培养基的成分

培养基的成分

组织培养过程中，外植体生长所需的营养和生长因子，主要是由培养基供应的。因此，培养基中应包括植物生长必需的16种营养元素和某些生理活性物质。所有这些物质，可概括为5大类：

1．无机营养物：植物生长必须的有13种元素：氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、铁（Fe）、硼（B）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）、钼（MO）、氯（Cl）。前六种属大量元素，后七种属微量元素。培养基的各种盐类中均含有上述这些元素。无机氮可以两种形式供应，即硝态氮和铵态氮。有些培养基以硝态氮为主，另一些以铵态氮为主，多数二者兼而有之。

铁往往以无机铁供应，如硫酸亚铁，为了防止沉淀，目前皆用螯合铁，即硫酸亚铁加乙二胺四乙酸钠配成。

2．有机物质：主要有两类：一是作为有机营养物质，为植物细胞提供碳、氢、氧、氮等必要元素，如糖类（蔗糖、葡萄糖和果糖）、氨基酸及其酰胺类（如甘氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺）；另一类是一些生理活性物质，在植物代谢中起一定作用，如硫胺素（B1）、吡哆醇（B6）、烟酸、生物素、肌醇、单核甘酸及其碱基（如腺嘌呤等）。

3．植物生长刺激物质：主要加入植物天然的五类激素物质及其人工合成的类似生长激素物质，如生长素中常用的吲哚乙酸、萘乙酸、2，4-二氯苯氧乙酸、吲哚丁酸；细胞分裂素中常用的有激动素、6-苄基氨基嘌呤、玉米素；赤霉素类中常用的有赤霉酸；乙烯类中常用的有乙烯和乙烯利。

4．其他附加物：这些物质不是植物生长所必需的，但对细胞生长有益。

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。通常所说的“煮化”培养基，就是使琼脂溶解于90℃以上的热水。琼脂条的用量在6—10g／L之间，琼脂粉的用量在3—4g／L之间若浓度太高，培养基就会变得很硬，营养物质难以扩散到培养的组织中去。若浓度过低，凝固性不好。新买来的琼脂最好先试一下它的凝固力。一般琼脂以颜色浅、透明度好、洁净的为上品。琼脂的凝固能力除与原料、厂家的加工方式有关外，还与高压灭菌时的温度、时间、pH值等因素有关，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，丧失凝固能力。时间过久，琼脂变褐，也会逐渐丧失凝固能力。加入琼脂的固体培养基与液体培养基相比优点在于操作简便，通气问题易于解决，便于经常观察研究等，但它也有不少缺点，如培养物与培养基的接触(即吸收)面积小，各种养分在琼脂中扩散较慢，影响养分的充分利用，同时培养物排出的一些代谢废物，聚集在吸收表面，对组织产生毒害作用。市售的各种琼脂几乎都含有杂质，特别是Ca、Mg及其他微量元素。因此在研究植物组织或细胞的营养问题时，则应避免使用琼脂。可在液体培养基表面安放一个无菌滤纸制成的滤纸桥，然后在滤纸桥上进行愈伤组织培养。

其他替代物，有玻璃纤维、滤纸桥、海绵、脱脂棉、卡拉胶等，总的要求是排出的有害物质对培养材料没有影响或影响较小。

活性炭（active carbon）可以降低组织培养物的有害代谢物浓度，对细胞生长有利；•活性炭为木炭粉碎经加工形成的粉沫结构，它结构疏松，孔隙大，吸水力强，有很强的吸附作用，它的颗粒大小决定着吸附能力、粒度越小，吸附能力越大。温度低吸附力强，温度高吸附力减弱，甚至解吸附。通常使用浓度为0.5—l0g／L。它可以吸附非极性物质和色素等大分子物质，包括琼脂中所含的杂质，培养物分泌的酚、醌类物质以及蔗糖在高压消毒时产生的5—羟甲基糖醛及激素等。

抗生物质(antibiotic)，包括青霉素、链霉素、庆大霉素等，用量在5—20mg/L 之间。添加抗生物质可防止菌类污染，减少培养中材料的损失，尤其是快速繁殖中，常因污染而丢弃成百上千瓶的培养物，采用适当的抗生素便可节约人力、物力和时间。尤其对大量通气长期培养，效果更好。对于刚感染的组织材料，可向培养基中注入5%—10%的抗菌素。抗生素各有其抑菌谱，要加以选择试用，也可两种抗生素混用。但是应当注意抗生素对植物组织的生长也有抑制作用，可能某些植物适宜用青霉素，而另一些植物却不大适应。值得提醒的是，在工作中不能以为有了抗菌素，而放松灭菌措施。此外，在停止抗生素使用后，往往污染率显著上升，这可能是原来受抑制的菌类又滋生起来造成。

5．其他对生长有益的未知复合成分：常用的为植物的天然汁液，如椰乳、酵母提取物、荸荠汁、苹果汁、生梨汁等。他们的作用是供给一些必要的微量营养成分、生理活性物质和生长激素物质等。