培养基及其配制

2、维生素
☺主要作用：是以各种辅酶的形式参与多种代谢活动， 对生长、分化等有很好的促进作用。 ☺主要种类：
☺VBl(盐酸硫胺素)：愈伤组织的产生和生活力有重要 作用 ☺VB6(盐酸吡哆醇)：能促进根的生长 ☺Vpp(烟酸)：植物代谢和胚的发育有一定关系 ☺Vc（抗坏血酸）：有防止组织变褐的作用 ☺生物素、叶酸、VB12等。 ☺一般用量为0.1—1.0mg／L。
☺浓度：0.05－10mg／L。 ☺作用：
☺诱导芽的分化促进侧芽萌发生长。 ☺促进细胞分裂与扩大。 ☺抑制根的分化。
两种激素配比模式
有利于根芽的 分化
有利于根 的形成和 愈伤组织 的形成；
适中
生长素/细胞分裂素比例
高
低
有利于 芽的形 成
No BAP （苄氨基嘌呤）
Profuse development of roots and a reduced number of shoots. Undifferentiated callus is developing at the edges of the explant
BL（Brown和 Lawrene,1968）
成分与MS类似
BM(Button,1975)
成分与MS类似，仅将盐酸硫胺素除 去，蔗糖为3%
ER(Eriksson,1965)
☺常用的有:
☺椰乳： ☺香蕉： ☺水解酪蛋白：
☺作用：
☺对细胞和组织的增殖与分化有明显的促进作用， 但对器官的分化作用不明显。
☺注意：其成分大多不清楚，所以一般应尽量避免使用。
2.活性炭
☺作用：活性炭结构疏松，孔隙大，吸水力强，有很强的吸附作 用它可以吸附非极性物质和色素等大分子物质。 ☺浓度: 0.5—l0g／L。
Profuse development of roots over the explant upper and
lower surface, and few shoots. Some callus
No MS salts
No sign of regeneration from explant at all.
☺形式：MgSO4·7H20
☺Ca：
☺作用：Ca是构成细胞壁的一种成分，对细胞分裂、保护质膜不受破坏有显著作用 ☺形式：CaCl2·2H2O。
2.微量元素：
☺主要元素：Fe、B、Mn、Cu、Mo、Co等。
☺Fe:
☺作用： ☺是某些酶的组成成分：氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶
☺是叶绿素形成的必要条件。培养基中的铁对胚的形成、芽的分化和 幼苗转绿有促进作用。
BAP reduced to 0.1 mg. L-1
More balanced development of roots and shoots. However, undifferentiated callus is developing at the edges of the explant
No NAA
☺少数喜酸性的植物有用到pH5.4，甚至pH 4.6的。
二、培养基的类型及特点
（一）培养基的类型
☺ 基本培养基（根据培养基中无机盐含量的不同 ）
☺ 含盐量高的培养基如: MS, LS, BL, BM, ER ☺ 硝酸钾含量高的培养基 如: B5, N6, SH ☺中等无机盐含量培养基 如: H, Nitsch, Miller ☺ 低无机盐培养基 如: White, WS, HB
第三章 培养基
本章的教学目标
熟悉培养基的组成成分及其作用 了解培养基的基本类型及其特点 掌握培养基的配制、保存方法。
本章的主要内容
☺培养基的成分 ☺培养基的类型及特点 ☺培养基的筛选、配制和保存
培养基的概念
培养基（medium）是外植体生长的物质基础，它的组成对离体的植物器官 和组织的生长起着重要作用。
1.大量元素：
☺N：
☺作用：是蛋白质、酶、叶绿素、维生素、核酸、磷脂、生物碱等的组成成 分
☺形式：NO3—N和NH4—N
☺P：
☺作用：是磷脂的主要成分。 ☺形式：KH2P04或NaH2P04
☺K：
