培养基的主要成分及其作用

植物培养基的成分主要是琼脂和植物激素

1、加入琼脂所做成的固体培养基有不少优点，如操作简便，对培养物的支持、通气较易解决。便于经常观察研究等。但也有其缺点，如培养物于培养基的接触（即吸收）面积小，各中养分与激素在琼脂中扩散较慢，并且各自扩散速度不同，使养分的补充慢等等

2、植物激素是植物新陈代谢中产生的天然化合物,它能以极微小的量影响到植物的细胞分化、分裂、发育,

影响的植物的形态建成、开花、结实、成熟、脱落、衰老和休眠、萌发等许许多多的生理生化活动。

如：

生长素类

生长素的生理作用主要是促进细胞生长和细胞分裂,

诱导受伤的组织表面一至数层细胞恢复分裂能力,形成愈伤组织;促进生根,

在常规扦插繁殖和组织培养中都用于诱导根的形成。

细胞分裂素

细胞分裂素的生理作用是多方面的,主要可归纳为:

①促进细胞分裂与扩大(与生长素促进细胞伸长的作用不同),可使茎增粗,而抑制伸长;

②诱导芽的分化,

促进侧芽萌长,当组织内细胞分裂素/生长素的比值高时,

诱导芽的分化,这时细胞分裂素起着主导作用;

③抑制衰老,离体的组织或器官会很快衰老,如用细胞分裂素处理则可延缓衰老过程,有保鲜的效果。

赤酶素类

赤酶素(ga)

的生理作用主要是:

①诱导芽的细胞伸长,对根则无效，对矮生型植物恢复成高生型特别有效，常用伸长效应来作为ga生物测定的方法，如水稻幼苗、矮生玉米、矮生菜豆等。植物组织培养中常用来促进幼苗茎的伸长生长；

②赤酶素对形成层的细胞分化有影响，往往同生长素有协合作用，iaa/ga比值高有利于木质部分化，比值低利于韧皮部分化；

③赤酶素还可比代替低温和长日照，使一些两年生植物在当年就开花，可加快育种进程；

④赤酶素可比破除种子、块茎、鳞茎等休眠，使之提盟发。ga还对生长素和细胞分裂素的活性有增效作用。ga不耐热，高压灭菌后将有70-100%失效，应当采用过滤灭菌法加入。

脱落酸

脱落酸抑制蛋白质合成，抵消和抑制生长素、细胞分裂素和赤酶素发挥作用。还可诱导休眠，促进衰老和脱落。短日照条件诱导的脱落酸合成，而长日照条件诱导赤酶素的合成，这两种激素又控制和触发许多其它生理效应，如延缓生长，促进落叶，形成休眠芽（秋季短日照），或者促进生长、诱导开花（春夏季长日照）等。这些因素在离体培养时依然发生作用。

培养基都含有这几部分：碳源（提供碳，可以是碳酸盐）、氮源（提供氮）、无机盐（包括微量元素）、水、凝固剂（凝固作用。不一定会添加，取决于你想使培养基凝固到什么程度，一般使用琼脂）。但对于不同种类微生物的培养这些成分、配比是不同的。有的培养基还含有特殊成分，如抗菌素、色素、激素和血清。总之就是碳源氮源无机盐提供微生物所需营养，凝固剂制造适宜的生存环境，特殊添加成分满足该微生物的特殊需求。

配制要根据你所要培养的微生物进行配制，每种微生物都不同，你需要去详细查资料。

植物组织培养培养基包括:

1

糖类

2

多种无机盐类

3

微量元素

4

氨基酸、酰胺、嘌呤

5

维生素

6

生长素。

此外，有些培养基还可添加天然的汁液，如椰子汁、酵母提取液、水解酪蛋白、麦芽浸出液等，培养基中如加入0．5～1%的琼脂即为静止培养的固体培养基，否则为悬浮培养的液体培养基。不同植物材料常需要改变配方，如维持生长和诱导细胞分裂和分化的培养基配方就不同，因此配方的种类很多，目前以Ms

（Murashige

and

Skoog）培养基配方为最常用的一种基本培养基，它利于一般植物组织和细胞的快速生长。

在进行组织培养研究时应根据研究目的和培养植物的种类来确定培养基的组成，除营养、诱导作用外还应当注意离子平衡和毒性问题，如水一般都采用重蒸馏水，无机盐类一般都需用化学纯的药品

植物组织培养液体培养基的成分

植物组织培养基的成分主要是水,蔗糖,矿质营养-无机盐,植物激素和琼脂等通常属于固态培养基动物细胞培养液是液态培养基,主要成分是水,糖类-葡萄糖,无机盐,生长因子和动物血清等动物血清可以提供现在还不知道的必不可少的营养物质另外它们的无机盐的成分浓度等不一样

碳源

        即提供微生物菌种的生长繁殖所需的能源和合成菌体所必需的碳成分，同时提供合成目的产物所必须的碳成分。常见的来源主要有糖类、油脂、有机酸、正烷烃等。工业上常用的糖类主要包括：葡萄糖、糖蜜（制糖生产时的结晶母液）、淀粉等。

