培养基成分和作用

1、第二章第二章 培养基培养基 培养基是培养植物组织的基质，是植物组织和培养基是培养植物组织的基质，是植物组织和细胞在离开母体的条件下生存和生长发育所需细胞在离开母体的条件下生存和生长发育所需要的物质来源。要的物质来源。 培养基的成分决定着植物细胞和组织的生长状培养基的成分决定着植物细胞和组织的生长状况和发育的方向。况和发育的方向。 不同的植物和不同的培养目的需要选用不同的不同的植物和不同的培养目的需要选用不同的培养基以取得特定的培养效果。培养基以取得特定的培养效果。第二章第二章 培养基培养基* *无机营养无机营养 * *有机营养有机营养 * *生理活性物质生理活性物质 * *其他添加物其他添加物

2、 * *水水第一节第一节 无机营养成分无机营养成分 无机元素以无机盐的形式加入到培养基中，在培无机元素以无机盐的形式加入到培养基中，在培养基中为离子状态，植物细胞组织吸收的是离子养基中为离子状态，植物细胞组织吸收的是离子状态的元素。状态的元素。 无机营养成分包括大量元素无机营养成分包括大量元素氮、磷、钾、钙、镁、氮、磷、钾、钙、镁、硫硫六种和微量元素六种和微量元素铁、硼、锰、铜、锌、钼、钴铁、硼、锰、铜、锌、钼、钴等七种。等七种。 除了这些之外，有些培养基配方也含有其他元素，除了这些之外，有些培养基配方也含有其他元素，但这些元素的作用还不清楚，也可能是不必要的。但这些元素的作用还不清楚，也可能

3、是不必要的。第一节第一节 无机营养成分无机营养成分 在培养基中最重要的无机成分是在培养基中最重要的无机成分是N N，无机氮的供应有两种形式，无机氮的供应有两种形式，一种是一种是硝酸盐硝酸盐，另一种是，另一种是铵盐铵盐。 当作为唯一的氮源时，硝酸盐的作用要比铵盐好得多。但在当作为唯一的氮源时，硝酸盐的作用要比铵盐好得多。但在单独使用硝酸盐时，培养基的单独使用硝酸盐时，培养基的pHpH值会向碱性方向漂移，在培值会向碱性方向漂移，在培养基中同时养基中同时加入铵盐可以起到缓冲的作用加入铵盐可以起到缓冲的作用。 培养基中硝态氮和铵态氮的比例和相对量的多少对培养结果培养基中硝态氮和铵态氮的比例和相对量的多

4、少对培养结果影响十分明显。影响十分明显。MSMS和和N6N6是两种不同类型的培养基是两种不同类型的培养基，前者含有，前者含有较高浓度和比例的铵态氮，后者含有高浓度的硝态氮和低比较高浓度和比例的铵态氮，后者含有高浓度的硝态氮和低比例的铵态氮，两者的培养效果常常不同。例的铵态氮，两者的培养效果常常不同。第一节第一节 无机营养成分无机营养成分 1 1、无机大量元素、无机大量元素 其他无机大量元素其他无机大量元素P P和和K K以磷酸钾或磷酸二氢钾以磷酸钾或磷酸二氢钾的化合物的化合物加入，加入，MgMg以硫酸镁以硫酸镁的形态加入，的形态加入，S S以硫酸氨以硫酸氨的形式加入，的形式加入，CaCa以氯化

5、钙以氯化钙的形式加入。这些元素的需要量明显没有的形式加入。这些元素的需要量明显没有N N的需要量大，而且加入量往往是过剩的。的需要量大，而且加入量往往是过剩的。 在一般培养基中，在一般培养基中，含含N N盐盐的总量在每升的总量在每升2000-30002000-3000毫克之毫克之间，间，含含CaCa或或MgMg的盐的盐的量在每升的量在每升100100至至400400之间。之间。第一节第一节 无机营养成分无机营养成分 2 2、无机微量成分、无机微量成分 微量元素中微量元素中硼、锰、锌和铁硼、锰、锌和铁的需求量比较大，在每升的需求量比较大，在每升30-10030-100毫克的范围内；毫克的范围内；