☺作用：对碳水化合物合成、转移、以及氮素代谢等有密切关系。 ☺形式：KCI、KN03等盐类
☺Mg、S
☺ 作用：Mg是叶绿素的组成成分，又是激酶的活化剂；S是含S氨基酸和 蛋白质的组成成分。
（Heide,1971）。 ☺ 矮壮素 ☺ 比久（B9） ☺ 根皮苷：在培养基中加入适当的根皮苷可提高莲叶秋海棠、雪松和月季
的分化出苗效率（李洲，1983）用量为1~7mg/L。
☺ 间苯三酚
（四）附加物和天然的有机添加物质
☺天然的有机添加物质
☺附加物
☺ 活性炭、Vc等 ☺ 抗生物质
1、天然的有机附加物：
有良好的促进效果。
☺ 种类：
☺ 最常用：Gly ☺ 其他：如Arg、Glu，Gln、Asp、Asn、Ala等也常用。
☺ 用量为2～3mg/L
（三）、植物生长调节物质
生长素类(auxin) 细胞分裂素类
赤霉素类 生长抑制剂类
1、生长素类(auxin)：
☺ 作用：主要被用于诱导愈伤组织形成，诱导根的分化和促进 细胞分裂、伸长生长。
☺ 应用培养基
☺ 诱导培养基，又称脱分化培养基。用作外植体诱导发生愈伤 组织的培养基
☺ 继代培养基：诱导出的愈伤组织需用一种培养基让它继续不 断地生长下去。
☺ 分化培养基：用于从愈伤组织诱导形成小苗（幼芽或胚状体） 的，称为。
☺ 生根培养基:为诱导再生小苗生根的培养基称为。
类型
MS 及 其 类 似 培 养 基
☺形式：FeSO4·7H20和Na2—EDTA ☺思考：为何不用Fe2（SO4）3，和FeCl3？
☺B，Mn，Zn，Cu，Mo，Co等，也是植物组织培养中不可缺少 的元素，缺少这些物质会导致生长、发育异常现象。
（二）有机营养成分
☺碳源 ☺维生素 ☺肌醇（环己六醇） ☺氨基酸
1、碳源
☺ 种类：
☺ 最常用：蔗糖 ☺ 葡萄糖和果糖也是较好的碳源，可支持许多组织很好的
or callus.
3、GA (赤霉素)：
☺作用： ☺有20多种，生理活性及作用的种类、部位、效应等各 有不同。 ☺培养基中添加的是GA3，主要作用是促进幼苗茎的伸 长生长，促进不定胚发育成小植株； ☺赤霉素还用于打破休眠，促进种子、块茎、鳞茎等提 前萌发。 ☺一般在器官形成后，添加赤霉素可促进器官或胚状体 的生长。
☺应用： ☺茎尖初代培养，可以吸附外植体产生的致死性褐化物，一般为 0.1%—0.2%，不能超过0.2%。 ☺活性炭在生根时有明显的促进作用，可能是通过减弱光照保护IAA。 ☺降低玻璃苗的产生频率，对防止产生玻璃苗有良好作用，一般浓度 为0.3%。 ☺活性炭在胚胎培养中也有一定作用，如在葡萄胚珠培养时向培养基 加入0.1%的活性炭，可减少组织变褐和培养基变色，产生较少的愈伤 组织。
生长。
☺ 作用：
☺ 糖作为碳源，为细胞提供合成新化合物的碳骨架 ☺ 为细胞的呼吸代谢提供底物与能源 ☺ 同时维持一定的渗透势，并且能够维持一定的渗透压
（一般在1.5～4.1×10５Pa）。
☺ 浓度：在2%—3%，常用3%。高压灭菌时，一部分糖会发
生分解，制定配方时要给予考虑。 ☺ 在大规模生产时，可用食用的绵白糖代替。
（五）、琼脂
☺特性：琼脂(agar)是固体培养基的必要成分
☺琼脂是一种由海藻中提取的高分子碳水化合物，本身并不 提供任何营养。琼脂能溶解在热水中，成为溶胶，冷却至 40℃即凝固为固体状凝胶。
☺用量：琼脂条6—10g／L，琼脂粉3—4g／L。
（六）pH
☺培养的植物材料大多数要求弱酸性的环境
☺一般应将培养基的pH值用1mol/L的K0H或 NaOH调整到pH 5.6～5.8的范围内，有时调 到pH 6.0
没有一种培养基能够适合一切类型的植物组织或器官，在建立一项新的 培养系统时，首先必须找到一合适的培养基，培养才有可能成功。
MS + 6-BA 3.0 mg/L + 2,4-D 0.2 mg/L。
MS + 6-BA 2.0 mg/L + 2,4-D 0.1 mg/L。
MS+6-BA 1.0mg/L+2,4-D 0.6mg/L，
☺ 浓度：0.05－5mg／L。
☺ 种类：
☺ IAA：天然存在的生长素，其活力较低，是生长素中活力最弱的激素， 对器官形成的副作用小、，高温高压易被破坏，也易被细胞中的1AA 分解酶降解，受光也易分解。
