第3章 培养基

2.6 植物生长调节物质
生长调节物质是培养基中不可缺少的关键物
质，其用量虽极少，但它们对外植体愈伤组 织的诱导和器官分化起着重要和明显的调节 作用，其中以生长素类和细胞分裂素类最为 常用。
2.6.1 生长素类
主要作用：诱导愈伤组织的形成、胚状体的
产生以及试管苗的生根，更重要的是配合一 定比例的细胞分裂素诱导腋芽及不定芽的产 生。
续表3－1
成分
肌醇 烟酸 盐酸吡哆醇 盐酸硫胺素 甘氨酸 蔗糖 White — 0.05 0.01 0.01 3 2%
常用的培养基配方
培养基（单位：mg/L） MS 100 0.5 0.5 0.1 2 3% B5 100 1 1 10 — 2% N6 — 0.5 0.5 1 2 5%
改良White 100 0.3 0.1 0.1 3 2%
MS培养基是1962年Murashige和Skoog为
培养烟草材料而设计的。特点是无机盐的浓 度高，有加速愈伤组织生长的作用，能满足 植物组织对矿质营养的要求。铵盐和硝酸盐 含量高，比例也比较适合，也不需要添加更 多的有机附加物，这是目前应用最广泛的一 种培养基。但它不适合生长缓慢、对无机盐 浓度要求较低的植物，尤其不适合铵盐过高 易发生毒害的植物。与MS培养基较为接近的 还有LS培养基（Linsmaier和Skoog，1965） ER培养基（Eriksson，1965）。
2.8.1

活性炭
活性炭加入培养基中的目的主要是利用其吸附能力， 减少一些有害物质的影响。但应注意活性炭对物质 的吸附无选择性，应慎重使用并注意浓度。
活性炭使培养基变黑，有利于某些植物生根。 活性炭对形态发生和器官形成有良好的效应。 在高压灭菌之前加入活性炭会降低培养基的pH值， 使琼脂不易凝固，该点在培养基配制时应予注意。
N6培养基是1974年由我国的朱至清等为水稻
等禾谷类作物花药培养而设计的，其KN03和 (NH4)2S04含量高且不含钼。目前在国内已广 泛应用于小麦、水稻及其他植物的花粉和花 药培养和组织培养。 B5相似，不用(NH4)2S04而改用NH4H2P04， 在不少单子叶和双子叶植物上使用，效果很 好。
SH(Schenk和Hidebrandt，1972)培养基与

马铃薯简化培养基是为适应经济条件较差的农村农 科站和中学而设计的，既经济又适用，容易取材， 有利于组培技术推广和普及。配制方法：称取定量 的马铃薯（200g/L），洗净、切块、加一定量的蒸 馏水煮沸半小时，用两层纱布过滤，滤渣用相同方 法再煮一次，过滤，两次滤液不超过总体积的 45%， 然后加入其它附加成分，食用淀粉做凝固剂，绵白 糖代替蔗糖。
750
— — 300 200 19 65
720
— — 300 200 16.5 65
370
170 — — — 百度文库 —
250
— 134 — — 150 —
185
400 463 — — — —
KI
H3BO3 MnSO4· 4H2O
0.75
1.5 5
—
1.5 7
0.83
6.2 22.3
0.75
3 —
0.8
2.8.4 防止酚类物质污染的添加剂
常用的培养基配方
培养基（单位：mg/L） 改良White MS B5 — — 10 3 — 0.0001 0.001 — 2.5 — — — 8.6 0.25 — 0.025 0.025 — 27.8 37.3 — 2 0.25 — 0.025 0.025 — — — 28 N6 — 1.5 — — — — — 27.8 37.3 —
2.8.3 抗生素
加入抗生素的主要目的是是防止由外植体内
生菌造成的污染，减少培养物中材料的损失， 尤其是快速繁殖中，常因污染而丢弃成百上 千瓶的培养物，采用适当的抗生素可节约人 力、物力和时间。常用的抗生素有青霉素、 链霉素、土霉素、四环素、、氯霉素、卡那 霉素和庆大霉素金霉素、夹竹桃霉素等，用 量在５～２０mg/L之间。 注意问题：教p34
2.5 氨基酸及有机附加物

