植物组织培养-外植体的选择与建立
《植物组织培养技术》 知识清单

《植物组织培养技术》知识清单一、什么是植物组织培养技术植物组织培养技术是一种在无菌条件下,将植物的离体器官、组织或细胞等培养在人工配制的培养基上,使其生长、分化并发育成完整植株的技术。
这项技术的核心在于创造一个适宜的环境,让植物细胞能够像在体内一样进行分裂、生长和分化,从而实现植物的快速繁殖、品种改良以及基因工程等多种应用。
二、植物组织培养技术的基本原理植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础。
这意味着每个植物细胞都包含着该植物的全部遗传信息,在一定条件下具有发育成完整植株的潜力。
细胞分化则是细胞在发育过程中逐渐形成不同形态和功能的过程。
在组织培养中,通过调节培养基的成分和培养条件,可以控制细胞的分化方向,使其按照我们的需求发育成特定的组织或器官。
三、植物组织培养技术的流程1、外植体的选择与消毒外植体是指用于培养的植物器官、组织或细胞。
常见的外植体有茎尖、叶片、花药等。
在选择外植体时,要考虑其来源的植物品种、生长状态和健康程度。
消毒是非常关键的一步,通常使用酒精、升汞等消毒剂对外植体进行处理,以去除表面的微生物,确保培养过程不受污染。
2、培养基的配制培养基是为植物细胞提供营养和生长条件的物质。
它包含大量元素、微量元素、有机成分、植物生长调节剂等。
不同的植物种类和培养目的需要不同的培养基配方。
例如,诱导愈伤组织形成的培养基和诱导芽分化的培养基成分就有所不同。
3、接种在无菌条件下,将消毒后的外植体接种到培养基上。
操作过程要迅速、准确,避免外植体受到污染。
4、培养接种后的外植体需要在适宜的温度、光照和湿度条件下进行培养。
培养过程中要定期观察,及时处理出现的污染、褐化等问题。
5、诱导分化根据培养目的,通过调整培养基成分和培养条件,诱导外植体分化形成芽、根或愈伤组织等。
6、植株再生当分化形成的芽和根发育成熟后,将其转移到生根培养基上,促进根系的生长,最终形成完整的植株。
7、炼苗与移栽再生的植株需要经过一段时间的炼苗,使其逐渐适应外界环境。
植物组织培养的一般流程

植物组织培养的一般流程一个完整的植物组织培养过程一般包括以下几个步骤:1)准备阶段(然根据已成功培养的相近植物资料,结合实际制订出切实可行的培养方案。
查阅相关文献,并经高压灭菌或过后根据实验方案配制适当的化学消毒剂以及不同培养阶段所需的培养基,滤除菌后备用。
2)外植体选择与消毒(将消毒后的外然后进行消毒处理。
选择合适的部位作为外植体,采回后经过适当的预处理,接种到初代培养基上。
植体在无菌条件下切割成一定大小的小块,或剥离出茎尖,挑出花药,)初代培养(3促使外植体中已分化的细胞脱分化形成愈伤接种后的材料置于培养室或光照培养箱中培养,然后将愈伤组织转移到分化培养基分化成不同的器官组织,或顶芽、腋芽直接萌发形成芽。
原基或形成胚状体,最后发育形成再生植株。
(4)继代培养当芽苗繁殖到一分化形成的芽、原球茎数量有限,采用适当的继代培养基经多次切割转接。
进行脱毒苗培养的需提前定数量后,再将一部分用于壮苗生根,另一部分保存或继续扩繁。
进行病毒检测。
5)生根培养(提高生长素浓多数无根,此时可降低细胞分裂素浓度或不加,刚形成的芽苗往往比较弱小,度,促进小苗生根,提高其健壮度。
6)炼苗移栽(选择生长健壮的生根苗进行室外炼苗,待苗适应外部环境后,再移栽到疏松透气的基质中,注意保温、保湿、遮荫,防止病虫危害。
当组培苗完全成活并生长一定大小后,即可移向大田用于生产。
