培養基的成分及其特點
培養基的成分
組織培養過程中，外植體生長所需的營養和生長因子，主要是由培養基供應的。因此，培養基中應包括植物生長必需的16種營養元素和某些生理活性物質。所有這些物質，可概括為5大類：
1．無機營養物 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，後七種屬微量元素。培養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，即硝態氮和銨態氮。有些培養基以硝態氮為主，另一些以銨態氮為主，多數二者兼而有之。
鐵往往以無機鐵供應，如硫酸亞鐵，為了防止沉澱，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 主要有兩類：一是作為有機營養物質，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、穀氨酰胺）；另一類是一些生理活性物質，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．植物生長刺激物質 主要加入植物天然的五類激素物質及其人工合成的類似生長激素物質，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-苄基氨基嘌呤、玉米素；赤黴素類中常用的有赤黴酸；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，本身並不提供任何營養。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”培養基，就是使瓊脂溶解於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，培養基就會變得很硬，營養物質難以擴散到培養的組織中去。若濃度過低，凝固性不好。新買來的瓊脂最好先試一下它的凝固力。一般瓊脂以顏色淺、透明度好、潔淨的為上品。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基與液體培養基相比優點在於操作簡便，通氣問題易於解決，便於經常觀察研究等，但它也有不少缺點，如培養物與培養基的接觸(即吸收)麵積小，各種養分在瓊脂中擴散較慢，影響養分的充分利用，同時培養物排出的一些代謝廢物，聚集在吸收表麵，對組織產生毒害作用。市售的各種瓊脂幾乎都含有雜質，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問題時，則應避免使用瓊脂。可在液體培養基表麵安放一個無菌濾紙製成的濾紙橋，然後在濾紙橋上進行愈傷組織培養。
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對培養材料沒有影響或影響較小。
活性炭（active carbon）可以降低組織培養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加工形成的粉沫結構，它結構疏鬆，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和色素等大分子物質，包括瓊脂中所含的雜質，培養物分泌的酚、醌類物質以及蔗糖在高壓消毒時產生的5—羥甲基糖醛及激素等。
抗生物質(antibiotic)，包括青黴素、鏈黴素、慶大黴素等，用量在5—20mg/L之間。添加抗生物質可防止菌類汙染，減少培養中材料的損失，尤其是快速繁殖中，常因汙染而丟棄成百上千瓶的培養物，采用適當的抗生素便可節約人力、物力和時間。尤其對大量通氣長期培養，效果更好。對於剛感染的組織材料，可向培養基中注入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製作用，可能某些植物適宜用青黴素，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，而放鬆滅菌措施。此外，在停止抗生素使用後，往往汙染率顯著上升，這可能是原來受抑製的菌類又滋生起來造成。5．其他對生長有益的未知複合成分 常用的為植物的天然汁液，如椰乳、酵母提取物、荸薺汁、蘋果汁、生梨汁等。他們的作用是供給一些必要的微量營養成分、生理活性物質和生長激素物質等。
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