6、铜、钴和钼铜、钴和钼的需求量很少，在的需求量很少，在1 1毫克或以下的范围。毫克或以下的范围。 有些培养基的微量成分元素种类比较少。由于某些微量有些培养基的微量成分元素种类比较少。由于某些微量元素的需求量的确很微少，除了精确的营养成分研究，元素的需求量的确很微少，除了精确的营养成分研究，采用特别高纯度的试剂进行液体培养之外，完全可以从采用特别高纯度的试剂进行液体培养之外，完全可以从水、试剂、特别是琼脂中混入的水、试剂、特别是琼脂中混入的杂质中吸收杂质中吸收而满足生长而满足生长发育的需要。发育的需要。第一节第一节 无机营养成分无机营养成分 2 2、无机微量元素、无机微量元素 在微量元素中，铁是一

7、种需求量相对较大但容易在微量元素中，铁是一种需求量相对较大但容易沉淀，较难被吸收的元素。现在通常采用乙二胺沉淀，较难被吸收的元素。现在通常采用乙二胺四乙酸（四乙酸（EDTAEDTA）的钠盐加以）的钠盐加以螯合保护螯合保护，以保证铁，以保证铁元素的有效性。元素的有效性。 绝大多数培养基都含有碘的化合物碘化钾，但碘绝大多数培养基都含有碘的化合物碘化钾，但碘的必要性还没有得到证明。的必要性还没有得到证明。第二章第二章 培养基培养基* *无机营养无机营养 * *有机营养有机营养 * *生理活性物质生理活性物质 * *其他添加物其他添加物 * *水水第二节第二节 有机营养成分有机营养成分 1 1、糖类、

8、糖类 在培养条件下，离体的植物细胞不能进行有效的光合作用在培养条件下，离体的植物细胞不能进行有效的光合作用生成碳水化合物，生成碳水化合物，由自养生物变成异养生物由自养生物变成异养生物，生长发育所，生长发育所需要的碳源只能从培养基中吸收。因此，可以被细胞吸收需要的碳源只能从培养基中吸收。因此，可以被细胞吸收利用的糖类碳水化合物是培养基的必要成分。利用的糖类碳水化合物是培养基的必要成分。 蔗糖是培养基中最常用的碳源。实际上，由于培养基灭菌蔗糖是培养基中最常用的碳源。实际上，由于培养基灭菌采用了高温高压的条件，加入到培养基中的蔗糖有相当一采用了高温高压的条件，加入到培养基中的蔗糖有相当一部分发生了部

9、分发生了水解反应水解反应，转化成了葡萄糖和果糖。，转化成了葡萄糖和果糖。 第二节第二节 有机营养成分有机营养成分 1 1、糖类、糖类 培养基中蔗糖的常用浓度是培养基中蔗糖的常用浓度是2-5%2-5%。蔗糖除了作。蔗糖除了作为碳源外，还起着调节培养基为碳源外，还起着调节培养基渗透压渗透压的作用。的作用。 根的器官培养采用较低浓度的蔗糖。根的器官培养采用较低浓度的蔗糖。 幼胚培养采用高浓度的蔗糖。幼胚培养采用高浓度的蔗糖。 花药培养采用高浓度的蔗糖。花药培养采用高浓度的蔗糖。第二节第二节 有机营养成分有机营养成分 2, 2, 氨基酸类氨基酸类 氨基酸类在组织培养中并不是必要的，但有时在氨基酸类在组

10、织培养中并不是必要的，但有时在培养基中加入某些特定的氨基酸可以取得明显有培养基中加入某些特定的氨基酸可以取得明显有益的效果。益的效果。 常用的氨基酸有脯氨酸、甘氨酸、谷氨酸、天冬常用的氨基酸有脯氨酸、甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和色氨酸等。氨酸和色氨酸等。 1000-1500mg/l1000-1500mg/l的脯氨酸有促进水稻愈伤组织增的脯氨酸有促进水稻愈伤组织增殖以及改良愈伤组织质量的显著作用。殖以及改良愈伤组织质量的显著作用。 2000mg/l2000mg/l的脯氨酸能大幅度提高大豆不定芽的形的脯氨酸能大幅度提高大豆不定芽的形成和有利于不定芽的生长。成和有利于不定芽的生长。第二节第二节 有机营

11、养成分有机营养成分 2, 2, 氨基酸类氨基酸类 一种特殊的培养基一种特殊的培养基：完全不采用无机态氮，仅采：完全不采用无机态氮，仅采用甘氨酸，精氨酸，天冬氨酸，谷氨酰胺和色氨用甘氨酸，精氨酸，天冬氨酸，谷氨酰胺和色氨酸的有机氮为唯一氮源的培养基，叫酸的有机氮为唯一氮源的培养基，叫AAAA培养基，培养基，这可以说是一种非常特别的培养基。这可以说是一种非常特别的培养基。 AAAA培养基在有些情况下可以促进悬浮培养的细胞培养基在有些情况下可以促进悬浮培养的细胞团的分散，成为禾本科作物悬浮培养细胞游离原团的分散，成为禾本科作物悬浮培养细胞游离原生质体时较常采用的培养基。生质体时较常采用的培养基。第二