P P 1 、二、单项选择题1. 在衡量杂种优势(H )时,超中优势的计算方法为([F 1 -(P 1 +P A. H =2 分别表示两亲本的性状平均值,F 1 为杂种一代的性状平均值):[F 1 -(P 1 +P 2 )/2]/(P 1 +P 2 )/2 D. H =2 )/2]/(P 1 -P 2 )/2 B. H =(F 1 -P 1 )/P 1 C. H =(F 1 -P 2 )/P 2层细胞发生突变,则下列器官或组织会发L II 2. 根据植物梢端组织发生层学说,如果生变异的是:中柱C. 不定根D. .表皮A B. 种子3. 对于孢子体型自交不亲和而言,下列基因型的杂交组合能产生后代的是:S 1 S 2 B .S 1 S 2 ×S 1 S 3 C .S 1 S 2 ×.A S 1 S 2 ×S 2 S 3 D .S 1 S 2 ×S 3 S44. 原始群体性状差异较大的异花授粉园林植物,实生选种时一般采用:A .一次单株选择B .一次混合选择C .混合-单株选择D .单株-混合选择5. 现有两种菊属植物,其染色体组类型分别为AABB 和CC ,则将它们进行体细胞杂交获得的谐和细胞杂种染色体组类型应该为: A. AABB B. ABC C. AABBCC D.CC6. 下列射线中,哪一种属于可以引起物质电离的电磁波?A .X 射线B .β射线C .紫外线D .激光7. 园林植物的多倍体与二倍体相比,一般会表现为:A .气孔增多B .花大色艳C .适应性减弱D .结实率增加8. 常用的化学诱变剂EMS (甲基磺酸乙酯)是一种:A .碱基类似物B .烷化剂C .抗生素D .生长调节物质9. 在下列有性杂交方式中,被称为双交的是:A .(A ×B) ×(C ×D)B .[(A ×B) ×B] ×BC .A ×BD .[(A ×B) ×C] ×D10. 对于繁殖系数较高的草花而言,有时为了加速其选种进程,下列哪个程序或圃地可以省略?A .株系圃B .品种比较预备试验圃C .品种比较试验圃D .区域试验三、填空题(每空0.5 分,共15 分)1. 园林植物品种应具备的三个基本特征是:___ 、___ 和___。
植物组织培养-外植体的选择与建立

第三节 外植体(培养物)的建立
污染(Infection) 能否有效地控制微生物污染是植物离体培养是否成功的关键技术之一。对于离体培养的 探索性研究实验,污染会导致实验失败;对于大规模的离体繁殖生产来说,污染使生产 成本大大增加。因此,无论是科研机构还是生产厂家都十分重视微生物污染问题。 植物离体培养中的污染可分为外植体、培养基、无菌操作和培养环境四个方面。其中培 养基和无菌操作方面的污染,目前已得到十分有效的控制。外植体方面污染最复杂,也 最难控制,其可能是细菌引起的,也可能是真菌引起的;微生物可能是附生性的,也可 能是内生性的。近年来,国外较重视各种微生物的鉴定,并根据不同的微生物种类采取 相应的控制措施,这方面的研究进展较快。
(3)、污染估算及对策:
污染估算:首次接种通常污染率 40—60% 按40%计:接种100个材料 1个材料/容器:
污染量=100X40%=40 获得量=100-40=60。 2个材料/容器: 2污染:1X40%X40%=16% 1污染:2X40%X40%=32% 2未污染:60%X60%=36% 弃掉 污染率=100-36=62% 污染量=100X62%=62
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不具原基结构的外植体:根、茎、 叶、花、果等器官,需要脱分化。
第二节 外植体 (培养物)的 选择
第二节 外植体(培养物)的选择
第二节 外植体(培养物)的 选择
第二节 外 植体(培养 物)的选择
第二节 外植体(培 养物)的选择
4、根据外植体的大小选择: 外植体大小 外植体建立 外植体大小与外植体建立
第三节 外植体(培养物)的建立
第三节 外植体(培养物)的建立
三. 褐化发生的可能因素: 与组培植物品种有关: 不同的植物种与品种之间常有很大差异,有人把此归结为基因型的
