滬鼎分享:植物培養(yǎng)基的組成成分

    組織培養(yǎng)過程中，外植體生長所需的營養(yǎng)和生長因子，主要是由培養(yǎng)基供應的。因此，培養(yǎng)基中應包括植物生長必需的16種營養(yǎng)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：
 

1．無機營養(yǎng)物
    植物生長必須的有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(yǎng)基的各種鹽類中均含有上述這些元素。
    無機氮可以兩種形式供應，即硝態(tài)氮和銨態(tài)氮。有些培養(yǎng)基以硝態(tài)氮為主，另一些以銨態(tài)氮為主，多數(shù)二者兼而有之。鐵往往以無機鐵供應，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：一是作為有機營養(yǎng)物質(zhì)，為植物細胞提供碳、氫、氧、氮等必要元素，如糖類(蔗糖、葡萄糖和果糖)、氨基酸及其酰胺類(如甘氨 酸、天門冬酰胺、谷氨酰胺)；另一類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ci激物質(zhì)
    主要加入植物天然的五類激素物質(zhì)及其人工合成的類似生長激素物質(zhì)，如生長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素、6-芐基氨基嘌呤、玉米素；赤霉素類中常用的有赤霉酸；乙烯類中常用的有乙烯和乙烯利。
 

4．其他附加物
    這些物質(zhì)不是植物生長所必需的，但對細胞生長有益。 瓊脂(agar)是固體培養(yǎng)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養(yǎng)。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。通常所說的“煮化”培養(yǎng)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(yǎng)基就會變得很硬，營養(yǎng)物質(zhì)難以擴散到培養(yǎng)的組織中去 。若濃度過低，凝固性不好。新買來的瓊脂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 家的加工方式有關外，還與高壓滅菌時的溫度、時間、pH值等因素有關，長時間的高溫會使凝固能力下降，過酸過堿加之高溫會使瓊脂發(fā)生水解，喪 失凝固能力。時間過久，瓊脂變褐，也會逐漸喪失凝固能力。加入瓊脂的固體培養(yǎng)基與液體培養(yǎng)基相比優(yōu)點在于操作簡便，通氣問題易于解決，便于 經(jīng)常觀察研究等，但它也有不少缺點，如培養(yǎng)物與培養(yǎng)基的接觸(即吸收)面積小，各種養(yǎng)分在瓊脂中擴散較慢，影響?zhàn)B分的充分利用，同時培養(yǎng)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 或細胞的營養(yǎng)問題時，則應避免使用瓊脂。可在液體培養(yǎng)基表面安放一個無菌濾紙制成的濾紙橋，然后在濾紙橋上進行愈傷組織培養(yǎng)。 
          

    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(yǎng)材料沒有影響或影響較小。 
   

    活性炭(active carbon)可以降低組織培養(yǎng)物的有害代謝物濃度，對細胞生長有利；活性炭為木炭粉碎經(jīng)加工形成的粉沫結(jié)構，它結(jié)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(yǎng)物分泌的酚、醌類物質(zhì)以及蔗糖在高壓 消毒時產(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)可防止菌類污染，減少培養(yǎng)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(yǎng)物，采用適當?shù)目股乇憧晒?jié)約人力、物力和時間。尤其對大量通氣長期培養(yǎng)，效果更好。對 于剛感染的組織材料，可向培養(yǎng)基中注入5%—10%的抗菌素。抗生素各有其抑菌譜，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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