☺ NAA：耐高温高压，不易被分解破坏，所以应用较普遍。 ☺ IBA：促进发根能力较强的生长调节物质。NAA和IBA广泛用于生根，
MS+ 6-BA 2.0mg/L+ 2, 4-D 0.3mg/L 。
一、培养基的主要成分
☺无机营养成分
☺有机营养成分 ☺植物生长调节物质 ☺附加物和天然的有机添加物质 ☺琼脂 ☺pH值
（一）无机营养成分
☺无机营养又叫矿质营养，指植物在生长发 育时所需要的各种维持其正常生理活动的 化学元素。
☺主要有： ☺大量元素： ＞0.5mmol／L ☺微量元素： ＜0.5mmol／L
并与细胞分裂素互作促进芽的增殖和生长。 ☺ 2，4—D：起动能力比IAA高10倍，特别在促进愈伤组织的形成上活
力最高，但它强烈抑制芽的形成，影响器官的发育。 ☺ 强弱顺顺序为：2,4-D＞NAA＞IBA＞IAA
☺ 溶于95％酒精或0.1mol/L的NaOH
2、细胞分裂素类
☺种类：是腺嘌吟的衍生物 ☺6－BA：常用 ☺KT (kinetin ）:激动素 ☺ZT (zeatin 玉米素)：活性最强 ☺生理作用的强弱顺序：ZT＞6-BA＞KT。
☺赤霉素和生长素协同作用：对形成层的分化有影响 ☺当生长素／赤霉素比值高时有利于木质部分化 ☺比值低时有利于韧皮部分化；
4、生长抑制剂类
☺ 作用：
☺ 适当种类和数量的生长抑制剂能调节内源和外源的植物 激素，是他们所处的相互关系恰好能产生我们所希望的 变化。
☺ 种类：
☺ ABA ☺ 三碘苯甲酸：可以促进秋海棠叶片形成芽
3、肌醇（环己六醇）
☺ 作用：
☺ 在糖类的相互转化中起重要作用。 ☺ 适当使用肌醇，能促进愈伤组织的生长以及胚状体和
芽的形成。 ☺ 对组织和细胞的繁殖、分化有促进作用，对细胞壁的
形成也有作用。
☺ 使用浓度一般为l00mg／L
4、氨基酸
☺ 作用：
☺ 是很好的有机氮源，可直接被细胞吸收利用。 ☺ 丝氨酸和谷氨酰胺有利于花药胚状体或不定芽的分化。 ☺ 甘氨酸能促进离体根的生长，对植物组织培养物的生长也
tissue culture in the African Violet（非洲紫罗兰）
外植体完全被绿色的芽 所包裹，根生长在其下
表面
在外植体上既没有 芽发生，也没有根
和愈伤组织产生
蔗糖 （0%）
蔗糖含量
（ 1%）
在外植体上表面边缘 产生芽，也有一些根
发生
芽从外植体的上表面发 生而根从下表面发生
蔗糖含量（ 5%）
种类
MS (Murashige and Skoog,1962)
特点
适应范围
无机盐成分含量较高，微量元素种 类较全，浓度也较高
应用最广，对许 多植物均是适宜
的
LS(Linsmainer和 Skoog,1965)
由MS改进，无机成分同MS，有机 物仅保留盐酸硫胺素0.4mg/L及肌
醇100mg/L，蔗糖3%
☺注意： ☺研究表示，每毫克的活性炭能吸附l00ng左右的生长调节物质 ☺大量的活性炭加入会削弱琼脂的凝固能力，因此要多加一些琼脂。 ☺很细的活性炭也易沉淀，通常在琼脂凝固之前，要轻轻摇动培养瓶。
3.抗生物质
☺种类：青霉素、链霉素、庆大霉素等 ☺浓度：5—20mg/L ☺作用：可防止菌类污染，减少培养中材料的损失。 对于刚感染的组织材料，可向培养基中注入5%— 10%的抗菌素。
Poor shoot development and no roots
NAA reduced to 0.1 mg. L-1
Poor shoot development and no roots. Extensive
callus generation
NAA increased to 5源自文库0 mg. l-1
MS salts reduced to 0.47 g. l-1
Some root growth but reduced development of shoots
MS salts increased to 9.52 g. l-1
Shoots developed on upper surface of explant. No roots