《植物组织培养技术》 讲义

《植物组织培养技术》讲义一、植物组织培养技术的概述植物组织培养技术是一种在无菌条件下,将植物的离体器官、组织或细胞培养在人工配制的培养基上,使其生长、分化并发育成完整植株的技术。
这项技术具有广泛的应用前景,如快速繁殖优良品种、脱毒苗的培育、植物新品种的选育、植物次生代谢产物的生产等。
植物组织培养的基本原理是植物细胞的全能性,即每个植物细胞都具有发育成完整植株的潜在能力。
然而,在自然条件下,由于细胞受到各种分化信号的影响,这种全能性通常无法表现出来。
通过组织培养技术,提供适宜的营养和环境条件,解除细胞的分化抑制,使其重新恢复分裂和分化的能力。
二、植物组织培养的基本设备和条件(一)实验室设计植物组织培养实验室通常包括准备室、接种室和培养室。
准备室用于器具的清洗、干燥和培养基的配制;接种室要求无菌环境,进行外植体的接种操作;培养室则为培养物提供适宜的温度、光照和湿度条件。
(二)设备和器具1、超净工作台:提供无菌操作的工作区域。
2、高压灭菌锅:对培养基、器具等进行灭菌处理。
3、培养箱:精确控制温度、光照和湿度。
4、天平:用于称量化学试剂。
5、显微镜:观察细胞和组织的形态结构。
(三)培养基的成分1、大量元素:包括氮、磷、钾、钙、镁等。
2、微量元素:如铁、锰、锌、铜等。
3、有机成分:如维生素、氨基酸、糖类等。
4、植物生长调节剂:如生长素、细胞分裂素等,对细胞的分裂、分化和生长起着重要的调节作用。
(四)无菌操作技术无菌操作是植物组织培养成功的关键。
操作人员需经过严格的培训,在操作过程中,使用酒精消毒双手和工具,在超净工作台中进行操作,避免微生物的污染。
三、植物组织培养的基本过程(一)外植体的选择和处理外植体的选择要考虑植物的种类、部位和生理状态。
一般选择生长旺盛、无病虫害的部位,如茎尖、叶片、花药等。
外植体在接种前需进行表面消毒,常用的消毒剂有酒精、次氯酸钠等。
(二)初代培养将消毒后的外植体接种到初代培养基上,诱导其脱分化形成愈伤组织或直接分化出芽和根。
组培苗生产技术—外植体的选择、处理与接种(植物组织培养课件)

3、蔬菜(龙牙百合) 龙牙百合特征:鳞茎,无皮,广卵形,外部鳞片长,将整个鳞茎 包裹,直径5~15厘米,白色,茎高90厘米左右,直立茎上叶 多而散生,披针形,叶色从浓绿,光滑。花单生茎顶。花朵 呈喇叭状长筒形,白色,有清香。
不能损伤组织材料,保持外植体的生活力,使外 植体在良好的培养条件下很快恢复生机,正常 生长和繁殖.
• 消毒剂的要求 • 要求:具有良好的消毒作用,既不会杀死植物的
组织细胞,又易被无菌水冲洗掉,不影响消毒后 外植体的生长和分化.
常用灭菌药剂的使用和效果
灭菌剂 使用浓度(%) 清除的难易 消毒时间 效 果
2、茎段(采用嫩茎的切段促进腋芽萌发,取材容易) 3、叶(幼嫩叶片组织通过愈伤组织或不定芽分化产生植株,
取材容易,操作方便,但易发生变异); 4、花球和花蕾 5、种子、根、块根、块茎、花瓣等。
(二)实例分析 1、花卉(非洲菊) • 常用茎尖、嫩叶、花托进行非洲菊的组织培养,也有利用
种子进行组织培养的。 • 茎尖培养操作麻烦,但对于脱毒苗的生产是最有效的。 • 花托培养可直接成苗, 既可保持种性,又易行、 耗时短,是首选的外植体。
• 首先要选择花大、花色艳丽、市场流行的品种,然后再选 择无病虫害、植株生长健壮、花色纯正的优良品种单株进 行取材。
• 一旦选出优株后,应进行挂牌标记,并一直在其上采取花 蕾。作为外植体的花蕾要选取直径在1㎝左右,而且未露 心的小花蕾,太大或是太小的花蕾均不能获得满意的效果 。
2、水果(草莓)
(1)选择结果性优良的草莓母株上新抽出的匍匐茎作外植体,以每年6~7 月份最为适宜。