12、节第二节 有机营养成分有机营养成分 3 3，其它，其它 包括多种的天然有机物质以及加工品，最常用的有椰子包括多种的天然有机物质以及加工品，最常用的有椰子汁汁(CW,CM)(CW,CM)、水解蛋白或蛋白胨、水解蛋白或蛋白胨(peptone)(peptone)、此外还有人、此外还有人用玉米胚乳浸出物、麦芽浸出物、酵母浸出物、番茄汁、用玉米胚乳浸出物、麦芽浸出物、酵母浸出物、番茄汁、香蕉汁等等。香蕉汁等等。 虽然这些物质往往对培养起着重要的促进作用，但因为虽然这些物质往往对培养起着重要的促进作用，但因为原材料和加工方法的不同，使用效果有可能不稳定、是原材料和加工方法的不同，使用效果有可能不稳定、是造

13、成实验重复性差、效果不稳定的主要原因。造成实验重复性差、效果不稳定的主要原因。 不采用天然物质的成分一定的培养基称为不采用天然物质的成分一定的培养基称为完全合成培养完全合成培养基基。几种天然有机物质的制备方法几种天然有机物质的制备方法 番茄：番茄：挤压后取得汁液，直接加入培养基，调挤压后取得汁液，直接加入培养基，调节酸碱度后灭菌。节酸碱度后灭菌。 马铃薯：马铃薯：切成边长约切成边长约6mm6mm的小块后加水煮沸的小块后加水煮沸15-15-2020分钟，取汁液加入培养基，然后调整酸碱度，分钟，取汁液加入培养基，然后调整酸碱度，再行灭菌。再行灭菌。 香蕉：香蕉：压烂成泥浆状后全部加入到培养基中，压

14、烂成泥浆状后全部加入到培养基中，调整酸碱度后灭菌。调整酸碱度后灭菌。 椰子水：椰子水：直接加热至直接加热至8080度以上，然后冷却至常度以上，然后冷却至常温，再用温，再用3 3层纱布过滤除去变性凝固的蛋白质层纱布过滤除去变性凝固的蛋白质成分。加入到培养基后，调整酸碱度灭菌。成分。加入到培养基后，调整酸碱度灭菌。第二章第二章 培养基培养基* *无机营养无机营养 * *有机营养有机营养 * *生理活性物质生理活性物质 * *其他添加物其他添加物 * *水水第三节第三节 生理活性物质生理活性物质 生理活性物质生理活性物质(physiologically active (physiologically

15、 active elements)elements)在培养基中的浓度一般在十万分之在培养基中的浓度一般在十万分之一至千万分之一，具有提高细胞活力或改变细一至千万分之一，具有提高细胞活力或改变细胞的发育模式的作用，和一般的营养成分有本胞的发育模式的作用，和一般的营养成分有本质上的不同。质上的不同。 生理活性物质一般包括植物激素和维生素生理活性物质一般包括植物激素和维生素(vitamin)(vitamin)两大类别。两大类别。第三节第三节 生理活性物质生理活性物质 1 1、植物激素、植物激素 植物激素也称植物生长调节物质。一般将天然的植物激素植物激素也称植物生长调节物质。一般将天然的植物激素称为荷

16、尔蒙（称为荷尔蒙（hormonehormone），而将人工合成的称为生长调节），而将人工合成的称为生长调节剂（剂（growth regulatorgrowth regulator）。）。 植物激素不仅具有促进细胞组织的生长的一般作用，还能植物激素不仅具有促进细胞组织的生长的一般作用，还能诱导培养细胞组织的诱导培养细胞组织的脱分化脱分化和器官和器官分化分化，以达到一定的培，以达到一定的培养目的。养目的。 目前，在植物体中发现的五类激素，都已在植物组织培养目前，在植物体中发现的五类激素，都已在植物组织培养中得到不同程度的应用。激素的使用使很多植物种类的组中得到不同程度的应用。激素的使用使很多植物种