氮源

        氮源主要用于构成菌体细胞物质（氨基酸，蛋白质、核酸等）和含氮代谢物。常用的氮源可分为两大类：有机氮源和无机氮源。有机氮源和无机氮源应当混合使用，在发酵早期应使用容易利用易同化的氮源，即无机氮源；到了中期，菌体的代谢酶系已形成，则利用蛋白质。

无机氮源

        无机氮源主要包括铵盐、硝酸盐和氨水。微生物对它们的吸收快，所以也称之谓迅速利用的氮源。但无机氮源的迅速利用常会引起pH的变化。

        无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质，如硫酸铵；若菌体代谢后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质，如硝酸钠。正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程的pH有积极作用。

有机氮源

        有机氮源主要来源于工业上一些廉价的原料：花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、牛肉膏、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟等。其成分复杂，除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子。

无机盐与微量元素

        这类物质的作用各不相同，主要在碳氮源上以盐形式为补充。

九大元素：碳，氢，氧，氮，磷，硫，钾，钙，镁

微量元素：硼，锰，锌，钼，钴，碘，铜等

生长因子

从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。如以糖质原料为碳源的谷氨酸生产菌均为生物素缺陷型，以生物素为生长因子，生长因子对发酵的调控起到重要的作用。有机氮源是这些生长因子的重要来源，多数有机氮源含有较多的B簇维生素和微量元素及一些微生物生长不可缺少的生长因子。

前体

前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接为微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。

产物促进剂

指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。其提高产量的机制还不完全清楚，其原因可能是多方面的，主要包括：有些促进剂本身是酶的诱导物；有些促进剂是表面活性剂，可改善细胞的透性，改善细胞与氧的接触从而促进酶的分泌与生产，也有人认为表面活性剂对酶的表面失活有保护作用；有些促进剂的作用是沉淀或螯合有害的重金属离子。

水

对于发酵工厂来说，恒定的水源是至关重要的，因为在不同水源中存在的各种因素对微生物发酵代谢影响甚大。水源质量的主要考虑参数包括pH值、溶解氧、可溶性固体、污染程度以及矿物质组成和含量。

细胞培养基既是培养细胞中供给细胞营养和促使细胞生殖增殖的基础物质，也是培养细胞生长和繁殖的生存环境。

组成及作用

氨基酸

组成蛋白质的基本单位。不同种类的细胞对氨基酸的要求各异，但有几种氨基酸细胞自身不能合成，必须依靠培养液提供，这几种氨基酸称为必需氨基酸。其中谷氨酰胺是细胞合成核酸和蛋白质必需的氨基酸，在缺少谷氨酰胺时，细胞生长不良而死亡[1]。

必需氨基酸包括L-谷氨酰胺、L-组氨酸、L-异亮氨酸、L-亮氨酸、L-赖氨酸、L-蛋氨酸、L-苯丙氨酸、L-苏氨酸、L-色氨酸、L-缬氨酸等。

维生素

维持细胞生长的生物活性物质，在细胞代谢中起调节及控制作用。在细胞培养中，尽管血清是维生素重要来源，但是许多培养基中添加了各种维生素以适合更多的细胞系生长。

脂溶性维生素如：A、D、E、K。

水溶性维生素如：B1、B2、B6、B12、泛酸、叶酸、生物素、C、烟酰胺等。

许多维生素参与构成各种酶的活性基团的成分，没有它们，酶便没有活性，代谢活动将无法进行。

VA是细胞合成糖蛋白时寡糖基的载体，对上皮细胞有重要的维护作用。VD参与调节钙的吸收。VE是抗氧剂，可防止组成生物膜的磷脂中不饱和脂肪酸被氧化。VK缺乏会引起低凝血酶原及凝血时间延长。

叶酸是合成四氢叶酸的重要原料，四氢叶酸在核酸的生物合成和蛋白质的生物合成过程中起重要作用。

生物素是一些特异羧化酶的组成部分，参与糖代谢和脂肪酸的合成过程。

碳水化合物

碳水化合物是细胞生长主要能量来源，其中有的是合成蛋白质和核酸的成分。主要有葡萄糖、核糖、脱氧核糖、丙酮酸钠和醋酸等。

无机离子

钠、钾、镁、钙、磷等基本的无机离子，这些都是细胞组成所必须并参与细胞的代谢。

培养液中无机盐的主要功能是帮助细胞维持渗透压平衡。此外，通过提供钠，钾和钙离子，帮助细胞调节细胞膜功能。培养液的渗透压是一个非常重要的因素, 细胞通常可耐受260mOsm/kg −320 mOsm/kg。标准培养液的渗透压在此范围内波动。特别注意：向培养液中加入其它物质有可能会明显改变培养液的渗透压，特别是溶于强酸或强碱中的物质。

Na+是细胞外液中最主要的阳离子，对维持渗透压的恒定有决定性的作用。K+主要分布在细胞内液，细胞内K +的对于激活某些酶是必需的，它在调节细胞内环境的酸碱平衡也有极重要意义。Ca2+ 在细胞外液中的作用是将组织内部细胞之间相互粘着，在细胞内参与许多重要的细胞生理活动，如传导、参与肌肉细胞收缩等。Mg2+ 是构成细胞间质的重要成分，对于细胞间相互稳定结合有很重要的意义。磷的化合物对细胞物质代谢和生理功能调控的功用是十分广泛而不可缺少。