龙牙百合的许多器官、组织都可作为外植体, 如鳞片、花梗、叶片、茎尖、腋芽、花瓣、花托 、花丝、花药、胚、子房、根尖等,其中采用鳞 片作外植体的较多。
植物组织培养的完整过程

植物组织培养的完整过程1.选择适宜的母体植物:选择具有优良性状和抗病虫害能力的母体植物,从中选择健康的叶片、茎段等组织作为外植体。
2.外植体的准备:将母体植物采集的叶片或茎段进行无菌处理,去除表面杂菌和泥沙,然后用75%酒精或漂白粉消毒外表。
3.外植体的切割:将无菌环境下的外植体切割成小片,大小约为0.5-1cm,同时尽量保持外植体的干燥,以防止外植体内部水分过多。
4.外植体的接种:将切好的外植体小片接种在含有植物生长激素的无菌培养基上。
培养基通常由无机盐溶液、有机源、糖和植物生长激素等组成,植物生长激素的种类和浓度会影响到后续培养过程中的分化和增殖。
5.分化:外植体接种到培养基后,会经历分化阶段,外植体的组织逐渐增殖和分化为不同种类的细胞,形成生长点。
6.增殖:通过定期的次级培养,子培养、分生器、病毒消除等手段,将外植体中的细胞不断分化和增殖,以便大量生产幼苗。
7.再分化:经过增殖后的外植体,可以再次进行分化,形成茎尖、腋芽或花蕾等器官,以便进一步培养和繁殖。
8.根的诱导:在合适的培养条件下,外植体可以诱导生成根系,这是为了使外植体脱离体外培养环境,继续生长的必要步骤。
9.移栽:当幼苗的根系已经发达足够,可以将外植体移栽到含有适宜营养成分的固体培养基上或直接移植到土壤中,进行实地管理和生长。
10.过程控制:在整个培养过程中,要控制好环境条件,例如温度、湿度和光照等,以保证培养的成功率。
11.病毒清除:植物组织培养中经常伴随着病毒感染问题,可以通过不同的方法对外植体和培养基进行检测和清除,以保证获得健康的植株。
总的来说,植物组织培养是一个复杂的过程,需要严格的无菌操作和合适的培养条件。
它广泛应用于植物的繁殖、遗传改良、新品种选育以及病毒和细菌的清除工作中,对推动植物学研究和农业生产具有重要的意义。
植物组织培养实用技术

3、继代培养
1)分离小鳞茎培养 选择直径达到0.5cm大小的小鳞茎,用镊子将
其轻轻剥离,置于增殖培养基中。
把原来的鳞片重新转到新鲜的诱导培养基上继续诱导 小鳞茎,小鳞茎还会在其他的部位产生,整个生长周 期可以延续5~6个月。
小鳞茎继代培养30天左右可增殖1~2倍。开始是在 鳞茎基部产生小鳞茎,40天左右小鳞茎长大,形成丛鳞 茎。小鳞茎慢慢抽出新芽,然后形成小植株。此时可把 丛芽切割继续培养增殖。
消毒步骤 ①用洗涤灵水溶液洗去材料表面的油质 ②用70%的乙醇浸泡数秒以除去表面的蜡质
③用3%的次氯酸钠溶液 浸泡消毒15~30min,然 后用无菌水冲洗3次
三、外植体的原代培养
把芽放在解剖镜下,无菌条件下,用镊子、刀 片、解剖针等工具把芽外面的幼叶和叶原基除 去,使生长点暴露。用利刀切下含有1~2个叶 原基,大小为0.5mm的生长点。
4、增重培养
直径达到1cm以上即可进行生根培养,对于达不到此 标准的小鳞茎,接种到增重培养基中,在此种培养基 上,小鳞茎较少长叶而明显增重。
如果能采用液体振荡培养,则增重效果更佳。一般转 速设为110r/min。是否可以进行浅层液体静置培养, 尚需试验。
五、试管苗的生根与练苗
将丛生的试管芽切成单株,接种在1/2MS+IBA 0.5mg/L+活性炭0.5%生根培养基上,7天后芽 基部开始形成根尖。慢慢伸长成辐射状白色的小 根。20天后根长达7~10cm,基部稍膨大。温度 设置为25~28℃,光照强度为1500Lx.每天给 予10~12h光照。
40天左右发育成球状的可见鳞片的小鳞茎。
四、龙牙百合的继代培养
大田培植
鳞茎
原代培养 形回顾
原代培养 形成再生芽
植物组织培养 组培苗生产技术外植体的选择处理与接种护理课件

ห้องสมุดไป่ตู้湿度
保持培养环境湿度适宜, 以防止培养基干燥和外植 体失水。