在一些培养基中可加入一些氨基酸，它们是培养基 中重要的有机氮源。最常用的是甘氨酸。 在某些植物或某些组织的培养中还加有水解乳蛋白 （LH）、水解酪蛋白（CH）、天然的有机物如椰 子汁（椰乳，10％或100～150 ml· L-1）、玉米胚 乳、麦芽浸出物、西红柿汁（5％～10％）、黄瓜 汁（5％～10％）、酵母浸出物（0.5％）、香蕉泥 （100～200 mg· L-1）等。
1.6 4.4
续表3－1
成分 MnSO4· H2 O ZnSO4· 7H2O Na2MoO4· 2H2O MoO3 CuSO4· 5H2O CoCl2· 6H2O Fe2(SO4)3 FeSO4· 7H2O Na2· EDTA· 2H2O NaFe· (EDTA)2 White — 3 — 0.001 0.01 — 2.5 — — —
2. 培养基的成分
目前，不论液体培养还是固体培养，大多数
植物组织培养中所用的培养基都是由水、无 机营养物、碳源和能源、维生素、生长调节 物质和有机附加物等几大类物质组成。
2.1 水分
构成培养基的绝大部分组分为水分。
在研究上，常用蒸馏水来配制培养基，而最
为理想的水应该是纯水。
在生产上，为了降低成本，有时也可以用高
低浓度的2,4－D往往有利于胚状体的分
化。
IBA和NAA广泛用于生根，并能与细胞
分裂素互作促进茎芽的增殖。
NAA有利于单子叶植物的分化，而IBA
诱导生根的效果最好。
生长素一般溶于95
％酒精或0.1mol／L 的NaOH中，以后者的溶解效果更好。
2.6.2 细胞分裂素类
主要作用：是促进细胞的分裂和器官分化、

2.8.2 硝酸银
在培养基中加入适量的AgN03，能起到促进
愈伤组织器官发生或体细胞胚胎发生的作用， 并能使某些原来再生困难的物种分化出再生 植株；对克服试管苗玻璃化、早衰、落叶等 也有明显效果（教p33～34） 。原因是抑制 乙烯的生物合成。 AgNO3并非总能阻止乙烯的积累。 使用中注意问题：p34
生长素类常用的是2,4－D（2,4－二氯苯氧乙
酸）、NAA（萘乙酸）、IAA（吲哚乙酸）、 IBA（吲哚丁酸），它们作用的强弱顺序为：
2,4－D
> NAA > IBA > IAA。
2，4－D对于愈伤组织的诱导和生长非
常有效。但它趋向于抑制植物的形态发 生，故在诱导再分化时就很少用它，一 般多用NAA或IBA或IAA与一种细胞分 裂素配合使用。
的一种高分子碳水化合物，其主要作用是使 培养基在常温下凝固，但不参与代谢，故在 植物组织培养中一直被作为首选固体培养基 质而广泛应用。用量一般在0.6％～1.0％。 当培养基pH值偏酸时，则琼脂用量要增加。 此外，加热时间过长、温度过高均会影响其 凝固。 其它凝固剂：琼脂糖、卡拉胶
2.8 其他成分
仍然把它们加入培养基中，如碘(I)和钴(Co) 等。
为了使用方便，无论是大量元素还是微量元
素都常常是先配制成母液（即比实际培养基 中的使用浓度高的贮存液），贮存在4℃冰箱 内或在室温下短期存放。
Fe由于性质特殊，即很不稳定、易沉淀，需
要在酸性条件下才能比较稳定，故在培养基 配制时常常把Fe盐单独配制，且常以螯合物 的形式以防止沉淀和帮助被植物吸收。
培养基是否适合所培养的植物，可以通过实验进行 筛选。必要时应该对培养基的成分进行调整，以此 来获取良好的培养效果。

