植物显微制片技术——石蜡切片法南京师范大学生命科学学院•在显微镜下观察植物体内部的细微结构之前,必须根据植物材料的特性,采用不同的方法,对植物材料进行处理,把材料制成透明的玻片标本。根据材料的性质和制作法的不同,常用的植物显微制片技术可以分为切片法与非切片法两大类,前者常用的有徒手切片法、冰冻切片法、火棉胶切片法、石蜡切片法、冷冻切片法等,其中以石蜡切片法最为常用。后者包括整体封藏法、涂布法、压片法等。石蜡切片法•石蜡切片法是以石蜡作包埋剂,用旋转切片机将材料切成薄片,经一系列处理制成永久制片的方法。在研究植物的细胞、组织、胚胎以及形态等方面石蜡切片法是最理想的制片方法。•石蜡切片法的一般流程为:取材→固定→抽气→洗涤→脱水→透明→浸蜡→包埋→修块→切片→粘片→染色→封片。取材用锋利的刀片切取新鲜的植物材料,选定适宜的材料,立即固定。取材的注意事项如下:(1)取材料要新鲜。动作要迅速,以免挤压损坏组织;取病理材料时,应设置对照材料。(2)所取材料大小要适当:根和茎一般直径≤5mm,切取成5-10mm小段;叶片一般取过中脉处,切成2-5mm宽、5-8mm长。在切材料时,必须注意刀片与中轴成直角,两切面平行,否则制成的切片细胞是斜的。雌、雄蕊一般不需分割。(3)取材时间可根据切片要求有所区别。如:在进行植物发育的研究过程时,需要找到细胞分裂相,一般在晴天的早晨9:00-10:00时取材,此时植物细胞分裂活动较明显。(4)取材不易过老,否则制片有难度(过老的材料须在滑走切片机上进行);对纵切的材料适当多取材,如根尖、茎尖等,因为切到材料正中的概率较低。(二)固定•将已切好的材料尽快地浸入相当于材料10-15倍体积的固定液中。借助固定液的作用,使细胞的新陈代谢瞬时停止,并保持细胞或组织的形态构造及其内含物的状态不发生变化。从而达到使组织变硬从而便于切片、增强内含物的折光度、令细胞易于着色的目的,同时具有防腐作用。以新鲜配制固定液效果较好。固定的时间依材料的种类、性质、大小等而定。材料固定完毕,保存于加盖的容器内,贴上标签。•良好的固定剂,应是穿透力强,使细胞立刻致死,原生质全部凝固;不发生任何变形,增强折光率,并且不妨碍染色。常用固定液:简单固定液以一种化学药品配制的固定液。⑴乙醇为凝固型固定剂。常用无水乙醇或95%乙醇。⑵甲醛为非凝固性固定剂。具强烈刺激性气味。纯净的甲醛为无色透明液体。固定用的浓度为4%-10%。⑶醋酸为凝固型固定剂。为无色透明的液体,刺激性极强,低温下凝结成冰,故又名冰醋酸。2.混合固定液:由几种试剂,适量配制而成。混合遵循原则:①优缺点互补;②膨胀与收缩相互平衡;③强氧化剂与还原剂应分别配置。常用混合固定液有下列几种:⑴FAA固定液(福尔马林-冰醋酸-乙醇)广泛适用于根、茎、叶、花药、子房的组织切片,所以又称为万能固定液。一般固定时间不低于24h。该固定液优点是在较低温度下(10℃左右)适用于材料的长期保存,可兼作保存液。并且固定的材料,不妨碍染色,但用于细胞学上的固定效果较差。⑵纳瓦兴(Navaschjn's)固定液1912年首创。适用于细胞学与组织学研究的切片观察。但渗透慢,不能长期保存;主要用于显示分裂相。(三)抽气•植物材料内部多由于含有空气,导致固定液不能完全深入。材料投入固定液后需要立即抽气。以便让固定液有效透入材料组织中,并排除材料内气泡的干扰。•一般抽气时间为20-30min。抽过气的材料在停止抽气,应沉入底部。(四)洗涤•固定液中的成分有可能会妨碍染色或发生沉淀或结晶,影响观察;有的还会继续作用,使材料变质等。因此,在使用材料时,需根据固定液的种类,用水、缓冲液或70%乙醇洗去渗入细胞内部的固定液。如:用FAA固定的材料在脱水时用70%乙醇反复洗涤数次。如用水洗涤,可将材料自固定液中取出,放入指形管,加入半管水,用纱布将管口扎紧,置于水槽内,进行流水冲洗。流水冲洗时间一般为12-24h。(五)脱水•材料经洗涤后含有部分水分,会使材料分解。而且透明剂与水是不相混合的,不利于材料的透明和包埋等后期处理。因此需用脱水剂逐渐除去材料中的水分,以便让石蜡渗透进细胞。所以,脱水是制片的关键环节。脱水剂要求能与水混合,而且能与其他有机溶剂互相替代。•脱水必须在有盖的玻璃器皿中进行,防止吸收空气中的水分;在更换高一级的脱水剂时,最好不要移动材料,以免损坏材料。(六)透明•透明剂要具有既能与脱水剂相混合又能和石蜡相混合的性质,可以将材料中的脱水剂置换出来,使石蜡能顺利进入材料中。•二甲苯是目前应用最广的透明剂,作用迅速,但易使材料变脆。。(七)浸蜡•是指逐步清除材料中的透明剂,以使石蜡充分渗透于材料内部的过程。这样,材料的各部分都能保持原来的结构与位置,切片不致发生破裂或其他变形。•浸蜡是一个渐进的过程,常用的正丁醇。•每次浸蜡的时间,视材料大小而调节。(八)包埋•材料经过足够时间的浸蜡后,需包入蜡块,以备切片。•操作方法:根据切片材料大小,确定所需纸盒的尺寸,用表面光滑的磅纸预先叠好纸盒。(九)切片•即将包埋好的材料块用切片机切成所需厚度的切片带。(十)贴片•是用黏贴剂把切片平铺贴在载玻片上,以便于染色和观察。•常用的粘片剂有下列二种:(1)明胶黏片剂(2)蛋清黏片剂(十一)染色即根据植物细胞中不同的化学性质,用染料分别进行染色,以利于观察切片中细胞与组织的形态与构造及其内含物等。染色基本程序为脱蜡、染色、分色封片。染色方法可分为下列几类:①单染只用一种染料染色。②双重染色两种染料染色,如番红--固绿;苏木精---曙红。③多重染色多种染料染色,如番红—固绿—桔红G;酸性品红—苯胺蓝—桔红G等。(十二)封藏•封藏于中性树胶中,使材料能在显微镜下清晰地显示出来,并能长期保存。•方法:将含材料的载玻片放在吸水纸上(切片一面向上),迅速地在切片的中央滴一滴树胶(必须在二甲苯干燥前进行),用右手持小镊子轻轻地夹住盖玻片的右侧,稍微倾斜使其左侧与封藏剂接触,然后再缓慢地放下,避免产生气泡。