植物组织培养液体培养基的成分

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

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。

培养基有许多种类，根据不同的植物和培养部位及不同的培养目的需选用不同的培养基。

培养基的产生最早是Sacks(1680)和Knop(1681)，他们对绿色植物的成分进行了分析研究，根据植物从土中主要是吸收无机盐营养，设计出了由无机盐组成的Sacks和Knop溶液，至今仍在作为基本的无机盐培养基得到广泛应用。以后根据不同目的进行改良产生了多种培养基，White培养基在40年代用得较多，现在还常用。而到60和70年代则大多采用MS等高浓度培养基，可以保证培养材料对营养的需要，并能生长快、分化快，且由于浓度高，在配制、消毒过程中某些成分有些出入，也不致影响培养基的离子平衡。

培养基的名称，一直根据沿用的习惯。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。

目前国际上流行的培养基有几十种，常用的培养基及特点如下：

（1）MS培养基 它是1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设计的。特点是无机盐和离子浓度较高，为较稳定的平衡溶液。其养分的数量和比例较合适，可满足植物的营养和生理需要。它的硝酸盐含量较其他培养基为高，广泛地用于植物的器官、花药、细胞和原生质体培养，效果良好。有些培养基是由它演变而来的。

（2）B5培养基 是1968年由Gamborg等为培养大豆根细胞而设计的。其主要特点是含有较低的铵，这可能对不少培养物的生长有抑制作用。从实践得知有些植物在B5培养基上生长更适宜，如双子叶植物特别是木本植物。

（3）White培养基 是1943年由White为培养番茄根尖而设计的。1963年又作了改良，称作White改良培养基，提高了MgSO4的浓度和增加了鹏素。其特点是无机盐数量较低，适于生根培养。

（4）N6培养基 是1974年朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培养而设计的。其特点是成分较简单，KNO3和(NH4)2SO4含量高。在国内已广泛应用于小麦、水稻及其他植物的花药培养和其他组织培养。

（5）KM-80培养基 它是1974年为原生质体培养而设计的。其特点是有机成分较复杂，它包括了所有的单糖和维生素，广泛用于原生质融合的培养。

一般培养基中包括以下成分：

1无机营养：

大量元素N P K Ca Mg S等盐类

微量元素 Fe Mn B Zn Cu Mo Cl等

2有机物质：

糖类如蔗糖

氨基酸及酰胺类

生理活性物质如盐酸硫胺素、生物素等

植物生长调节剂如生长素、细胞分裂素等

3其他附加物：

椰乳

活性炭

蒸馏水

4固相支持物:

琼脂糖 卡拉胶等

至于纯源物质 不太清楚

MS培养基的配制包括以下步骤。

培养基母液的配制和保存 MS培养基含有近30种营养成分，为了避免每次配制培养基都要对这几十种成分进行称量，可将培养基中的各种成分，按原量的20倍或200倍分别称量，配成浓缩液，这种浓缩液叫做培养基母液。这样每次使用时，取其总量的1/20（50 mL）或1/200（5 mL），加水稀释，制成培养液。现将制备培养基母液所需的各类物质的量列出，供配制时使用。

大量元素(母液Ⅰ) mg／L

NH4NO3 33 000

KNO3 38 000

CaCl2·2H2O 8 800

MgSO4·7H2O 7 400

KH2PO4 3 400

微量元素(母液Ⅱ)

KI 166

H3BO3 1 240

MnSO4·4H2O 4 460

ZnSO4·7H2O 1 720

Na2MoO4·2H2O 50

CuSO4·5H2O 5

CoCl2·6H2O 5

铁盐(母液Ⅲ)

FeSO4·7H2O 5 560

Na2-EDTA·2H2O 7 460

有机成分(母液Ⅳ)

ⅣA

肌醇 20 000

ⅣB

烟酸 100

盐酸吡哆醇(维生素B6) 100

盐酸硫胺素(维生素B1) 100

甘氨酸 400

以上各种营养成分的用量，除了母液Ⅰ为20倍浓缩液外，其余的均为200倍浓缩液。

上述几种母液都要单独配成1 L的贮备液。其中，母液Ⅰ、母液Ⅱ及母液Ⅳ的配制方法是：每种母液中的几种成分称量完毕后，分别用少量的蒸馏水彻底溶解，然后再将它们混溶，最后定容到1 L。

母液Ⅲ的配制方法是：将称好的FeSO4·7H2O和Na2-EDTA·2H2O分别放到450 mL蒸馏水中，边加热边不断搅拌使它们溶解，然后将两种溶液混合，并将pH调至55，最后定容到1 L，保存在棕色玻璃瓶中。

各种母液配完后，分别用玻璃瓶贮存，并且贴上标签，注明母液号、配制倍数、日期等，保存在冰箱的冷藏室中。

MS培养基中还需要加入2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）、萘乙酸（NAA）、6-苄基嘌呤（6BA）等植物生长调节物质，并且分别配成母液（01 mg/mL）。其配制方法是：分别称取这3种物质各10 mg，将2，4-D和NAA用少量（1 mL）无水乙醇预溶，将6BA用少量（1 mL）的物质的量浓度为01 mol/L的NaOH溶液溶解，溶解过程需要水浴加热，最后分别定容至100 mL，即得质量浓度为01 mg/mL的母液。

配制培养液 用量筒或移液管从各种母液中分别取出所需的用量：母液Ⅰ为50 mL，母液Ⅱ、Ⅲ、ⅣA和ⅣB各5 mL。再取2，4-D 5 mL、NAA 1 mL，与各种母液一起放入烧杯中。

配制培养液时应注意：①在使用提前配制的母液时，应在量取各种母液之前，轻轻摇动盛放母液的瓶子，如果发现瓶中有沉淀、悬浮物或被微生物污染，应立即淘汰这种母液，重新进行配制；②用量筒或移液管量取培养基母液之前，必须用所量取的母液将量筒或移液管润洗2次；③量取母液时，最好将各种母液按将要量取的顺序写在纸上，量取1种，划掉1种，以免出错。

溶化琼脂 用粗天平分别称取琼脂9 g、蒸糖30 g，放入1 000 mL的搪瓷量杯中，再加入蒸馏水750 mL，用电炉加热，边加热边用玻璃棒搅拌，直到液体呈半透明状。然后再将配好的混合培养液加入到煮沸的琼脂中，最后加蒸馏水定容至1 000 mL，搅拌均匀。

调pH 用滴管吸取物质的量浓度为1 mol/L的NaOH溶液，逐滴滴入溶化的培养基中，边滴边搅拌，并随时用精密的pH试纸（54～70）测培养基的pH，一直到培养基的pH为58为止（培养基的pH必须严格控制在58）。

大多数培养基的成分是由无机营养物、碳源、维生素、生长调节物质和有机附加物等五类物质组成的。

常用的生长调节物质大致包括以下三类：

(1)植物生长素类。如吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）。

(2)细胞分裂素。如玉米素（Zt）、6-苄基嘌呤（6-BA或BAP）和激动素（Kt）。

(3)赤霉素。组织培养中使用的赤霉素只有一种，即赤霉酸（GA3）。