因為設備還不普及,因此發展出一些克難做法。以下提供這些方法,供作參考。
組培的高溫高壓消毒法是由傳統的壓力鍋演變而來。需要使用大一點的壓力鍋,才能放入多一點器材及組培瓶。不過一般家用壓力鍋的壓力不夠高,所以溫度達不到121°C,消毒就不夠徹底,延長時間也不見得有點幫助。許多細菌的內孢子(Endospore)很耐高溫,溫度不夠高就是殺不死。另一缺點是需要有人在旁顧瓦斯爈,絕不可開了爐火就離開了。有些食品工業用的壓力鍋可達到這個壓力,但不太容易在一般市面上見到,而且手動操作這種壓力容器挺可怕的,還是買現成的插電的殺菌釜來得省事安全。
過去在無菌操作台發明之前,無菌操作的原理就是做一個隔離外界氣流的小空間,等待小空間的灰塵都落下來後,空氣就達到無菌的程度。通常的做法是用透明塑膠布配合支架圍出一個空間,雙手由塑膠布幕旁邊的縫隙伸進去操作。由於裡面還是得要點火來消毒,所以有點危險,而且進出材料相當不便,必須靜待氣流平穩,才能操作。另外,為了減少落塵,操作者必須待在一個氣流靜止的房間裡面操作,一切會產生氣流的空調都是不能打開的。可想而知,如果天氣炎熱,如何靜下心來操作組培。
所以了,這些克難的無菌操作技術並不實用,成功的機會並不高。組培技術是因為相關無菌操作設備的發明之後,才有長足的進步。今日,我們使用現代化的儀器設備來操作組培,不僅可在舒適的環境下作業,例行的繼代作業幾乎都不會有污染的情況發生。克難的做法偶而可以成功,但因為無法持續的成功,因此無菌瓶苗會一個個污染,終究會全部覆沒。由今日的眼光來看,只能說組培技術發展這一路走來篳路藍縷,我們可以心懷感恩,但並不需要重覆前人的辛苦,而是要用新的設備及知識,來創造價值。
體驗植物組織培養的門路
若不考慮到設立組培生產的辛苦及投資,組培操作「乍看之下」還挺有趣的,難怪可以吸引許多非本業的人想要投入組培。對於業餘者來說,進入組培是有投資及技術上的門檻,建議可以先去體驗一些組培課程,再從長計議。就像是想要開一間咖啡店,先去咖啡店打工體驗之後,再來決定。
如果是國中生或高中生,有些大學或活動團體舉辦農業或園藝有關的夏令營可能會有組培課程。這當然純粹是體驗活動,課程內容大致上是上午聽講師介紹組培的基本知識,下午就去操作組培,通常做瓶苗的移植工作,成品讓你帶回家。
對於在學大學學生來說,如果自己學校恰好有農學院或植物相關系所,或許就有組培課程可以去修學分。不過這類課程都很專業,通常是給本科系學生修學分用的,非生物背景的人要上課可能會有困難,因為組培課程不是只有實作而已,還包括許多理論課程。修課前要先和開課老師確認課程內容,以及是否可以讓非本科系學生上課。
坊間偶而會見到一些組培體驗課程,可讓學生及社會人士參加。如果想投入組培行業,一些蘭園或農業改良場有開辨組培培訓課程,這就是相當專業的職業訓練,不過大致上是你有報名也繳費,就會讓你參加的活動。即使你欠缺相關知識背景,上完這些培訓課程之後,應該就能學會組培的操作程序。
植物組織培養的省思
平心而論,組培是一種職業,不太適合作為興趣嗜好。要做為興趣嗜好並不是說絕對不可以,只要有錢有閒,能夠投資所有需要的設備,而且能夠定期維持瓶苗的繼代,在幾坪大的空間就足以建立一個自己的組培天地,維持數百個瓶苗,不需要擔心氣候及蟲害,能夠輕易維持種源。
然而,如果這個業餘嗜好越玩越大,終究要面對大量繁殖出來的植物何去何從的問題,結果就變成是否要投入這個行業的考量。
遺憾的是,食蟲植物在全世界終究是小眾市場,台灣本島更加嚴峻,無法再容納新的業者進入;想做出口更難上加難,因為若想要解決檢疫問題,就必須要投入更多資本成立公司才有辦法,單打獨鬥是做不到的。換句話說,原本只想開一間隱於巷弄的文青咖啡店,結果變成要在黃金地段開一間大型咖啡店,並且要和星巴客打對台。
如果想要投入食蟲植物的產業,生產技術絕對不是問題,瓶頸還是在於如何行銷推廣,讓更多人想購買食蟲植物。我個人對於台灣園藝的觀察,比較成功的行銷範例為多肉植物及水生植物。我們可以見到仙人掌已經不再用於防止電腦螢幕輻射,進步到可以做成桌面上可愛的小型造景,坊間也推出許多相關的多肉植物造景書籍,看到漂亮的造景範例照片,不禁令人神往。花市裡有買不完各式各樣的品種,即使不太會種,買回家也能撐上好一段時間。
水生植物造景則又是一股新興的風潮,這可以歸功於天野尚(1954-2015年)的努力,讓水生植物造景走向藝術化,並且受到全世界水族界的推崇。水生植物造景相當花錢,無論是燈具、過濾器、二氧化碳系統缺一不可。不過,購買設備已經是這個領域的常識,整合新技術的水族器材不斷推陳出新,世界各地也不斷舉辦國際級的造景比賽,推動這個產業界前進。
食蟲植物的行銷仍在起步階段。很幸運的,食蟲植物已經擺脫居家防蟲的迷思,也較少有人以獵奇的眼光看待它,接下來有待新的想法來突破現況。