【精品课件】培养基成分及配制
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第三章 培养基及一般操作技术
第一节 培养基的概念、种类和成分 第二节 培养基制备 第三节 一般操作技术
第一节 培养基的概念、种类和成分
一、概念：培养基（culture medium）是人工配制的含 有各种营养成分，经过严格灭菌的适于植物生长重要基 质。
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位的组织对营养 的要求也不相同，只有满足了它们各自的特殊要求， 它们才能很好地生长。因此，没有一种培养基能够 适合一切类型的植物组织或器官。
在制备培养基时以硝态氮（NO3-N)或氨态氮（NH4-N) 两种形式供应。大多数培养基既含有硝态氮（NO3-)又含有氨 态氮（NH4+)。氨态氮（NH4-N)对植物生长较为有利。供应 的物质有KNO3、NH4NO3等。有时，也添加氨基酸来补充氮 素。
缺氮时某些植物的愈伤组织会出现一种很引人注目的花 色素苷的颜色，愈伤组织内部不能形成导管。
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。在植 物组织培养历史进程中，事实上也紧密地伴随 着培养基的研制史。
二、培养基的种类
不同的植物 不同培养部位 不同的培养目的
需选用不同 的培养基
培养基多数以发明人的名字来命名，如White培养基， Murashige和Skoog培养基(简称MS培养基)，也有对某些成 分进行改良称作改良培养基。
特点：无机盐数量较低 适于生根培养
N6培养基特点：
1974年朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培养而设计的
特点;成分较简单， KNO3 和 (NH4)2SO4含量高 适合花药培养
KM-8P培养基特点：
1974年为原生质体培养而设计的。
特点：有机成分较复杂，它包括了所有的单糖和维生素 广泛用于原生质体培养，包括融合的培养
配制培养基母液时要用蒸馏水，以保持母液及培 养基成分的精确性，防止储藏过程发霉变质。大规模 生产时可用自来水。但在少量研究上尽量用蒸馏水， 以防成分的变化引起不良效果。
（二）无机元素
无机营养成分就是人们平常所说的矿物质、无机盐或无 机元素。它们在植物生活中具有非常重要的作用。
如氮（N）、硫（S）、磷（P）是蛋白质、氨基酸、 核酸和许多生物催化剂即酶的主要或重要组分。它们与 蛋白质、氨基酸、核酸和酶的结构、功能、活性等有直 接的不可缺少的关系。
培养基按是否加入凝固剂分为
固体培养基
培养基种类
通气性较好，便于操作， 但营养分布不均，生长 发育不整齐。
营养分布均匀，生长整 齐一致，但通气性差。
液体培养基
三、培养基的成分
水
无机盐
培
养
有机物
基
植物激素
成
分
培养体的支持材料
其它辅助性物质
（一）水
水是植物原生质体的组成成分，也是一切代谢过程的 介质和溶媒。它是生命活动过程中不可缺少的物质。
B5 培养基及特点：
1968年由Gamborg等为培养大豆根细胞而设计的。 特点： 含有较低的铵，这可能对不少培养物的生长有抑 制作用。 双子叶植物 尤其木本植物组培可选择
White 培养基特点：
1937年由White为培养番茄根尖而设计的，1943年 随 其 专 著 的 出 版 而 问 世 。 1963 年 又 作 了 改 良 ， 称 作 White改良培养基，提高了MgSO4的浓度和增加了硼素。
钼酸钠
6
硫酸铜
7
氯化钾
KI H3BO3 MnSO4.4H2O ZnSO4.7H2O Na2MoO4.2H2O CuSO4.5H2O CoCL2.6H2O
用量（mg/L)
0.83 6.2 22.3 8.6 0.25 0.025 0.025
1.大量元素
(1) N : 是蛋白质、酶、叶绿素、维生素、核酸、磷脂、生 物碱等的组成成分，是生命不可缺少的物质。
根据植物对这些元素需要量的不同或者根据目前植 物培养基中添加的这些元素量的大小，可将它们分成大量 元素和微量元素。
大量元素：一般指在培养基中的浓度大于0.5mmol/L的元 素（或﹥100mg/L）。主要包括氮、磷、钾、钙、镁和硫 六种。 微量元素 ： 指小于0.5mmol/L的元素或﹤100mg/L）。
