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1、 第三章 培养基及一般操作技术培养基成分及配制课件2021/10/111第一节 培养基的概念、种类和成分第二节 培养基制备 第三节 一般操作技术 培养基成分及配制课件2021/10/112 在离体培养条件下，不同种植物的组织对营养有不同的要求，甚至同一种植物不同部位的组织对营养的要求也不相同，只有满足了它们各自的特殊要求，它们才能很好地生长。因此，没有一种培养基能够适合一切类型的植物组织或器官。第一节 培养基的概念、种类和成分 一、概念：培养基（culture medium）是人工配制的含有各种营养成分，经过严格灭菌的适于植物生长重要基质。培养基成分及配制课件2021/10/113 在建立一项
2、新的培养系统时，首先必须找到一合适的培养基，培养才有可能成功。在植物组织培养历史进程中，事实上也紧密地伴随着培养基的研制史。 培养基成分及配制课件2021/10/114不同的植物不同培养部位 不同的培养目的需选用不同的培养基二、培养基的种类 培养基多数以发明人的名字来命名，如White培养基，Murashige和Skoog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。培养基成分及配制课件2021/10/115 培养基种类MS培养基1962B5培养基1968White培养基1937N6培养基1975KM-8P培养基1974Miller培养基1965Nitsch培养基1963WP
3、M培养基1933培养基成分及配制课件2021/10/116 1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设计的。 特点：无机盐离子 浓度高，硝酸盐含量较高 广泛用于植物的器官、花药、细胞和原生质体培养 MS培养基及特点:培养基成分及配制课件2021/10/117 1968年由Gamborg等为培养大豆根细胞而设计的。特点：含有较低的铵，这可能对不少培养物的生长有抑 制作用。双子叶植物 尤其木本植物组培可选择B5 培养基及特点：培养基成分及配制课件2021/10/118 1937年由White为培养番茄根尖而设计的，1943年 随其专著的出版而问世。1963年又作了改良，称作Whi
4、te改良培养基，提高了MgSO4的浓度和增加了硼素。White 培养基特点：特点：无机盐数量较低适于生根培养培养基成分及配制课件2021/10/1191974年朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培养而设计的N6培养基特点： 特点;成分较简单， KNO3 和 (NH4)2SO4含量高 适合花药培养培养基成分及配制课件2021/10/1110 特点：有机成分较复杂，它包括了所有的单糖和维生素 广泛用于原生质体培养，包括融合的培养 KM-8P培养基特点： 1974年为原生质体培养而设计的。培养基成分及配制课件2021/10/1111培养基种类固体培养基液体培养基通气性较好，便于操作，但营养分布不均，生长
5、发育不整齐。营养分布均匀，生长整齐一致，但通气性差。培养基按是否加入凝固剂分为培养基成分及配制课件2021/10/1112 培养基成分三、培养基的成分水无机盐有机物植物激素培养体的支持材料其它辅助性物质培养基成分及配制课件2021/10/1113 水是植物原生质体的组成成分，也是一切代谢过程的介质和溶媒。它是生命活动过程中不可缺少的物质。 配制培养基母液时要用蒸馏水，以保持母液及培养基成分的精确性，防止储藏过程发霉变质。大规模生产时可用自来水。但在少量研究上尽量用蒸馏水，以防成分的变化引起不良效果。（一）水培养基成分及配制课件2021/10/1114 无机营养成分就是人们平常所说的矿物质、无机
