植物培養基的組成成分

    組織培養過(guò)程中，外植體生長(cháng)所需的營(yíng)養和生長(cháng)因子，主要是由培養基供應的。因此，培養基中應包括植物生長(cháng)必需的16種營(yíng)養元素和某些生理活性物質(zhì)。所有這些物質(zhì)，可概括為5大類(lèi)：

1．無(wú)機營(yíng)養物

    植物生長(cháng)必須的有13種元素：氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)、鐵(Fe)、硼(B)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鉬(MO)、氯(Cl)。前六種屬大量元素，后七種屬微量元素。培養基的各種鹽類(lèi)中均含有上述這些元素。
    無(wú)機氮可以?xún)煞N形式供應，即硝態(tài)氮和銨態(tài)氮。有些培養基以硝態(tài)氮為主，另一些以銨態(tài)氮為主，多數二者兼而有之。鐵往往以無(wú)機鐵供應，如硫酸亞鐵，為了防止沉淀，目前皆用螯合鐵，即硫酸亞鐵加乙二胺四乙酸鈉配成。

2．有機物質(zhì)

    主要有兩類(lèi)：一是作為有機營(yíng)養物質(zhì)，為植物細胞提供碳、氫、氧、氮等必要元素，如糖類(lèi)(蔗糖、葡萄糖和果糖)、氨基酸及其酰胺類(lèi)(如甘氨酸、天門(mén)冬酰胺、谷氨酰胺)；另一類(lèi)是一些生理活性物質(zhì)，在植物代謝中起一定作用，如硫胺素(B1)、吡哆醇(B6)、煙酸、生物素、肌醇、單核甘酸及其堿基(如腺嘌呤等)。

3．植物生長(cháng)刺激物質(zhì)

    主要加入植物天然的五類(lèi)激素物質(zhì)及其人工合成的類(lèi)似生長(cháng)激素物質(zhì)，如生長(cháng)素中常用的吲哚乙酸、萘乙酸、2，4-二氯苯氧乙酸、吲哚丁酸；細胞分裂素中常用的有激動(dòng)素、6-芐基氨基嘌呤、玉米素；赤霉素類(lèi)中常用的有赤霉酸；乙烯類(lèi)中常用的有乙烯和乙烯利。

4．其他附加物

    這些物質(zhì)不是植物生長(cháng)所必需的，但對細胞生長(cháng)有益。 瓊脂(agar)是固體培養基的必要成分，瓊脂是一種由海藻中提取的高分子碳水化合物，本身并不提供任何營(yíng)養。瓊脂能溶解在熱水中，成為溶膠，冷卻至40℃即凝固為固體狀凝膠。通常所說(shuō)的“煮化”培養基，就是使瓊脂溶解于90℃以上的熱水。瓊脂條的用量在6—10g／L之間，瓊脂粉的用量在3—4g／L之間若濃度太高，培養基就會(huì )變得很硬，營(yíng)養物質(zhì)難以擴散到培養的組織中去。若濃度過(guò)低，凝固性不好。新買(mǎi)來(lái)的瓊脂最好先試一下它的凝固力。一般瓊脂以顏色淺、透明度好、潔凈的為上品。瓊脂的凝固能力除與原料、廠(chǎng)家的加工方式有關(guān)外，還與高壓滅菌時(shí)的溫度、時(shí)間、pH值等因素有關(guān)，長(cháng)時(shí)間的高溫會(huì )使凝固能力下降，過(guò)酸過(guò)堿加之高溫會(huì )使瓊脂發(fā)生水解，喪失凝固能力。時(shí)間過(guò)久，瓊脂變褐，也會(huì )逐漸喪失凝固能力。加入瓊脂的固體培養基與液體培養基相比優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)便，通氣問(wèn)題易于解決，便于經(jīng)常觀(guān)察研究等，但它也有不少缺點(diǎn)，如培養物與培養基的接觸(即吸收)面積小，各種養分在瓊脂中擴散較慢，影響養分的充分利用，同時(shí)培養物排出的一些代謝廢物，聚集在吸收表面，對組織產(chǎn)生毒害作用。市售的各種瓊脂幾乎都含有雜質(zhì)，特別是Ca、Mg及其他微量元素。因此在研究植物組織或細胞的營(yíng)養問(wèn)題時(shí)，則應避免使用瓊脂�？稍谝后w培養基表面安放一個(gè)無(wú)菌濾紙制成的濾紙橋，然后在濾紙橋上進(jìn)行愈傷組織培養。
    其他替代物，有玻璃纖維、濾紙橋、海綿、脫脂棉、卡拉膠等，總的要求是排出的有害物質(zhì)對培養材料沒(méi)有影響或影響較小。
    活性炭(active carbon)可以降低組織培養物的有害代謝物濃度，對細胞生長(cháng)有利；活性炭為木炭粉碎經(jīng)加工形成的粉沫結構，它結構疏松，孔隙大，吸水力強，有很強的吸附作用，它的顆粒大小決定著(zhù)吸附能力、粒度越小，吸附能力越大。溫度低吸附力強，溫度高吸附力減弱，甚至解吸附。通常使用濃度為0.5—l0g／L。它可以吸附非極性物質(zhì)和色素等大分子物質(zhì)，包括瓊脂中所含的雜質(zhì)，培養物分泌的酚、醌類(lèi)物質(zhì)以及蔗糖在高壓消毒時(shí)產(chǎn)生的5—羥甲基糖醛及激素等。
    抗生物質(zhì)(antibiotic)，包括青霉素、鏈霉素、慶大霉素等，用量在5—20mg/L之間。添加抗生物質(zhì)可防止菌類(lèi)污染，減少培養中材料的損失，尤其是快速繁殖中，常因污染而丟棄成百上千瓶的培養物，采用適當的抗生素便可節約人力、物力和時(shí)間。尤其對大量通氣長(cháng)期培養，效果更好。對于剛感染的組織材料，可向培養基中注入5%—10%的抗菌素�？股�素各有其抑菌譜，要加以選擇試用，也可兩種抗生素混用。但是應當注意抗生素對植物組織的生長(cháng)也有抑制作用，可能某些植物適宜用青霉素，而另一些植物卻不大適應。值得提醒的是，在工作中不能以為有了抗菌素，而放松滅菌措施。

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