培养基中各种成分的浓度问题：
培养基中的无机成分和有机成分的浓度一般
都是以质量表示的（mg／L，其含义和ppm 相同，但现在只有前者是通用的）。不过， 国际植物生理协会则建议使用摩尔浓度。按 照国际植物生理协会的建议，应当用mmol ／L表示培养基中大量元素和有机物质的浓度， 而用µmol／L来表示微量元素、激素、维生 素和其他有机组分的浓度。
表3－1
成分 White
常用的培养基配方
培养基（单位：mg/L） 改良White MS B5 N6
NH4NO3
KNO3 CaCl2· 2H2O
—
80 —
—
80 —
1650
1900 440
—
2500 150
—
2830 166
MgSO4· 7H2O
KH2PO4 (NH4)2SO4 Ca(NO3)2· 4H2O Na2SO4 NaH2PO4· H 2O KCl
TDZ，4PU
> ZT > 2-iP > 6-BA > KT
在组织培养中通常使用人工合成的、性能稳
定又价格适中的KT和6-BA 。
此外，赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)和多效唑
(PP333)、矮壮素（CCC）、B9等生长调节物 质也见用于组织培养中。
2.7 琼脂及其它固化剂
琼脂：有琼脂粉、琼脂条，是从海藻中提取
与MS培养基相比，于1943年设计，1963年
作了改良的White培养基则是一个无机盐浓 度较低的培养基。它的使用也很广泛，同时 它还非常适合于生根培养和胚胎培养。
B5培养基是1968年由Gamborg等为大豆组
织培养设计的。它的主要特点是含有较低的 铵盐，该营养成分可能对不少培养物的生长 有抑制作用。 B5培养基在豆科植物上用得较 多，也实用于木本植物。
植物所需元素的浓度小于0.5mmol/L的称微
量元素。培养基中的微量元素主要包括铁 (Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、氯(Cl)、硼 (B)和钼(Mo)等。
为了某些植物组织培养的特殊需要有人还把
钠(Na)、镍（Ni)、钴(Co)、碘(I)等也加入微 量元素的行列。
有些成分的作用至今还不十分清楚，可人们
质量的自来水代替蒸馏水。
2.2 无机营养物（无机盐）
无机营养物包括大量元素和微量元素。 按照国际植物生理协会的建议，植物所需元
素的浓度大于0.5mmol/L的称大量元素，包 括碳 (C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾 (K)、硫(S)、钙(Ca)、和镁(Mg)。氮(N)、磷 (P)、钾(K)、硫(S)、钙(Ca)、镁(Mg)为无机 营养物，靠加入适宜的无机盐类来提供。
2.3 碳源和能源
主要有蔗糖、葡萄糖和果糖，其中以蔗糖最
常用，效果也最好。然而，在体细胞组织培 养中，葡萄糖、麦芽糖、山梨醇糖也有影响； 在花药培养中，麦芽糖也有促进作用。
糖类在培养基中除了作为碳源和能源外，还
具有维持培养基一定渗透压的作用。一般来 说，约有1／4～2／5的蔗糖用于保持培养基 的渗透压。
第3章 培养基
1.

培养基的种类及特点
常见培养基有MS培养基（Murashige和Skoog， 1962）、改良White培养基（ White，1963）、 Miller培养基（1963）、Heller培养基（1953）、 LS培养基（Linsmaier和Skoog，1965）、 ER培 养基（Eriksson，1965）、 B5培养基（Gamborg 等，1968） SH培养基（Schenk和Hidebrandt， 19720 、Nitsch培养基（Nitsch,1969）、N6培养 基（朱至清等，1974）等（表3－1）。
2.4 维生素类


维生素类与植物体内各种酶的形成有关。
在植物组织培养中以B族维生素为主，其中以盐酸 硫胺素（Vit.B1）、盐酸吡哆素（Vit.B6）、烟酸 （Vit.B3，又称维生素PP）、泛酸钙（Vit.B5）、 钴胺素（Vit.B12）、生物素（维生素H）、叶酸 （维生素Ｂc）及抗坏血酸（维生素C）最常用。肌 醇（环己六醇）本身不促进外植体生长，但可能有 助于活性物质发挥作用，提高Vit.B1的效果，从而 促进外植体生长、胚状体及芽的形成。
延缓组织的衰老、增强蛋白质的合成、抑制 顶端优势、促进侧芽的生长及显著改变其他 的激素作用。
在培养基中加入细胞分裂素的目的，主要是
为促进细胞分裂和由愈伤组织或器官上分化 不定芽，也可用于枝条的增殖。
常用的细胞分裂素类有：激动素(kinetin，简
称KT，规范的化学名称是糠基腺嘌呤)、6－ 苄基腺嘌呤(6-BA)、玉米素(ZT)、2-异戊烯 腺嘌呤(2-iP)、吡效隆(4PU，CPPU)和噻重 氮苯基脲(TDZ)。它们作用的强弱顺序为：