17、类的组织细胞培养成为可能。织细胞培养成为可能。 分化、脱分化和再分化的概念 分化（分化（differentiationdifferentiation）：遗传上相同的细胞在结构和）：遗传上相同的细胞在结构和功能上变得不同的有序过程。功能上变得不同的有序过程。 脱分化（脱分化（dedifferentiationdedifferentiation）: : 一个成熟的细胞转变为一个成熟的细胞转变为分生状态并形成未分化的愈伤组织的现象。分生状态并形成未分化的愈伤组织的现象。 再分化再分化 （redifferentiationredifferentiation）: : 脱分化后的分生细胞脱分化后的分生细胞

18、（愈伤组织）在特定条件下发育成新的器官甚至完整植株（愈伤组织）在特定条件下发育成新的器官甚至完整植株（植株再生，（植株再生，Plant regenerationPlant regeneration）的过程。）的过程。 这些过程受内源或外源的植物激素的直接调控，而本质上这些过程受内源或外源的植物激素的直接调控，而本质上则是基因按一定顺序选择性地表达或关闭的结果。则是基因按一定顺序选择性地表达或关闭的结果。 胡萝卜根部组织的脱分化再分化水稻愈伤组织再分化植物激素的特征 非营养物质；非营养物质； 以微小剂量起作用，作用效果往往很复杂，常常以微小剂量起作用，作用效果往往很复杂，常常因浓度、植物物种和器

19、官组织的不同而有显著的因浓度、植物物种和器官组织的不同而有显著的差别；差别； 作用机理是激发某种反应，一般认为是通过诱导作用机理是激发某种反应，一般认为是通过诱导基因表达或信号转导来调控或启动生理代谢过程。基因表达或信号转导来调控或启动生理代谢过程。第三节第三节 生理活性物质生理活性物质 1 1、植物激素、植物激素 1 1 ）生长素）生长素 (auxin)(auxin) 天然存在的生长素主要是吲哚乙酸天然存在的生长素主要是吲哚乙酸(IAA)(IAA)和少量的吲哚和少量的吲哚丁酸丁酸(indole butyric acid, IBA)(indole butyric acid, IBA)。 在组织

20、培养中，应用更多的是人工合成的具有吲哚乙在组织培养中，应用更多的是人工合成的具有吲哚乙酸类似功能的化合物，主要包括：酸类似功能的化合物，主要包括：萘乙酸萘乙酸（naphthalene acetic acid, NAAnaphthalene acetic acid, NAA）；二氯苯氧乙酸，；二氯苯氧乙酸，（2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 2,4-D2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 2,4-D）；）；三氯苯氧乙三氯苯氧乙酸（酸（2,4,5-T2,4,5-T）等。）等。 这些化学合成的生长素类物质不仅价格便宜，而且比这些化学合成的生长素

21、类物质不仅价格便宜，而且比吲哚乙酸的光稳定性和热稳定性好。吲哚乙酸的光稳定性和热稳定性好。第三节第三节 生理活性物质生理活性物质 1 1、植物激素、植物激素 1 1）生长素）生长素 2,4-D2,4-D和和2,4,5-T2,4,5-T的作用力度较强，一般用于的作用力度较强，一般用于诱导组织脱分诱导组织脱分化化和促进愈伤组织的增殖。和促进愈伤组织的增殖。 NAANAA的作用效果介于的作用效果介于IBAIBA和和2,4-D2,4-D之间，和之间，和2,4-D2,4-D明显不同的明显不同的一个特点是不像一个特点是不像2,4-D2,4-D那样强烈地抑制叶绿素的形成。那样强烈地抑制叶绿素的形成。 NAA

22、NAA在组织培养中主要用于在组织培养中主要用于促进根的形成和配合细胞分裂促进根的形成和配合细胞分裂素使用素使用，提高培养物的活力。，提高培养物的活力。 生长素的使用浓度一般在生长素的使用浓度一般在0.1-10 mg/l0.1-10 mg/l。第三节第三节 生理活性物质生理活性物质 1 1、植物激素、植物激素 2 2）细胞分裂素）细胞分裂素 （cytokinincytokinin） 天然存在的主要是玉米素（天然存在的主要是玉米素（ZeatinZeatin）。）。 天然的细胞分裂天然的细胞分裂素其热稳定性都比较差，价格也特别昂贵。在组培中更素其热稳定性都比较差，价格也特别昂贵。在组培中更经常使用的

