动物细胞培养与植物组织培养技术的关键步骤对比

一、培养基与无菌操作

1. 培养基类型

植物组织培养：使用固体培养基（含琼脂），主要成分包括蔗糖、无机盐、维生素、植物激素（如生长素、细胞分裂素）等。

动物细胞培养：采用液体培养基（如RPMI 1640、DMEM），需添加动物血清（如胎牛血清）提供生长因子、激素等。

2. 无菌操作

共同点：两者均需严格的无菌环境，包括培养基灭菌（高压蒸汽或过滤）、操作台消毒（紫外灯照射、酒精擦拭）等。

差异：植物外植体需表面消毒（如次氯酸钠、乙醇），而动物组织需胰蛋白酶消化分散为单细胞，并添加抗生素防止污染。

二、外植体处理与初始培养

1. 外植体选择与处理

植物：常用茎尖、叶片、胚等，需剪碎后通过酶解（如纤维素酶）或机械法分离细胞。

动物：多采用胚胎组织、幼龄器官（如肝、肾），经胰蛋白酶消化为单细胞悬液。

2. 初始培养阶段

植物：外植体脱分化形成愈伤组织，再通过激素调控诱导再分化（根、芽）。

动物：细胞贴壁生长（贴壁依赖性细胞）或悬浮增殖（非贴壁细胞），原代培养后需传代以避免接触抑制。

三、增殖与分化调控

1. 增殖方式

植物：通过继代培养扩大愈伤组织或丛生芽规模，依赖激素比例（如高细胞分裂素诱导芽分化）。

动物：通过传代培养（分瓶接种）维持细胞增殖，需定期更换培养基并控制细胞密度。

2. 分化特点

植物：具有全能性，可形成完整植株；特定激素组合（如高生长素诱导生根）完成器官再生。

动物：仅保持有限增殖能力，通常不分化（如成纤维细胞），特殊条件下可诱导部分功能分化。

四、环境条件控制

1. 温度与气体

植物：25-28℃，需CO₂调节培养基pH（通常5.0-6.0），部分阶段需光照（如12h光/暗周期）。

动物：36.5-37.5℃，需5% CO₂维持pH（7.2-7.4），无需光照。

2. 特殊需求

植物：光照促进光合作用和形态建成，活性炭可减少褐变。

动物：依赖血清提供未知生长因子，部分细胞需特定贴壁基质（如胶原蛋白）。

五、终产物与应用

1. 培养结果

植物：再生完整植株，或生产次生代谢物（如紫草素）。

动物：获得细胞株（有限传代）或细胞系（无限增殖），用于疫苗生产、药物筛选等。

2. 关键应用差异

植物：快速繁殖、脱毒苗培育、人工种子。

动物：生物制药（如单克隆抗体）、组织工程、疾病模型研究。

总结

| 对比维度 | 植物组织培养 | 动物细胞培养 |

|--|-|-|

| 培养基类型 | 固体，含植物激素 | 液体，需动物血清 |

| 外植体处理 | 表面消毒+机械/酶解分离 | 胰蛋白酶消化为单细胞 |

| 核心阶段 | 脱分化→再分化（器官形成） | 原代培养→传代培养（增殖为主） |

| 环境调控重点 | 光照、激素配比 | 温度、CO₂浓度、血清补充 |

| 终产物 | 植株或代谢产物 | 细胞群或分泌产物（如蛋白质） |

通过上述对比可见，植物培养更注重细胞全能性表达与形态重建，而动物培养聚焦于细胞增殖与功能维持，两者的技术路径因生物学特性差异而显著不同。