(3) K 对碳水化合物合成、转移、以及氮素代谢等有密 切关系。
K增加时，蛋白质合成增加，维管束、纤维组织发 达，对胚的分化有促进作用。但浓度不易过大，一般 为1-3mg／L为好。 制备培养基时，常以KCl、KNO3等盐类形式提供。
(4) Mg、S和Ca 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。 常以MgS04·7H20提供， 用量为1-3mg／L较为适宜； Ca是构成细胞壁的一种成分，Ca对细胞分裂、保护质 膜不受破坏有显著作用 常以CaCl2·2H20提供，缺硫时培养的植物组织会明显 的退绿。
(2) P 是磷脂的主要成分，而磷脂又是原生质、细胞核的重 要组成部分。磷也是ATP、ADP等的组成成分。 在植物组织培养过程中，向培养基内添加磷，不仅增加 养分、提供能量，而且也促进对N的吸收，增加蛋白质在 植物体中的积累。
常用的物质有KH2P04或NaH2P04等。 缺磷或钾时细胞会过度生长，愈伤组织表现出极其蓬松状 态。
2.微量元素
微量元素 包括Fe、Mn、Cu、Zn、Cl、B、Mo、 Co等。 铁是一些酶（氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等） 的重要组成成分，又是叶绿素形成的必要条件
大量元素（以Ms培养基为例）
序号
化学式
化学名称
用量mg/L
1
KNO3
硝酸钾
2
NH4NO3
硝酸铵
1900 1650
3
KH2PO4
磷酸二氢钾
170
4
MgSO4.7H2O 硫酸镁
370
5
CaCL2.4H2O 二氯化钙
440
微量元素（以MS培养基为例）
序号 化学名称
化学式
1
碘化钾
2
硼酸
3
硫酸锰
4
硫酸锌
5
MS培养基1Βιβλιοθήκη Baidu62
培
B5培养基1968
养
White培养基1937
基 种
N6培养基1975
类
KM-8P培养基1974
Miller培养基1965
Nitsch培养基1963
WPM培养基1933
MS培养基及特点:
1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设 计的。 特点：无机盐离子 浓度高，硝酸盐含量较高 广泛用于植物的器官、花药、细胞和原生质体培 养
第一节 培养基的概念、种类和成分 第二节 培养基制备 第三节 一般操作技术
第一节 培养基的概念、种类和成分
一、概念：培养基（culture medium）是人工配制的含 有各种营养成分，经过严格灭菌的适于植物生长重要基 质。
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位的组织对营养 的要求也不相同，只有满足了它们各自的特殊要求， 它们才能很好地生长。因此，没有一种培养基能够 适合一切类型的植物组织或器官。
在制备培养基时以硝态氮（NO3-N)或氨态氮（NH4-N) 两种形式供应。大多数培养基既含有硝态氮（NO3-)又含有氨 态氮（NH4+)。氨态氮（NH4-N)对植物生长较为有利。供应 的物质有KNO3、NH4NO3等。有时，也添加氨基酸来补充氮 素。
缺氮时某些植物的愈伤组织会出现一种很引人注目的花 色素苷的颜色，愈伤组织内部不能形成导管。
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。在植 物组织培养历史进程中，事实上也紧密地伴随 着培养基的研制史。
二、培养基的种类
不同的植物 不同培养部位 不同的培养目的
需选用不同 的培养基
培养基多数以发明人的名字来命名，如White培养基， Murashige和Skoog培养基(简称MS培养基)，也有对某些成 分进行改良称作改良培养基。
特点：无机盐数量较低 适于生根培养
N6培养基特点：
1974年朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培养而设计的
特点;成分较简单， KNO3 和 (NH4)2SO4含量高 适合花药培养
KM-8P培养基特点：
1974年为原生质体培养而设计的。
特点：有机成分较复杂，它包括了所有的单糖和维生素 广泛用于原生质体培养，包括融合的培养
配制培养基母液时要用蒸馏水，以保持母液及培 养基成分的精确性，防止储藏过程发霉变质。大规模 生产时可用自来水。但在少量研究上尽量用蒸馏水， 以防成分的变化引起不良效果。
