培养基基本成分与制作简

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一般来说，以蔗糖作碳源时，离体的双子 叶植物的根生长得最好；而以右旋糖（葡 萄糖）作碳源时，单子叶植物的根生长得 最好。已知植物能够利用的某些其它形式 的碳源有麦芽糖、半乳糖、甘露糖和乳糖。
3.2 维生素( vitamin)
维生素类化合物在植物细胞里主要以各种辅酶的 形式参与各项代谢活动，对生长、分化等有很好 的促进作用。常用的维生素有盐酸硫胺素（维生 素B1）、盐酸吡哚醇（维生素B6）、烟酸（维 生素B3）、生物素（维生素H）、叶酸、抗坏血 酸（维生素C）等。维生素具有热易变性，易在 高温下降解，可进行过滤灭菌。
培养基基本成分与制作
一、引言
培养基（culture medium）是组培苗生存、发育以至形 成完整植物的白色土壤，它含有试管植物发育过程中所必 须的营养元素，是植物细胞组织培养中最主要的部分。在 离体培养条件下，不同种植物的组织对营养有不同的要求， 甚至同一种植物不同部分的组织对营养的需求也不相同， 应根据培养材料的种类和培养部位选取适宜的培养基，以 取得较好的实验效果。
6.pH值
培养的植物材料大多数要求弱酸性环境，在 培养基灭菌前一般都将pH调整到5.5~6.0之 间。 当pH高于6.0时，培养基会变硬；低于 5.0时，琼脂凝固效果不好。pH 的测试常用 精密pH试纸，调整通常采用1mol/L盐酸或 1mol/L NaOH。
三、培养基的配制
1 准备工作
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配制培养基所用的主要器具包括：不同型号的烧杯、容量瓶、移液管、滴管、玻 棒、三角瓶、试管以及培养基分装器等。配制培养基前，要洗净备齐所用器具。
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配制培养基一般用蒸馏水或无离子水。化学药剂应采用化学纯CP（三级）及分析 纯AR（二级），药品的称量及定容要准确。
2 贮备液的配制和保存
在组织培养中，培养基的配制是经常性的工作。 为了简化程序，常先配制一系列的浓缩贮备液。 即将配方中可供一段时间使用的药品一次称量， 配成浓溶液，用时稀释。这种浓溶液就是贮备液 或母液。按药品的种类和性质分别配置，单独或 几种混合保存。一般大量元素配成使用浓度 10~100倍的浓溶液，微量元素配成200~1000 倍的浓溶液。
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塞上棉塞，包上包头纸或盖上瓶盖封严瓶口。
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将已装有培养基的培养容器置于高压灭菌锅内 121℃下灭菌15分钟。
使培养基室温下冷却。若要制备斜面试管培养基， 只需在培养基冷却期间将试管斜置即可。
在配制大量元素无机盐母液时，应把 Ca2+、Mn2+、Ba2+和SO42-、PO43错开，以免相互作用结合生成沉淀。铁盐 需单独配制，往往采用硫酸亚铁与Na2EDTA通过加热形成稳定的螯合铁，避免 Fe2+、Fe3+与其它母液混合产生沉淀。
在配制植物生长调节物质母液时，生长素类物质（如IAA、NAA、 2，4-D）等）需要先用少量95%酒精或1mol/L NaOH加热助溶 后，再加水定容。细胞分裂素类物质（如KT、BAP等）需要先溶 于少量1mol/L盐酸中，再加水定容。叶酸须用少量稀氨水溶解。
细胞分裂素 ( cytokinin)
在组织培养中，细胞分裂素可以促进细胞分裂和由愈伤组织 或器官上分化不定芽，也可用于茎的增殖。常用的细胞分裂 素有 激动素(KT)、6-苄基腺嘌呤(BAP)、玉米素(ZT)、噻 重氮苯基脲(TDZ)等。
4.3 其他激素
赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)和多效唑 (PP333)等生长调节物质也常常用于组织培养 之中。其中低浓度赤霉素能促进矮小植株茎 节伸长，还能刺激在培养基中形成的不定胚 正常发育成小植株。脱落酸因植物物种不同 可能会促进或者抑制愈伤组织的生长。
配制好的母液应分别贴上标签，注明母液 名称、配制倍数、日期。配好的母液最好 在2~4℃冰中贮存，贮存时间不宜过长， 当母液中出现沉淀或霉菌时，则不能使用。
3 培养基的配制
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称出规定数量的琼脂和蔗糖，加水 直到培养基最终体积的3/4，在恒 温水浴中加热使之溶解。在制备液 体培养基时则无须加热。
分别加入一定量的各种贮备液，包 括生长调节物质和其他的特殊补加 物。
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水
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培养基中大部分成分是水，可提供植物所需的氢、氧，配制培养
基时一般用离子交换水、蒸馏水、重蒸馏水。
2.无机成分
无机成分是指植物在生长发育时所需要的各 种化学元素。根据植物对无机营养的吸收量， 可以把它们分为大量元素和微量元素，前者 在植物的生长发育中占得比重较大，后者虽 然植物吸收量较少，但却具有重要的生理作 用。
5.琼脂（agar)