23、是人工合成的细胞分裂素。人工合成的分裂经常使用的是人工合成的细胞分裂素。人工合成的分裂素主要包括：素主要包括： 激动素（俗名动力精，激动素（俗名动力精，KinetinKinetin，略称，略称KtKt，化学名称：，化学名称：6-6-糠基氨基嘌呤，糠基氨基嘌呤， 6-furfurylaminopurine6-furfurylaminopurine，）；，）；苄基腺苄基腺嘌呤（嘌呤（6-benzyladenine, 6-BA6-benzyladenine, 6-BA，也称，也称6-6-苄氨基嘌呤苄氨基嘌呤（6-benzylaminopurine, 6-BAP6-benzylaminopurine,

24、 6-BAP）；）；噻苯隆（噻苯隆（N-N-苯基苯基- -N-1,2,3-N-1,2,3-噻二唑噻二唑-5-5-脲，脲， thidiazuron, TDZ)thidiazuron, TDZ)。第三节第三节 生理活性物质生理活性物质 1 1、植物激素、植物激素 2 2）细胞分裂素）细胞分裂素 （cytokinincytokinin） KtKt一般是配合一般是配合2,4-D2,4-D在在诱导愈伤组织诱导愈伤组织中使用中使用; ; BABA一般是在一般是在诱导不定芽诱导不定芽时单独或配合时单独或配合NAANAA使用使用; ; TDZTDZ一般情况下一般情况下作用最强烈作用最强烈，纯品价格高，通，纯品

25、价格高，通常是在常是在BABA作用效果不理想时才使用。作用效果不理想时才使用。第三节第三节 生理活性物质生理活性物质 1 1、植物激素、植物激素 3）赤霉素（gibberellic acid） 天然赤霉素，加上合成的一共有好几十种，而最有代表性，天然赤霉素，加上合成的一共有好几十种，而最有代表性，研究得较多的是其中赤霉酸研究得较多的是其中赤霉酸( (赤霉素赤霉素A A3 3或或GAGA3 3) )。 使用赤霉素的效果和目的主要有：使用赤霉素的效果和目的主要有： 缓解细胞分裂素对茎部伸长的抑制作用；缓解细胞分裂素对茎部伸长的抑制作用； 用于果树的胚珠培养，以促进胚胎发育；用于果树的胚珠培养，以促

26、进胚胎发育； 用于草莓和马铃薯等的茎尖生长点培养；用于草莓和马铃薯等的茎尖生长点培养； 用于促进椰菜花的愈伤组织再分化。用于促进椰菜花的愈伤组织再分化。第三节第三节 生理活性物质生理活性物质 1 1、植物激素、植物激素 4 4） 脱落酸脱落酸 （abscisic acidabscisic acid，ABAABA） 脱落酸是在前世纪脱落酸是在前世纪6060年代才被发现的，在化学结构上和赤年代才被发现的，在化学结构上和赤霉素同属于萜烯类化合物。脱落酸有顺反两种异构体，霉素同属于萜烯类化合物。脱落酸有顺反两种异构体，反式异构体的生理活性很低。反式异构体的生理活性很低。 脱落酸在组织培养方面的作用有：

27、脱落酸在组织培养方面的作用有： A A，抑制未成熟胚的过早萌发，促进胚胎的正常发育；，抑制未成熟胚的过早萌发，促进胚胎的正常发育；B B，促进番茄，番薯，烟草和水稻的植株再分化；，促进番茄，番薯，烟草和水稻的植株再分化；C C，在人工种子的制备中使用脱落酸防止胚胎的过早萌发或，在人工种子的制备中使用脱落酸防止胚胎的过早萌发或包埋的芽体的过早萌动。包埋的芽体的过早萌动。第三节第三节 生理活性物质生理活性物质 1 1、植物激素、植物激素 5 5）乙烯（）乙烯（EthyleneEthylene） 在五类植物激素中，乙烯是被确认得最迟的，也是唯一的一在五类植物激素中，乙烯是被确认得最迟的，也是唯一的一

28、种气态激素。乙烯在组培中的应用例子很少，但在密封的种气态激素。乙烯在组培中的应用例子很少，但在密封的培养容器内几乎都可以检测到乙烯的存在，证明培养细胞培养容器内几乎都可以检测到乙烯的存在，证明培养细胞组织都或多或少地产生乙烯。组织都或多或少地产生乙烯。 油菜等十字花科植物的离体培养物则受到其本身产生油菜等十字花科植物的离体培养物则受到其本身产生的乙烯的显著抑制，添加硝酸银（的乙烯的显著抑制，添加硝酸银（2-10 mg/l2-10 mg/l）可以有效地）可以有效地促进培养物的增殖和生长。促进培养物的增殖和生长。第三节第三节 生理活性物质生理活性物质 2 2、维生素类和类维生素、维生素类和类维生素

