1、培养基的选择,一、培养基的种类及组成,在植物组织培养发展进程中,研究者们根据不同的研究目的和培养物对营养的需求,开发了数十种组分各异的培养基配方。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。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。White培养基在20世纪40年代用得较多,现在还常用。20世纪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,并生长快、分化快,且由于浓度
2、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。,培养基的命名:,对于培养基的命名,一般采用“发明人发表年份”或“培养基代号+发表年份”表示。例如:Murashige和Skoog(1962)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。,培养基可以按不同的分类标准进行分类:,依据培养基形态的不同,可分为固体培养基和液体培养基固体培养基因加有固化剂(如琼脂或卡拉胶)而呈固体状态;液体培养基不加固化剂,培养基为液体状态。两类培养基的操作技术和使用目的差别较大。,固体培养基与液体培养基相比:优点:操作简便,通气问题易于解决,便于经常观察研究等。 缺点:培养物与培
3、养基的接触(即吸收)面积小,各种养分在琼脂中扩散较慢,影响养分的充分利用,同时培养物排出的一些代谢废物,聚集在吸收表面,对组织产生毒害作用。,依据培养基中是否加有生长调节物质和附加物质,则可将培养基分为基本培养基和完全培养基基本培养基:只含有无机营养物(包括大量元素和微量元素)、维生素、氨基酸、碳水化合物和水;完全培养基:是在基本培养基的基础上,根据各种不同试验要求,附加一些物质,如各种植物生长调节剂:BA、ZT、KT、2-iP、2,4-D、NAA、IAA、IBA、GA3等,以及其它复杂有机附加物,包括有些成分尚不完全清楚的天然提取物(附加物),如椰乳、香蕉汁、番茄汁、酵母提取物、麦芽膏等。,
4、在培养基中添加植物生长调节物,在培养基的各成分中,生长调节物质是离体培养中最关键的物质,其用量虽然很少,但对外植体的脱分化和分化起着决定性的作用。它能以极微小的量影响到植物的细胞分化、分裂、发育,影响到植物的形态建成、开花、结实、成熟、脱落、衰老和休眠以及萌发等生理生化活动。以生长素类和细胞分裂素类最为常用。,(1) 生长素类生长素类的作用是促进细胞伸长(主要)和分裂(次要)、诱导受伤组织的表面细胞恢复分裂能力(愈伤组织)、促进胚状体的分化和试管苗生根等。另外,生长素与细胞分裂素配合使用,还能诱导腋芽及不定芽的发生。常用的生长素有2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)、NAA(萘乙酸,分和型 )、
5、IBA(吲哚丁酸)和IAA(吲哚乙酸)等,它们的活性强弱为:2,4-DNAAIBAIAA。,(2) 细胞分裂素类在培养基中添加细胞分裂素的作用: 促进细胞分裂与扩大; 抑制根的分化,诱导芽的分化,促进侧芽的萌发与生长; 增强蛋白质的合成,抑制衰老; 能够改变其它激素的作用。因此,细胞分裂素多用于诱导不定芽的分化和茎、苗的增殖,而在生根培养时使用较少或用量较低。,二、几类常用培养基的特性,植物培养基种类繁多,因成分(主要是无机盐水平)不同,可以大体划分成几类,分别适用于不同的培养目标。高盐型培养基高KNO3型培养基中盐型培养基低盐型培养基,高盐型培养基,MS是最广泛使用的培养基。它是1962年由
6、Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设计的。 特点:无机盐和离子浓度较高,养分齐全,铵态氮和硝态氮含量高,比例比较适合,离子平衡较好,使用误差较小,为较稳定的平衡溶液,能满足植物组织对矿质营养的要求,利于愈伤组织的诱导和增殖,特别适用于高需肥量植物种类或生长迅速的培养材料。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。,与MS较为接近的配方,还有LS(1965)和RM (1964),它们的基本成分均同于MS,但LS培养基去掉了甘氨酸、烟酸和盐酸吡多醇,后者则把硝酸铵从1650mg.L-1升至4950g.L-1,磷酸二氢钾从170 mg.L-
7、1升至510 mg.L-1,成为一个极高盐的配方。归入此类的配方还有BL,BM,ER和MT等。,高KNO3型培养基,对于喜钾、喜硝或忌铵的外植体材料而言,选用此类培养基是比较适宜的,此类配方有B5(1968)和N6(1974),B5的特点是铵盐较低,盐酸硫胺素较高,对枇杷胚状体的诱导效果较佳。N6由我国的朱至清等发明,高硝酸铵,不含钼,特别适用于禾谷类作物的花药培养,曾获国家发明二等奖,在国内外都有广泛的使用。,中盐型培养基,中盐型培养基包括H(1967),Nitsch(1969)和Miller(1963)等,在离体培养中也有广泛的应用。,低盐型培养基,特点:无机盐浓度低,适用于生根培养、成熟胚胎培养或种质材料的保存,包括White (1943),改良White(1963),HB(1963),WS(1966)和Knop(1965)等,其中Knop(1965)仅包括4种成分,可用作水培的培养液,改良White(1963)则比较多用于木本植物。低盐培养基的另一种来源方式,是在高盐或中盐配方上进行减量,如1/2 MS,1/3 MS和1/4 MS等。,