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三峡大学 李晓玲编写与制作 第三章 培养基的制备 【学习目的与要求】 1.掌握培养基的主要成分及其作用 2.掌握培养基制备的基本过程 【主要内容】 一、培养基(culture medium) ㈠培养基的种类 ㈡常用的培养基及特点 ㈢培养基的成分 二、培养基的制备 一、培养基(culture medium) 培养基：是植物组织培养的重要基质。在离体培养条件下，不同种植物的组织对营养有不同的要求，甚至同一种植物不同部位的组织对营养的要求也不相同，只有满足了它们各自的特殊要求，它们才能很好地生长。因此，没有一种培养基能够适合一切类型的植物组织或器官，在建立一项新的培养系统时，首先必须找到一合适的培养基，培养才有可能成功。 ㈠培养基的种类 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。 ㈠培养基的种类 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。 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。 ⑴MS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。 ⑵B5培养基： 是1968年由Galmborg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。 ㈡常用的培养基及特点 ⑶White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MnSO4的浓度和增加了硼素。其特点是无机机盐数量较低，适于生根培养。 ⑷N6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。 ⑸KM—8P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。 ㈢培养基的成分 培养基的成分主要为水、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 2.无机元素(inorganic element) ⑴大量元素：指浓度大于0.5mmol／L的元素等。 ⑵微量元素：指小于0.5mmol／L的元素，Fe，B，Mn，Cu，Mo，Co等。 ⑴大量元素 ①N是蛋白质、酶、叶绿素、维生素、核酸、磷脂、生物碱等的组成成分，是生命不可缺少的物质。在制备培养基时以NO3—N和NH4—N两种形式供应。大多数培养基既含有N03—N又含NH4—N。N03—N对植物生长较为有利。供应的物质有KNO3、NH4NO3等。有时，也添加氨基酸来补充氮素。 ②P 是磷脂的主要成分。而磷脂又是原生质、细胞核的重要组成部分。磷也是ATP、ADP等的组成成分。在植物组织培养过程中，向培养基内添加磷，不仅增加养分、提供能量，而且也促进对N的吸收，增加蛋白质在植物体中的积累。常用的物质有KH2P04或NaH2P04等。 ⑴大量元素 ③K 对碳水化合物合成、转移、以及氮素代谢等有密切关系。K增加时，蛋白质合成增加，维管束、纤维组织发达，对胚的分化有促进作用。但浓度不易过大，一般为1—3mg／L为好。制备培养基时，常以KCI、KN03等盐类提供。 ④Mg、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氨基酸和蛋白质的组成成分。它们常以MgSO4·7H20提供。用量为1—3mg／l较为适宜；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。 铁是一些氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等的组成成分。同时，它又是叶绿