29、 大多数培养的细胞都能合成所有必需的维生素，但在数量大多数培养的细胞都能合成所有必需的维生素，但在数量上往往不够，在培养基中加入一定量的某些维生素可以上往往不够，在培养基中加入一定量的某些维生素可以有效地促进细胞组织的生长和增殖有效地促进细胞组织的生长和增殖, ,有时还对培养成功与有时还对培养成功与否起着决定性的作用。否起着决定性的作用。 常用的维生素有硫胺素常用的维生素有硫胺素( (维生素维生素B1, thiamine-HCl),B1, thiamine-HCl),吡哆吡哆醇醇( (维生素维生素B6, pyridoxine-HCl)B6, pyridoxine-HCl)，烟酸，烟酸( (尼古

30、丁酸尼古丁酸, ,维生维生素素B3, Nicotinic acid)B3, Nicotinic acid)，泛酸钙，泛酸钙(B5, Ca-pantothenate)(B5, Ca-pantothenate)等。等。第三节第三节 生理活性物质生理活性物质 2 2、维生素类和类维生素、维生素类和类维生素 在所有的维生素种，硫胺素最为重要，使用浓在所有的维生素种，硫胺素最为重要，使用浓度在度在0.1-10mg/L0.1-10mg/L。 硫胺素和吡哆醇一般采用盐酸盐的形态，这样硫胺素和吡哆醇一般采用盐酸盐的形态，这样可以更加容易溶解在水中。可以更加容易溶解在水中。 肌醇是一种类似维生素的物质，在培养基

31、中使肌醇是一种类似维生素的物质，在培养基中使用浓度比维生素高，一般使用浓度为每升用浓度比维生素高，一般使用浓度为每升100100毫克。毫克。 第二章第二章 培养基培养基* *无机营养无机营养 * *有机营养有机营养 * *生理活性物质生理活性物质 * *其他添加物其他添加物 * *水水第四节第四节 其他添加物其他添加物 1 1，培养基固化剂，培养基固化剂 1 1）琼脂（）琼脂（agaragar） 固化剂中使用最多的是琼脂，又名琼胶、洋菜、固化剂中使用最多的是琼脂，又名琼胶、洋菜、冻粉，是一类从石花菜及其它红藻类植物提取出冻粉，是一类从石花菜及其它红藻类植物提取出来的藻胶。条状琼脂为类白色或淡黄

32、色半透明细来的藻胶。条状琼脂为类白色或淡黄色半透明细长条状；粉状琼脂为鳞片状无色或淡黄色粉末。长条状；粉状琼脂为鳞片状无色或淡黄色粉末。 琼脂是多糖类物质，使用浓度为琼脂是多糖类物质，使用浓度为0.6-1%0.6-1%。现在还。现在还没有看到植物组织能吸收利用琼脂的报导。但琼没有看到植物组织能吸收利用琼脂的报导。但琼脂里混杂的物质常常对培养结果产生比较明显的脂里混杂的物质常常对培养结果产生比较明显的影响。影响。第四节第四节 其他添加物其他添加物 1 1，培养基固化剂，培养基固化剂 1 1）琼脂（）琼脂（agaragar） 琼脂溶液（培养基）一般在琼脂溶液（培养基）一般在4545摄氏度前后逐渐摄

33、氏度前后逐渐凝固，浓度是影响凝固温度的一个因子。如果凝固，浓度是影响凝固温度的一个因子。如果培养基灭菌后没有混匀，容器底部的浓度偏高，培养基灭菌后没有混匀，容器底部的浓度偏高，容易在底部开始凝固。容易在底部开始凝固。 附：琼脂糖附：琼脂糖(agarose)(agarose)，在多数情况下在多数情况下的培养效果比琼脂好，特别是低凝固温度的琼的培养效果比琼脂好，特别是低凝固温度的琼脂糖是原生质体包埋培养的首选材料。脂糖是原生质体包埋培养的首选材料。 第四节第四节 其他添加物其他添加物 1 1，固化剂，固化剂 2 2）卡拉胶（）卡拉胶（carrageenan ） 卡拉胶是另一种在组织培养生产上用得最

