培养基成分及其作用

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1、培养基成分及其作用　　植物生长发育需要多种营养和生长调节物质，当其缺乏时，生长发育受阻，形态不正常。在植物组织快繁过程中，培养物生长发育所需的营养和生长因子，主要靠培养基供给。因此，完全培养基的成分除了水分外，还要包括无机营养、有机物营养、生长调节物质及其他附加物等。　　一、无机营养物　　无机营养物即无机盐是植物生长发育所必需的，根据植物对无机盐需要的多少，将其分为大量元素和微量元素。　　1.大量元素　　大量元素在植物体内含量占干物重的0.1-10%，其浓度一般大于0.5mmol/L，包括氮(N)、磷(P)、钾(K)、

2、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)，若加上碳(C)、氢(H)、氧(O)，则有9种元素。在离体培养中，其C、H、O三元素是从人工加入的糖类获得的，H、O元素也可以从培养基所含的水分中获得，而其余6种矿质元素要从加入的适量的无机盐类来获取。无机氮常以硝态氮(如KNO3)和铵态氮(如NH4NO3)两种形式供应，多数培养基都是二者兼而有之。　　2.微量元素　　植物所需的微量元素包括铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(Cl)等，植物对其需要量极微，在植物体内含量占干物重的0.01%以下，起生长

3、发育所需的浓度一般小于0.5mmol/L，稍多则产生毒害。碘(I)虽不是植物生长的必需元素，但几乎在所有的培养基中都含有碘元素，有些培养基还加入了钴(Co)、镍(Ni)、钛(Ti)、铍(Be)，甚至铝(Al)等元素。　　3.铁盐　　铁是用量较多的一种微量元素，是许多重要氧化还原酶的组成成分，在植物叶绿素的合成过程中起到重要的作用。若以硫酸铁和氯化铁为供铁源，培养基的pH值会达到5.2以上，形成氢氧化铁沉淀，使培养物无法吸收而出现缺铁症，故在培养基配制时，常用硫酸亚铁和EDTA二钠配成螯合态铁，成为有机态铁方被培养物吸收

4、和利用;也可用EDTA铁盐，作为铁的供应源。　　这些元素参与培养物机体的建造，构成植物细胞中的核酸、蛋白质、叶绿体、酶系统和生物膜所必需的元素。　　二、有机营养成分在配制培养基时，不仅要加入无机营养成分，还要加入一定量的有机营养物质，以利于培养物的生长和分化。　　1.糖类　　在组织快繁中，被培养的培养物大多不能进行光合作用，能进行的也不能满足其对糖类的需求，因此必须在培养基中添加糖作为碳源和能源，同时对维持培养基一定的渗透压也有重要作用。　　最重要的碳源是蔗糖，其浓度一般为2%-3%。葡萄糖和果糖也是较好的碳源。在大规

5、模工厂化生产中，为了降低生产成本，可用市售的白砂糖代替蔗糖，也有同样的效果。　　2.维生素　　维生素常以辅酶形式参与生物催化剂——酶系的活动，以及参与细胞的蛋白质代谢、脂肪代谢、糖代谢等重要生命活动。在组培中以B族维生素为主，常使用盐酸硫胺素(维生素B1)、盐酸吡哆醇(维生素B6)、烟酸(维生素B3)、钴胺素(维生素B12)、叶酸(维生素Bc)、生物素(维生素H)、抗坏血酸(维生素C)等，一般使用浓度为0.1-1.0mg/L。　　3.肌醇(环己六醇)　　在组培中，肌醇本身不直接促进培养物的生长，可有助于活性物质作用的发

6、挥，提高维生素B1的效果，参与碳水化合物代谢、磷脂代谢和离子平衡作用，从而促进培养物的生长和胚状体及芽的形成。在配制培养基时，肌醇通常使用浓度为50-100mg/L。　　4.氨基酸　　在培养基中要加入一种或数种氨基酸，最常使用的是甘氨酸(Gly)，有时用到丝氨酸(Ser)、酪氨酸(Tyr)、谷氨酰胺(Gln)、天冬酰胺(Asn)等，作为重要的有机氮源。甘氨酸能促进离体根的生长，对其培养物的生长也有良好的促进作用，通常用量为2-3mg/L。有时也采用水解乳蛋白(LH)或水解络蛋白(CH)，它们是牛乳用酶法等加工而成的水解

7、产物，是含有约20种氨基酸的混合物，通常用量为500mg/L。　　5.有机附加物在组培中，人们发现在培养基中添加一些天然的有机物或提取物对培养物的增殖和分化有明显的促进作用。例如椰乳(CM)，一般用量为10%-20%(或100-150mg/L);酵母提取物为0.5%;番茄汁为5%-10%;香蕉泥为100-200mg/L;马铃薯用量为150-200g/L，去皮和去芽后，煮30分钟，再过滤，即可加入培养基中。马铃薯、香蕉泥具有较大的pH缓冲作用。这些天然有机物的作用是为培养物提供一些必要的营养成分、生理活性物质和生长激素等

8、。但由于这些天然有机物成分较复杂，且难确定，含量又不稳定，所以应尽量避免使用。　　三、植物生长调节物质　　在组培中，为了促进培养物生长和器官分化，其培养基除加入营养物质外，还必须加入一种或多种植物生长调节物质、生长调节物质(植物激素)是培养基中的关键物质，在组培中起着决定的作用。一般常用生长素和细胞分裂素类。　　1.生长素类　　生