液体培养基中加入琼脂可使培养基凝胶化，制成 固体培养基。它有操作简便，对培养物形成支持、 通气较易解决、便于观察研究等优点。琼脂本身 并不提供任何营养，是从海藻得来的一种多糖物 质，仅溶于热水，使用浓度一般为0.6~1%，长 时间的高温会使凝固能力下降，过酸过碱加之高 温会使琼脂发生水解，而丧失凝固能力 。
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加蒸馏水直至最终体积。
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充分混合后，用1ＮＫＯＨ或ＮaＯＨ调整培养 基的pＨ值到所需值。pＨ值测定通常采用精密 pH试纸（pH5.4～7.0）或酸度计。
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将培养基分装到所选用的培养基容器中，每个 25毫米×150毫米的试管约装培养基15 毫升； 每个150毫升的三角瓶约装50毫升。
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注意：如果在上述步骤期间培养基开始凝固，应 将装培养基的三角瓶置于水浴中加热，只有当培 养基为均匀的液态时才能分装。
磷参与植物生命活动中核酸及蛋白质合成、光合作用、呼 吸作用以及能量的贮存、转化与释放等重要的生理生化过 程，增强植物的抗逆能力，促进早熟，组织培养过程中培 养物需要大量的磷。磷常常是以磷酸盐的形式供给。
磷（P）
钾是许多酶的活化剂。组织培养中钾能促进器官和不定胚分 化，促进叶绿体ATP的合成，促进植物的光合作用和产物的 运输，能调节植物细胞水势，调控气孔运动，提高植物的抗 逆能力。钾常常是以钾盐的形式供给。
2.1 无机大量元素( macroelement)
氮（N）
○ 指在培养基中含量超过100mg/L的无机元素，包括N、P、K、Ca、 Mg、S等。
○ 氮是细胞中核酸的组成部分，也是生物体许多酶的成分，氮被植物 吸收后转化为氨基酸再转化为蛋白质，然后被植物利用。氮还是叶 绿素、维生素和植物激素的组成成分。氮主要以铵态氮、硝态氮两 种形式混合使用，利于细胞的生长、发育。
二、培养基的主要成分
一般培养基都由以下几个部分组成：水；无机营 养元素，如氮、磷、钾、钙、镁、硫等大量元素 和硼、锰、铁、锌、钼、铜、钴等微量元素；有 机成分包括碳源和含氮物质；植物生长激素；琼 脂。在此基本培养基的基础上，通过添加不同种 类和用量的植物激素就可以构成了分化、增殖、 生根等一系列专门培养基。
肌醇（环己六醇）能帮助活性物质发挥作用，使培养组 织快速生长，促进胚状体及芽的形成。培养基中肌醇用 量一般为50~100mg/L。
3.3 肌醇( inositmino acid and organic addition)
氨基酸可以调节培养物体内平衡，促进外植
植物生长调节物质
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（plant growth regulator）
植物生长调节物质是培养基中不可缺少的关键物质，用量虽
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少，但它们对外植体愈伤组织的诱导和根、芽等器官分化起
着重要和明显的调节作用。
4.1 生长素 ( auxin)
在组织培养中，生长素被用于诱导细胞的和根的 分化。常用的生长素有吲哚乙酸（IAA）、萘乙 酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）、2，4-二氯苯 氧乙酸（2，4-D）等。其中IBA和NAA广泛用 于生根，并能与细胞分裂素互作诱导不定芽的分 化、侧芽的萌发与生长，并促进茎的增殖。 2， 4-D对于愈伤组织的诱导和生长非常有效。
钾（K）
钙、镁、硫（Ca、Mg、S）
参与细胞壁的构成，影响光合作用，促进代谢等生理活动，浓度通常在 1~3mmol/L范围内较合适，常常以MgSO4和钙盐的形式供给。
2.2 无机微量元素( microelement)
指在培养基中含量低于100mg/L的元素，主要有铁(Fe)、硼(B)、 锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)、钴(Co)、氯(Cl)。微量元素 对植物生长需要量很少，能够促进叶绿素的合成，促进生殖器官 正常发育，参与光合、呼吸代谢过程。铁元素通常以硫酸亚铁与 Na2-EDTA螯合物的形式存在培养基中，避免Fe2+氧化。
3.有机成分
有机成分（organic pound）是指植物生长 发育时所必须的有机碳、氢、氮等物质。主 要有糖、维生素、肌醇、氨基酸等。
3.1 糖( sugar)
糖既可作为碳源， 为培养的外植体提 供生长发育所需的 碳骨架和能源外， 还具有维持培养基 一定渗透压的作用。
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一般添加蔗糖、葡 萄糖和果糖，其中 蔗糖最常用，浓度 一般为2%~5%。
体芽、根、胚状体的生长、分化。植物组织
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培养中常用的氨基酸有丙氨酸、甘氨酸、谷 氨酰胺、丝氨酸、酪氨酸、天冬酰胺，以及
多种氨基酸的混合物，例如水解酪蛋白
（CH）、水解乳蛋白（LH）等。
在组织培养中还常常加入一些天然的有机物例如椰乳（CM） 100~200ml/L，酵母提取物0.5%,番茄汁5~10%，香蕉泥 150~200mg/L等，其有效成分为氨基酸、酶、植物激素等物质， 这些天然有机物对植物组织培养并非是必需的，但可起到一定的 促进作用。