34、广泛的卡拉胶是另一种在组织培养生产上用得最广泛的固化剂，使用浓度为固化剂，使用浓度为0.6-0.8%0.6-0.8%，价格为琼脂的，价格为琼脂的1/2-1/31/2-1/3。 卡拉胶是从红藻中的几个海藻品种中提取的海藻卡拉胶是从红藻中的几个海藻品种中提取的海藻多糖的统称。不同的来源有不同的精细结构，其多糖的统称。不同的来源有不同的精细结构，其胶体性质也不尽相同。胶体性质也不尽相同。第四节第四节 其他添加物其他添加物 1 1，固化剂，固化剂 2 2）卡拉胶）卡拉胶 卡拉胶干的粉末性质很稳定，长期放置不会降卡拉胶干的粉末性质很稳定，长期放置不会降解，在中性和碱性溶液中也很稳定，即使加热解，在中性和

35、碱性溶液中也很稳定，即使加热也不水解。植物细胞不能分解或吸收卡拉胶。也不水解。植物细胞不能分解或吸收卡拉胶。 卡拉胶在培养效果上和琼脂往往有区别，使用卡拉胶在培养效果上和琼脂往往有区别，使用琼脂的培养效果往往较好，例如有利于避免植琼脂的培养效果往往较好，例如有利于避免植物材料的玻璃化。物材料的玻璃化。第四节第四节 其他添加物其他添加物 1,1,固化剂固化剂 3)Phytagel(3)Phytagel(植物胶植物胶) ) PhytagelPhytagel是一种纯度高、透明度好，凝胶强度大的固化剂。是一种纯度高、透明度好，凝胶强度大的固化剂。使用浓度为使用浓度为1.5-2g/L,1.5-2g/L,

36、仅为琼脂的仅为琼脂的1/41/4到到1/51/5的用量。的用量。 PhytagelPhytagel由细菌所产生由细菌所产生, ,主要成分为葡糖甙酸主要成分为葡糖甙酸, ,鼠李糖和极鼠李糖和极少量的葡萄糖。少量的葡萄糖。 PhytagelPhytagel需要一定浓度的钙离子才能够凝固，在培养水稻需要一定浓度的钙离子才能够凝固，在培养水稻植株的后期本来已经固化的培养基会变软甚至液化。植株的后期本来已经固化的培养基会变软甚至液化。第四节第四节 其他添加物其他添加物 1,1,固化剂固化剂 4)4)冷凝胶冷凝胶 固化质量类似优质琼脂，但透明度比琼脂高，固化质量类似优质琼脂，但透明度比琼脂高，并且粘度比琼

37、脂小。因此特别适合组培苗最后并且粘度比琼脂小。因此特别适合组培苗最后一个阶段一个阶段诱导芽条长根的培养。因为组培诱导芽条长根的培养。因为组培苗出瓶后需要洗干净根上的培养基才能种植苗出瓶后需要洗干净根上的培养基才能种植。第四节第四节 其他添加物其他添加物 1,1,固化剂固化剂 5) 5) 其他其他 淀粉也可作为培养基的固化剂，但物理性能很淀粉也可作为培养基的固化剂，但物理性能很差，粘性大，操作不方便。有些植物种类或器差，粘性大，操作不方便。有些植物种类或器官能在一定程度上利用培养基中的淀粉。官能在一定程度上利用培养基中的淀粉。 热稳定和化学惰性的物质，这类物质很多，但热稳定和化学惰性的物质，这类

38、物质很多，但在组织培养中应用不常见，主要是起到物理性在组织培养中应用不常见，主要是起到物理性质的支撑作用。质的支撑作用。有四个因素会影响培养基的固化强度有四个因素会影响培养基的固化强度：固化剂的量，培养基酸碱度，高压灭菌的温度和时间长度，培养基成分特别是重金属离子浓度。固化剂一定要在溶解状态时搅拌混匀，不然会沉淀而造成培养基上层偏软。第四节第四节 其他添加物其他添加物 2 2，酸碱度调节剂和稳定剂，酸碱度调节剂和稳定剂 一般培养基酸碱度在调配后偏于酸性，一般培养基酸碱度在调配后偏于酸性，pHpH值在值在5.05.0前前后，培养基在高压灭菌后后，培养基在高压灭菌后pHpH值还会继续降低。值还会继

