第三章 培养基的配制及灭菌
一、培养基及其作用：是向植物细胞提供营养 的场所。其作用是向植物细胞提供所需的各种 营养；调节渗透压、酸碱度；供给水分。固体 培养基还起着支撑作用。
培养基多以命名人的名字命名。 目前，比较流行的培养基有：
❖ MS培养基，其特点是无机盐和离子浓度较高； ❖ B5培养基，其特点是含有较低的铵； ❖ White培养基，其特点是无机盐低，适于生根； ❖ N6培养基，其特点是KNO3和(NH4)2SO4含量较高，适于花
(3) 肌醇：又叫环己六醇，在糖类的相互转化中起重要 作用。用于构建细胞壁。使用肌醇能促进愈伤组织 的生长以及胚状体和芽的形成。对组织和细胞的繁 殖、 分化有促进作用。
(4) 氨基酸：是很好的有机氮源，可直接被细胞吸收利 用。培养基中常用甘氨酸。有时用水解乳蛋白或水 解酪蛋白，由于它们营养丰富，极易引起污染。如 在培养中无特别需要，以不用为宜。
(1) 氮：是蛋白质、酶、叶绿素、维生素、核酸、磷脂、生物 碱等的组成成分。供应的氮化物有硝酸铵、硫酸铵、硝酸钾 等。有时，也添加氨基酸来补充氮素。
(2) 磷：是生物膜、核苷酸（ 如ATP）、核酸的重要组成部分。 常用于培养基的磷化物有ＫH2PO4或ＮaH2PO4等。
(3) 钾：Ｋ对碳水化合物合成、转移、以及氮素代谢等有密切 关系。制备培养基时，常以KCl、KNO3等盐类提供。
药培养； ❖ KM－8P培养基，其特点是有机成分较多，适于原生质体培
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ养。
二、培养基的成分：主要可以分水、 无机盐、有 机物、天然复合物、培养体的支持材料等五大类。
1、水：植物原生质体的组成成分，代谢过程的介质和溶媒。 大规模生产时可用自来水。但在少量研究上尽量用蒸馏水， 防止贮藏过程发霉变质。
２、无机元素：大量元素，指浓度大于0.5mmol/l的元素，有N、 P、K、Ca、Mg、S等。其作用是：
4、植物激素：在培养基的各成分中，植物激素是培养基的关 键物质， 对植物组织培养起着决定性作用。
(1) 生长素类：在组织培养中，生长素主要被用于诱导愈伤组 织形成，诱导根的分化和促进细胞分裂、伸长生长。
IAA(吲哚乙酸)是天然存在的生长素，亦可人工合成，其 活力较低,是生长素中活力最弱的激素， 对器官形成的副作 用小，高温高压易被破坏，也易被细胞中的IAA分解酶降解， 受光也易分解。
① 诱导芽的分化促进侧芽萌发生长。 ② 促进细胞分裂与扩大。 ③ 抑制根的分化。
因此，细胞分裂素多用于诱导不定芽的分化、茎、苗 的增殖，而避免在生根培养时使用。
5、培养材料的支持物 (1) 琼脂：在固体培养时琼脂是最好的固化剂。固体培养
基利于组织置于培养基表面。琼脂是一种由海藻中提 取的高分子碳水化合物，本身并不提供任何营养。
(5) 天然复合物：其成分比较复杂，大多含氨基酸、激素、 酶等一些复杂化合物。它对细胞和组织的增殖与分化 有明显的促进作用。
①椰乳：它在愈伤组织和细胞培养中有促进作用 ②香蕉：主要在兰花的组织培养中应用，对发育有促进
作用。 ③马铃薯：添加后可得到健壮的植株。 ④水解酪蛋白：为蛋白质的水解物，主要成分为氨基酸。 ⑤其它：酵母提取液、麦芽提取液等。
NAA(萘乙酸) 在组织培养中的起动能力要比IAA 高出3～4倍，且由于可大批量人工合成， 耐高温高压， 不易被分解破坏，所以应用较普遍。
IBA(吲哚丁酸)是促进发根能力较强的生长调节物 质。
2,4-D（2,4－二氯苯氧乙酸）起动能力比IAA高10 倍，特别在促进愈伤组织的形成上活力最高， 但它强 烈抑制芽的形成，影响器官的发育。
3、有机化合物：培养基中若只含有大量元素与微量元 素，常称为基本培养基。为不同的培养目的往往要加 入一些有机物以利于快速生长。常加入的有机成分主 要有以下几类：
(1) 碳水化合物：最常用的碳源是蔗糖，葡萄糖和果糖
也是较好的碳源，可支持许多组织很好的生长。
(2) 维生素(Vitamin)：维生素类化合物在植物细胞里主要是以 各种辅酶的形式参与多项代谢活动，对生长、分化等有很好 的促进作用。主要有： VB1 (盐酸硫胺素)：对愈伤组织的产生和生活力有重要作用。 VB6(盐酸吡哆醇)：能促进根的生长。 VPP(烟酸)：与植物代谢和胚的发育有一定关系。 VC(抗坏血酸)：有防止组织变褐的作用。
Fe是一些氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等的组 成成分。在制做培养基时常用FeSO4·7H2O和Ｎa2EDTA结合成螯合物使用。
B、Mn、Zn、Cu、Mo、Co等，也是植物组织培养中不 可缺少的元素，缺少这些物质会导致生长，分裂异常。
这些整株植物生长所必需的营养元素，对于植物 组织培养来说也是必需的。当某些营养元素供应不足 时，愈伤组织表现出一定的缺素症状。如缺氮，会表 现出一种花色素苷的颜色，不能形成导管；缺铁，细 胞停止分裂；缺硫，表现出非常明显的褪绿；缺锰或 钼，则影响细胞的伸长。
(4) Mg、S和Ca： Mg是叶绿素的组成成分，又是激酶的活化剂； S是含S蛋白质的组成成分。它们常以MgSO4·7H2O提供。 Ca是构成细胞壁的一种成分，Ca对细胞分裂、保护质膜不 受破坏有显著作用，常以CaCl2·2H2O提供。
(5) 微量元素：指小于0.5mmol/l的元素，Fe、B、Mn、 Cu、Mo、Co等。
赤霉素溶于酒精，配制时少量可用95％酒精助溶。 赤霉素不耐热，高压灭菌后将有70～100％失效，应 当采用过滤灭菌法加入。
(3) 细胞分裂素类： 这类激素是腺嘌呤的衍生物，包括 6-BA(6－苄基氨基嘌呤)、Kt(激动素)、ZT(玉米素)等。 其中ZT活性最强，但非常昂贵。常用的是6-BA。 在培养基中添加细胞分裂素有三个作用：
生长素配制时可先用少量95％酒精助溶。2, 4-D 可用0.1mol/l的NaOH或KOH助溶。生长素常配成 1mg/ml的溶液贮于冰箱中备用。
(2) 赤霉素(GA)：培养基中添加的是GA3，主要用于刺 激在培养中形成的不定胚发育成小植株，促进幼苗 茎的伸长生长。一般在器官形成后，添加赤霉素可 促进器官或胚状体的生长。