培养过程中的观察与记录
定期观察外植体的生长状 况,包括颜色、质地、生 长速度等,并记录观察结 果。
观察外植体是否有异常表 现,如病变、死亡或生长 异常等,及时采取相应措 施。
记录外植体的生长曲线, 以便了解其生长动态和规 律。
培养过程中的问题处理
污染问题
如发现外植体受到微生物污染, 应及时采取措施,如更换培养基、
增加消毒频率等。
褐化问题
外植体褐化是常见的现象,可以通 过添加抗氧化剂、调整培养基成分 等方法减轻褐化程度。
玻璃化现象
玻璃化是指培养中的植物组织出现 半透明状的现象,可以通过降低激 素浓度、增加培养基湿度等方法进 行改善。
外植体的繁殖与移栽
生根过程
无根苗在生根培养基上生长,经过细胞分裂和分 化形成根原基,进而发育成完整的根系。
移栽前的准备
在生根培养过程中,需要对外植体进行适当的炼 苗处理,以适应外界环境,提高移栽成活率。
移栽与驯化
移栽是将培养好的组培苗从培养 容器中取出,移植到自然环境中 的过程。
移栽后的管理:保持适宜的光照、 温度、湿度和水分条件,及时除 草、防治病虫害,促进组培苗健 康生长。
外植体的接种
无菌操作技 术
操作前准备
在操作前,需要对外植体进行彻底清洗,去除表面的污垢 和微生物。同时,操作人员需要对手部进行消毒,确保无 菌操作。
灭菌处理 外植体需要进行严格的灭菌处理,以消除附着在表面上的 微生物。常用的灭菌方法包括使用酒精、次氯酸钠或氯化 汞等消毒剂。
接种环境
接种环境需要保持无菌状态,通常在超净工作台或无菌室 内进行。同时,接种工具也需要进行消毒处理,避免交叉 污染。
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第二节 外植体(培养物)的选择
第三节 外植体(培养物)的建立
(2)、污染的防止: • 母株保护:保持母株清洁,减少喷
灌。温室种植,喷施杀菌(虫)剂, 减少病原菌含量。 • 材料选择:选取生长发育健壮,病 虫危害少的材料。 • 严格清洗、消毒与无菌操作。 • 小容器、分散接种。
第三节 外植体(培养物)的建立
(3)、污染估算及对策:
时间或季节
第二节 外植体(培养物)的选择
3、根据时间和季节取材
取取材材时时间间
抑制物质
物质含量
时间或季节
生长物质
第二节 外植体(培养物)的选择
具原基结构的外植体:茎尖、 侧芽、原球茎、鳞芽、分生 组织
不具原基结构的外植体:根、 茎、叶、花、果等器官,需要 脱分化。
4、根据母株位置选择:
第二节 外植体(培养物)的选择
根据细胞全能性学说,植物体的每一个细胞 都含有全部的遗传信息,都能再生出一个 新植株。但是,要使每个细胞的全能性都 表现出来,在目前还是不易做到的事。因 而,外植体(初始培养物)的选择非常重 要。
第二节 外植体(培养物)的选择
1、基因型:
再生能力 (1)、双子叶>单子叶; (2)、被子植物>裸子植物; (3)、双子叶植物中:茄科(Solanacea);秋海棠
第二节 外植体(培养物)的选择
第二节 外植体(培养物)的选择
第二节 外植体(培养物)的选择
第二节 外植体(培养物)的选择
4、外植根体据大小外与植外植体体的建立大小选择:
外植体建立 外植体大小
第二节 外植体(培养物)的选择
第三节 外植体(培养物)的建立
4、污染(Infection)
能否有效地控制微生物污染是植物离体培养是否成功的关键技术 之一。对于离体培养的探索性研究实验,污染会导致实验失败; 对于大规模的离体繁殖生产来说,污染使生产成本大大增加。 因此,无论是科研机构还是生产厂家都十分重视微生物污染问 题。
• 所取植株的生长土壤,是组织培养中的一个重要污染源。如果采用温室栽培,事先 应进行土壤灭菌。此外,灌溉水也可能成为污染源。取材于用过滤水和用缄市饮用 水灌溉的植株,前者大大降低了微生物污染.
