植物組培培養(yǎng)基及其配制
培養(yǎng)基好比土壤，是組織培養(yǎng)中離體材料賴以生存和發(fā)展的基地。因此，在組織培養(yǎng)基的各個(gè)環(huán)節(jié)中，應(yīng)著重掌握培養(yǎng)基，了解它的組成和配制方法。
一、組成培養(yǎng)基的五類成分
目前，大多數(shù)培養(yǎng)基的成分是由無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物、碳源、維生素、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)和有機(jī)附加物等五類物質(zhì)組成的。
1.無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物
無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物主要由大量元素和微量元素兩部分組成，大量元素中，氮源通常有硝態(tài)氮或銨態(tài)氮，但在培養(yǎng)基中用硝態(tài)氮的較多，也有將硝態(tài)氮和銨態(tài)氮混合使用的。磷和硫則常用磷酸鹽和硫酸鹽來(lái)提供。鉀是培養(yǎng)基中主要的陽(yáng)離子，在近代的培養(yǎng)基中，其數(shù)量有逐漸提高的趨勢(shì)。而鈣、鈉、鎂的需要?jiǎng)t較少。培養(yǎng)基所需的鈉和氯化物，由鈣鹽、磷酸鹽或微量營(yíng)養(yǎng)物提供。微量元素包括碘、錳、鋅、鉬、銅、鈷和鐵。培養(yǎng)基中的鐵離子，大多以螯合鐵的形式存在，即FeSO4與Na2—EDTA(螯合劑)的混合。
2.碳源
培養(yǎng)的植物組織或細(xì)胞，它們的光合作用較弱。因此，需要在培養(yǎng)基中附加一些碳水化合物以供需要。培養(yǎng)基中的碳水化合物通常是蔗糖。蔗糖除作為培養(yǎng)基內(nèi)的碳源和能源外，對(duì)維持培養(yǎng)基的滲透壓也起重要作用。
3.維生素
在培養(yǎng)基中加入維生素，常有利于外植體的發(fā)育。培養(yǎng)基中的維生素屬于B族維生素，其中效果最佳的有維生素B1、維生素B6、生物素、泛酸鈣和肌醇等。
4.有機(jī)附加物
包括人工合成或天然的有機(jī)附加物。最常用的有酪朊水解物、酵母提取物、椰子汁及各種氨基酸等。另外，瓊脂也是最常用的有機(jī)附加物，它主要是作為培養(yǎng)基的支持物，使培養(yǎng)基呈固體狀態(tài)，以利于各種外植體的培養(yǎng)。
5.生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)
常用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)大致包括以下三類：
(1)植物生長(zhǎng)素類。如吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)。
(2)細(xì)胞分裂素。如玉米素(Zt)、6-芐基嘌呤(6-BA或BAP)和激動(dòng)素(Kt)。
(3)赤霉素。組織培養(yǎng)中使用的赤霉素只有一種，即赤霉酸(GA3)。
二、常用培養(yǎng)基配方及其特點(diǎn)
1.常用培養(yǎng)基配方
組織培養(yǎng)是否成功，在很大程度上取決于對(duì)培養(yǎng)基的選擇。不同培養(yǎng)基有不同特點(diǎn)，適合于不同的植物種類和接種材料。開展組織培養(yǎng)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)對(duì)各種培養(yǎng)基進(jìn)行了解和分析，以便能從中選擇使用。下面介紹組織培養(yǎng)幾種常用培養(yǎng)基的配方見(jiàn)表9－1。
培養(yǎng)基中的激素種類和數(shù)量，隨著不同培養(yǎng)階段和不同材料而有變化，因此各配方中均不列入。
2.幾種常用培養(yǎng)基的特點(diǎn)
(1) MS培養(yǎng)基。 MS培養(yǎng)基是目前普遍使用的培養(yǎng)基。它有較高的無(wú)機(jī)鹽濃度，對(duì)保證組織生長(zhǎng)所需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和加速愈傷組織的生長(zhǎng)十分有利。由于配方中的離子濃度高，在配制、貯存、消毒等過(guò)程中，即使有些成分略有出入，也不致影響離子間的平衡。MS固體培養(yǎng)基可用來(lái)誘導(dǎo)愈傷組織，或用于胚、莖段、莖尖及花藥培養(yǎng)，它的液體培養(yǎng)基用于細(xì)胞懸浮培養(yǎng)時(shí)能獲得明顯成功。這種培養(yǎng)基中的無(wú)機(jī)養(yǎng)分的數(shù)量和比例比較合適，足以滿足植物細(xì)胞在營(yíng)養(yǎng)上和生理上的需要。因此，一般情況下，無(wú)須再添加氨基酸、酪蛋白水解物、酵母提取物及椰子汁等有機(jī)附加成分。與其它培養(yǎng)基的基本成分相比，MS培養(yǎng)基中的硝酸鹽、鉀和銨的含量高，這是它的明顯特點(diǎn)。
(2)B5培養(yǎng)基。B5培養(yǎng)基的主要特點(diǎn)是含有較低的銨，這是因?yàn)殇@可能對(duì)不少培養(yǎng)物的生長(zhǎng)有抑制作用。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，有些植物的愈傷組織和懸浮培養(yǎng)物在MS培養(yǎng)基上生長(zhǎng)得比B5培養(yǎng)基上要好，而另一些植物，在B5培養(yǎng)基上更適宜。
(3)N6培養(yǎng)基。N6培養(yǎng)基特別適合于禾谷類植物的花藥和花粉培養(yǎng)，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。在組織培養(yǎng)中，經(jīng)常采用的還有懷特(While，1963)培養(yǎng)基、尼許(Nitsch，1951)培養(yǎng)基等。它們?cè)诨境煞稚洗笸‘悺烟嘏囵B(yǎng)基由于無(wú)機(jī)鹽的數(shù)量比較低，更適合木本植物的組織培養(yǎng)。
三、培養(yǎng)液的配制
1.制備母液
為了避免每次配制培養(yǎng)基都要對(duì)幾十種化學(xué)藥品進(jìn)行稱量，應(yīng)該將培養(yǎng)基中的各種成分，按原量10倍、100倍或1000倍稱量，配成濃縮液，這種濃縮液叫做母液。這樣，每次配制培養(yǎng)基時(shí)，取其總量的1/10、1/100、1/1000，加以稀釋，即成培養(yǎng)液。現(xiàn)將培養(yǎng)液中各類物質(zhì)制備母液的方法說(shuō)明如下。
(1)大量元素。大量元素包括硝酸銨等用量較大的幾種化合物。制備時(shí)，按表中排列的順序，以其10倍的用量，分別稱出并進(jìn)行溶解，以后按順序混在一起，最后加蒸餾水，使其總量達(dá)到1升，此即大量元素母液。
(2)微量元素。因用量少，為稱量方便和精確起見(jiàn)，應(yīng)配成100倍或1000倍的母液。配制時(shí)，每種化合物的量加大100倍或1000倍，逐次溶解并混在一起，制成微量元素母液。
(3)鐵鹽。鐵鹽要單獨(dú)配制。由硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)5.57克和乙二胺四乙酸二鈉(Na—EDTA)7.45克溶于1升水中配成。每配1升培養(yǎng)基，加鐵鹽5毫升。
(4)有機(jī)物質(zhì)。主要指氨
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