園藝植物生物技術(shù)

培養(yǎng)基的選擇一、培養(yǎng)基的種類及組成

在植物組織培養(yǎng)發(fā)展進(jìn)程中，研究者們根據(jù)不同的研究目的和培養(yǎng)物對營養(yǎng)的需求，開發(fā)了數(shù)十種組分各異的培養(yǎng)基配方。根據(jù)不同的植物和培養(yǎng)部位及不同的培養(yǎng)目的需選用不同的培養(yǎng)基。

培養(yǎng)基的產(chǎn)生最早是Sacks(1680)和Knop(1681)，他們對綠色植物的成分進(jìn)行了分析研究，根據(jù)植物從土中主要是吸收無機(jī)鹽營養(yǎng)，設(shè)計出了由無機(jī)鹽組成的Sacks和Knop溶液，至今仍在作為基本的無機(jī)鹽培養(yǎng)基得到廣泛應(yīng)用。White培養(yǎng)基在20世紀(jì)40年代用得較多，現(xiàn)在還常用。

20世紀(jì)60和70年代則大多采用MS等高濃度培養(yǎng)基，可以保證培養(yǎng)材料對營養(yǎng)的需要，并生長快、分化快，且由于濃度高，在配制、消毒過程中某些成分有些出入，也不致影響培養(yǎng)基的離子平衡。培養(yǎng)基的命名：

對于培養(yǎng)基的命名，一般采用“發(fā)明人＋發(fā)表年份”或“培養(yǎng)基代號+發(fā)表年份”表示。

例如：Murashige和Skoog（1962）培養(yǎng)基(簡稱MS培養(yǎng)基)，也有對某些成分進(jìn)行改良稱作改良培養(yǎng)基。培養(yǎng)基可以按不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類：

依據(jù)培養(yǎng)基形態(tài)的不同，可分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基因加有固化劑（如瓊脂或卡拉膠）而呈固體

狀態(tài)；液體培養(yǎng)基不加固化劑，培養(yǎng)基為液體狀態(tài)。

兩類培養(yǎng)基的操作技術(shù)和使用目的差別較大。固體培養(yǎng)基與液體培養(yǎng)基相比：優(yōu)點(diǎn)：操作簡便，通氣問題易于解決，便于經(jīng)常觀察研究等。缺點(diǎn)：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(kuò)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。

依據(jù)培養(yǎng)基中是否加有生長調(diào)節(jié)物質(zhì)和附加物質(zhì)，則可將培養(yǎng)基分為基本培養(yǎng)基和完全培養(yǎng)基

基本培養(yǎng)基：只含有無機(jī)營養(yǎng)物（包括大量元素和微量元素）、維生素、氨基酸、碳水化合物和水；

完全培養(yǎng)基：是在基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，根據(jù)各種不同試驗要求，附加一些物質(zhì)，如各種植物生長調(diào)節(jié)劑：BA、ZT、KT、2-iP、2，4-D、NAA、IAA、IBA、GA3等，以及其它復(fù)雜有機(jī)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、麥芽膏等。在培養(yǎng)基中添加植物生長調(diào)節(jié)物

在培養(yǎng)基的各成分中，生長調(diào)節(jié)物質(zhì)是離體培養(yǎng)中最關(guān)鍵的物質(zhì)，其用量雖然很少，但對外植體的脫分化和分化起著決定性的作用。它能以極微小的量影響到植物的細(xì)胞分化、分裂、發(fā)育，影響到植物的形態(tài)建成、開花、結(jié)實(shí)、成熟、脫落、衰老和休眠以及萌發(fā)等生理生化活動。

以生長素類和細(xì)胞分裂素類最為常用。（1)生長素類

生長素類的作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長(主要)和分裂(次要)、誘導(dǎo)受傷組織的表面細(xì)胞恢復(fù)分裂能力(愈傷組織)、促進(jìn)胚狀體的分化和試管苗生根等。另外，生長素與細(xì)胞分裂素配合使用，還能誘導(dǎo)腋芽及不定芽的發(fā)生。常用的生長素有2，4-D(2，4-二氯苯氧乙酸)、NAA(萘乙酸，分α和β型)、IBA(吲哚丁酸)和IAA(吲哚乙酸)等，它們的活性強(qiáng)弱為：2,4-D>NAA>IBA>IAA。(2)細(xì)胞分裂素類

在培養(yǎng)基中添加細(xì)胞分裂素的作用：①促進(jìn)細(xì)胞分裂與擴(kuò)大;②抑制根的分化，誘導(dǎo)芽的分化，促進(jìn)側(cè)芽的萌發(fā)與生長;③增強(qiáng)蛋白質(zhì)的合成，抑制衰老;④能夠改變其它激素的作用。因此，細(xì)胞分裂素多用于誘導(dǎo)不定芽的分化和莖、苗的增殖，而在生根培養(yǎng)時使用較少或用量較低。二、幾類常用培養(yǎng)基的特性

植物培養(yǎng)基種類繁多，因成分（主要是無機(jī)鹽水平）不同，可以大體劃分成幾類，分別適用于不同的培養(yǎng)目標(biāo)。

高鹽型培養(yǎng)基

高KNO3型培養(yǎng)基

中鹽型培養(yǎng)基

低鹽型培養(yǎng)基

高鹽型培養(yǎng)基

MS是最廣泛使用的培養(yǎng)基。它是1962年由Murashige和Skoog為培養(yǎng)煙草細(xì)胞而設(shè)計的。特點(diǎn)：無機(jī)鹽和離子濃度較高，養(yǎng)分齊全，銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量高，比例比較適合，離子平衡較好，使用誤差較小，為較穩(wěn)定的平衡溶液，能滿足植物組織對礦質(zhì)營養(yǎng)的要求，利于愈傷組織的誘導(dǎo)和增殖，特別適用于高需肥量植物種類或生長迅速的培養(yǎng)材料。它的硝酸鹽含量較其他培養(yǎng)基為高，廣泛地用于植物的器官、花藥、細(xì)胞和原生質(zhì)體培養(yǎng)，效果良好。

與MS較為接近的配方，還有LS(1965)和RM(1964)，它們的基本成分均同于MS，但LS培養(yǎng)基去掉了甘氨酸、煙酸和鹽酸吡多醇，后者則把硝酸銨從1650mg.L-1升至4950g.L-1，磷酸二氫鉀從170mg.L-1升至510mg.L-1，成為一個極高鹽的配方。

歸入此類的配方還有BL，BM，ER和MT等。高KNO3型培養(yǎng)基

對于喜鉀、喜硝或忌銨的外植體材料而言，選用此類培養(yǎng)基是比較適宜的，此類配方有B5(1968)和N6(1974)，B5的特點(diǎn)是銨鹽較低，鹽酸硫胺素較高，對枇杷胚狀體

的誘導(dǎo)效果較佳。N6由我國的朱至清等發(fā)明，高硝酸銨，不含鉬，特別適用于禾谷類作物的花藥培養(yǎng)，曾獲國家發(fā)明二等獎，在國內(nèi)外都有廣泛的使用。

中鹽型培養(yǎng)基

中鹽型培養(yǎng)基包括H（1967），Nitsch（1969）和Miller（1963）等，在離體培養(yǎng)中也有廣泛的應(yīng)用。低鹽型培養(yǎng)基特點(diǎn):無機(jī)鹽濃度低，適用于生根培養(yǎng)、成熟胚胎培養(yǎng)或種質(zhì)材料的保存，包括White(1943)，改良White(1963)，HB(1963)，WS