（二）无机元素
无机营养成分就是人们平常所说的矿物质、无机盐或无 机元素。它们在植物生活中具有非常重要的作用。
如氮（N）、硫（S）、磷（P）是蛋白质、氨基酸、 核酸和许多生物催化剂即酶的主要或重要组分。它们与 蛋白质、氨基酸、核酸和酶的结构、功能、活性等有直 接的不可缺少的关系。
培养基按是否加入凝固剂分为
固体培养基
培养基种类
通气性较好，便于操作， 但营养分布不均，生长 发育不整齐。
营养分布均匀，生长整 齐一致，但通气性差。
液体培养基
三、培养基的成分
水
无机盐
培
养
有机物
基
植物激素
成
分
培养体的支持材料
其它辅助性物质
（一）水
水是植物原生质体的组成成分，也是一切代谢过程的 介质和溶媒。它是生命活动过程中不可缺少的物质。
B5 培养基及特点：
1968年由Gamborg等为培养大豆根细胞而设计的。 特点： 含有较低的铵，这可能对不少培养物的生长有抑 制作用。 双子叶植物 尤其木本植物组培可选择
White 培养基特点：
1937年由White为培养番茄根尖而设计的，1943年 随 其 专 著 的 出 版 而 问 世 。 1963 年 又 作 了 改 良 ， 称 作 White改良培养基，提高了MgSO4的浓度和增加了硼素。
钼酸钠
6
硫酸铜
7
氯化钾
KI H3BO3 MnSO4.4H2O ZnSO4.7H2O Na2MoO4.2H2O CuSO4.5H2O CoCL2.6H2O
用量（mg/L)
0.83 6.2 22.3 8.6 0.25 0.025 0.025
1.大量元素
(1) N : 是蛋白质、酶、叶绿素、维生素、核酸、磷脂、生 物碱等的组成成分，是生命不可缺少的物质。
根据植物对这些元素需要量的不同或者根据目前植 物培养基中添加的这些元素量的大小，可将它们分成大量 元素和微量元素。
大量元素：一般指在培养基中的浓度大于0.5mmol/L的元 素（或﹥100mg/L）。主要包括氮、磷、钾、钙、镁和硫 六种。 微量元素 ： 指小于0.5mmol/L的元素或﹤100mg/L）。
(3) K 对碳水化合物合成、转移、以及氮素代谢等有密 切关系。
K增加时，蛋白质合成增加，维管束、纤维组织发 达，对胚的分化有促进作用。但浓度不易过大，一般 为1-3mg／L为好。 制备培养基时，常以KCl、KNO3等盐类形式提供。
(4) Mg、S和Ca 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。 常以MgS04·7H20提供， 用量为1-3mg／L较为适宜； Ca是构成细胞壁的一种成分，Ca对细胞分裂、保护质 膜不受破坏有显著作用 常以CaCl2·2H20提供，缺硫时培养的植物组织会明显 的退绿。
(2) P 是磷脂的主要成分，而磷脂又是原生质、细胞核的重 要组成部分。磷也是ATP、ADP等的组成成分。 在植物组织培养过程中，向培养基内添加磷，不仅增加 养分、提供能量，而且也促进对N的吸收，增加蛋白质在 植物体中的积累。
常用的物质有KH2P04或NaH2P04等。 缺磷或钾时细胞会过度生长，愈伤组织表现出极其蓬松状 态。
2.微量元素
微量元素 包括Fe、Mn、Cu、Zn、Cl、B、Mo、 Co等。 铁是一些酶（氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等） 的重要组成成分，又是叶绿素形成的必要条件
大量元素（以Ms培养基为例）
序号
化学式
化学名称
用量mg/L
1
KNO3
硝酸钾
2
NH4NO3
硝酸铵
1900 1650
3
KH2PO4
磷酸二氢钾
170
4
MgSO4.7H2O 硫酸镁
370
5
CaCL2.4H2O 二氯化钙
440
微量元素（以MS培养基为例）
序号 化学名称
化学式
1
碘化钾
2
硼酸
3
硫酸锰
4
硫酸锌
5
MS培养基1Βιβλιοθήκη Baidu62
培
B5培养基1968
养
White培养基1937
基 种
N6培养基1975
类
KM-8P培养基1974
Miller培养基1965
Nitsch培养基1963
WPM培养基1933
MS培养基及特点:
1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设 计的。 特点：无机盐离子 浓度高，硝酸盐含量较高 广泛用于植物的器官、花药、细胞和原生质体培 养