第3章 培养基

750
— — 300 200 19 65
720
— — 300 200 16.5 65
370
170 — — — — —
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
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。
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：
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
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
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 （100～200g· L-1）等。
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）。
2.8.4 防止酚类物质污染的添加剂
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。
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 —
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。

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
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。
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。
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
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。
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 — — —
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）。
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。
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。
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

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。
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
2.3 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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
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。
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、