39、续降低。 太低的太低的pHpH值不仅不适合植物细胞的生长，而且，还值不仅不适合植物细胞的生长，而且，还会明显降低培养基的凝胶强度，或导致培养基完全会明显降低培养基的凝胶强度，或导致培养基完全不能凝固。不能凝固。 高压灭菌之前将培养基的高压灭菌之前将培养基的pHpH值适当调高，一般是采值适当调高，一般是采用用1N1N的的NaOHNaOH或或KOHKOH溶液将酸碱度调至溶液将酸碱度调至pHpH值等于值等于5.6-5.6-5.85.8。 第四节第四节 其他添加物其他添加物 2 2，酸碱度调节剂和稳定剂，酸碱度调节剂和稳定剂 很多缓冲剂由于对植物细胞具有毒害作用而不很多缓冲剂由于对植物细胞具有毒害作用

40、而不能够在培养基中使用；实际上能够用于稳定培能够在培养基中使用；实际上能够用于稳定培养基酸碱度的只有养基酸碱度的只有MESMES（吗啉代乙基磺酸），（吗啉代乙基磺酸），一般使用量在一般使用量在500mg/l500mg/l左右。左右。 由于由于MESMES自身是酸性物质，增加添加量会导致自身是酸性物质，增加添加量会导致培养基太酸而不适合细胞生长，因此，不能够培养基太酸而不适合细胞生长，因此，不能够通过增加使用量来提高缓冲能力通过增加使用量来提高缓冲能力。第四节第四节 其他添加物其他添加物 3 3，渗透压（，渗透压（osmotic potentialosmotic potential）调节剂）调节

41、剂 在某些特殊情况下需要对培养基的渗透压进行调节。在某些特殊情况下需要对培养基的渗透压进行调节。 培养基的成分决定了渗透压的具体数值，对渗透压的调培养基的成分决定了渗透压的具体数值，对渗透压的调节需要改变培养基的成分。节需要改变培养基的成分。 渗透压调节剂一般采用植物不能进行代谢的物质，用的渗透压调节剂一般采用植物不能进行代谢的物质，用的最多的是甘露醇最多的是甘露醇(mannitol)(mannitol)和山梨醇和山梨醇(sorbitol)(sorbitol)。 实际上，某些植物是能够代谢山梨醇的。实际上，某些植物是能够代谢山梨醇的。 对渗透压的改变量和调节剂的分子量成反比。对渗透压的改变量和

42、调节剂的分子量成反比。第四节第四节 其他添加物其他添加物 4 4，吸附剂，吸附剂(absorbance)(absorbance) 吸附剂的作用是吸收植物组织分泌到培养基中的有害物质，吸附剂的作用是吸收植物组织分泌到培养基中的有害物质，保护植物组织免受毒害，防止组织褐化（保护植物组织免受毒害，防止组织褐化（browning, browning, necrosisnecrosis）。）。 1),1),活性炭活性炭(activated charcoal, AC)(activated charcoal, AC) 活性炭是一种多孔性的微粒，主要是利用物理性的吸附作活性炭是一种多孔性的微粒，主要是利用物理

43、性的吸附作用。加到培养基后可以和外渗物结合，减少外渗物对组织用。加到培养基后可以和外渗物结合，减少外渗物对组织的毒害作用。但活性炭也会吸收植物生长调节剂，从另一的毒害作用。但活性炭也会吸收植物生长调节剂，从另一个方面对组织培养造成影响。个方面对组织培养造成影响。第四节第四节 其他添加物其他添加物 4 4，吸附剂，吸附剂(absorbance)(absorbance) 2), 聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylpyrrodine, PVP) PVP PVP 是大分子化合物，具有不同的分子量可供是大分子化合物，具有不同的分子量可供选用，对酚类物质具有专一的吸附能力，在生选用，对酚类物质具有专一的吸

44、附能力，在生物化学分离制备中常作为酚类物质和细胞器的物化学分离制备中常作为酚类物质和细胞器的保护剂。保护剂。第四节第四节 其他添加物其他添加物 4 4，吸附剂，吸附剂(absorbance)(absorbance) 活性炭和活性炭和PVPPVP的添加效果的不同还由于两者在的添加效果的不同还由于两者在培养基中的分布情况的不同而有显著的差别。培养基中的分布情况的不同而有显著的差别。在固体培养基中，在固体培养基中，PVP PVP 的分布是均匀的，而活的分布是均匀的，而活性炭则大部分沉淀到培养瓶的底部，难以发挥性炭则大部分沉淀到培养瓶的底部，难以发挥作用。作用。 活性炭的颗粒越大，沉淀的比例就越大。在植活性炭的颗