杜鹃花 ‘Rhodoendron’
第二节 外植体(培养物)的选择
2、根据母株的年龄和生长发育阶段选择:
年龄
生长
开花
童年期
转变年期 阶段发育
成年期
第二节 外植体(培养物)的选择
2、根据母株的年龄和生长发育阶段选择:
植株的生长与发育
第二节 外植体(培养物)的选择
2、根据母株的年龄和生长发育阶段选择:
• 污染估算:首次接种通常污染 率40—60%
按40%计:接种100个材料 1个材料/容器:
污染量=100X40%=40 获得量=100-40=60。 2个材料/容器: 2污染:1X40%X40%=16% 1污染:2X40%X40%=32% 弃掉 2未污染:60%X60%=36% 污染率=100-36=62% 污染量=100X62%=62 获得量=100-62=48
植物离体培养中的污染可分为外植体、培养基、无菌操作和培养 环境四个方面。其中培养基和无菌操作方面的污染,目前已得 到十分有效的控制。外植体方面污染最复杂,也最难控制,其 可能是细菌引起的,也可能是真菌引起的;微生物可能是附生 性的,也可能是内生性的。近年来,国外较重视各种微生物的 鉴定,并根据不同的微生物种类采取相应的控制措施,这方面 的研究进展较快。
第三节 外植体(培养物)的建立
(1)、产生污染的因素: ①外植体:通常多年生的木本材料比一二年生的草本材料带菌多;
老的材料比幼嫩的带菌多;田间生长的材料比温室的带菌多; 带泥土的材料比清洁的带菌多。一年中以雨季的材料带菌多, 一天中以中午阳光最强时的材料带菌少。 ②培养基:高压蒸汽灭菌的温度、压力、时间和正确使用情况, 以及过滤灭菌中过滤膜孔径、过滤灭菌器械的灭菌处理、过滤 灭菌操作等均影响培养基的灭菌效果。 ③操作环节:接种室是否清洁、干燥、密闭,是否经常用紫外线 灯照射、甲醛熏蒸、70%酒精喷雾杀菌等,操作是否等熟练。 ④培养环境:培养室要求清洁、密闭。每天用70%酒精喷雾除菌、 降尘,每周用少量甲醛熏蒸灭菌。如有空气过滤装置效果更好。 培养室相对湿度太高时,污染加重。
外植体建立 阶段发育
外植体建立 年龄或幼化程度
母株年龄和幼化程度与外植体建立
母株阶段发育与外植体建立
第二节 外植体(培养物)的选择
杜鹃花 ‘van Weerden Poelman’
第二节 外植体(培养物)的选择
第二节 外植体(培养物)的选择3、根据时间和季节源自材抑制物质含量 生长物质含量
时间或季节
第三节 外植体(培养物)的建立
(4)、附生菌控制:
• 采用化学杀菌剂可以有效地杀死附生菌,但是一些较特殊的外植体材料,如密披绒 毛的叶片或幼果、花芽或带苞片的叶芽,附生菌可能潜伏在外植体上,无法彻底清 除。这时,必须采取一些特殊的措施,才能有效控制附生菌。
取材来源:
• 从保护条件下生长的植株上取材,可有效地控制微生物污染。保护条件指温室、培 养箱、生长室等。从温室、培养箱里取材,可有效减少附生菌的群体数量。从栽培 于温室中的植株上取材和从露地取材相比,前者污染率更低。
第三节 外植体(培养物)的建立
1、主要任务:成功的将外植
体建立在试管中。
2、主要技术环节:
(1)、外植体的选择 (2)、外植体的消毒 (3)、培养基的选择、配制 (4)、外植体消毒与接种
3、关键问题:
(1)、污染(Infection) (2)、褐变(Browning)
第二节 外植体(培养物)的选择
3 个材料/容器: 污染率=100-(60%)3=78.4%
污染量=100X78.4%=79 获得量= 100X(60%)3= 21 4 个材料/容器: 获得量= 100X(60%)4=13 5 个材料/容器: 获得量= 100X(60%)5=8 • 防止污染的对策:
小容器、多数量、尽量分散、相 互隔离