6、盐或无机元素。它们在植物生活中具有非常重要的作用。 如氮（N）、硫（S）、磷（P）是蛋白质、氨基酸、核酸和许多生物催化剂即酶的主要或重要组分。它们与蛋白质、氨基酸、核酸和酶的结构、功能、活性等有直接的不可缺少的关系。 （二）无机元素培养基成分及配制课件2021/10/1115 根据植物对这些元素需要量的不同或者根据目前植物培养基中添加的这些元素量的大小，可将它们分成大量元素和微量元素。 大量元素：一般指在培养基中的浓度大于0.5mmol/L的元素（或 100mg/L）。主要包括氮、磷、钾、钙、镁和硫六种。 微量元素 ： 指小于0.5mmol/L的元素或 100mg/L）。培养基成分及配制课件2
7、021/10/1116大量元素（以Ms培养基为例）序号化学式化学名称用量mg/L1KNO3硝酸钾钾19002NH4NO3硝酸铵铵16503KH2PO4磷酸二氢钾氢钾1704MgSO4.7H2O硫酸镁镁3705CaCL2.4H2O二氯氯化钙钙440培养基成分及配制课件微量元素（以MS培养基为例）序号化学名称化学式用量（mg/L)1碘化钾钾KI0.832硼酸H3BO36.23硫酸锰锰MnSO4.4H2O22.34硫酸锌锌ZnSO4.7H2O8.65钼钼酸钠钠Na2MoO4.2H2O0.256硫酸铜铜CuSO4.5H2O0.0257氯氯化钾钾CoCL2.6H2O0.025培养基成分及配制课件1.大量
8、元素 (1) N : 是蛋白质质、酶、叶绿绿素、维维生素、核酸、磷脂、生物碱等的组组成成分，是生命不可缺少的物质质。 在制备备培养基时时以硝态态氮（NO3-N)或氨态态氮（NH4-N)两种形式供应应。大多数培养基既含有硝态态氮（NO3-)又含有氨态态氮（NH4+)。氨态态氮（NH4-N)对对植物生长较为长较为 有利。供应应的物质质有KNO3、NH4NO3等。有时时，也添加氨基酸来补补充氮素。 缺氮时时某些植物的愈伤组织伤组织 会出现现一种很引人注目的花色素苷的颜颜色，愈伤组织伤组织 内部不能形成导导管。培养基成分及配制课件2021/10/1119(2) P 是磷脂的主要成分，而磷脂又是原生质质
9、、细细胞核的重要组组成部分。磷也是ATP、ADP等的组组成成分。 在植物组织组织 培养过过程中，向培养基内添加磷，不仅仅增加养分、提供能量，而且也促进对进对 N的吸收，增加蛋白质质在植物体中的积积累。 常用的物质质有KH2P04或NaH2P04等。 缺磷或钾时细钾时细 胞会过过度生长长，愈伤组织伤组织 表现现出极其蓬松状态态。培养基成分及配制课件2021/10/1120 (3) K 对对碳水化合物合成、转转移、以及氮素代谢谢等有密切关系。 K增加时时，蛋白质质合成增加，维维管束、纤维组织纤维组织发发达，对对胚的分化有促进进作用。但浓浓度不易过过大，一般为为1-3mgL为为好。 制备备培养基时时
10、，常以KCl、KNO3等盐类盐类 形式提供。培养基成分及配制课件2021/10/1121(4) Mg、S和Ca Mg 是叶绿绿素的组组成成分，又是激酶的活化剂剂； S是含S氨基酸和蛋白质质的组组成成分。 常以MgS047H20提供， 用量为为1-3mgL较为较为 适宜； Ca是构成细细胞壁的一种成分，Ca对细对细 胞分裂、保护护质质 膜不受破坏有显显著作用 常以CaCl22H20提供，缺硫时时培养的植物组织组织 会明显显的退绿绿。培养基成分及配制课件2021/10/11222.微量元素 微量元素 包括Fe、Mn、Cu、Zn、Cl、B、Mo、 Co等。 铁是一些酶（氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化
11、氢酶等）的重要组成成分，又是叶绿素形成的必要条件 培养基中的铁对胚的形成、芽的分化和幼苗转绿有促进作用 但由于Fe的特殊性质，即很不稳定、易沉淀，需要在酸性条件下才能比较稳定，故在培养基配制时常常把Fe盐单独配制，且以螯合物的形式存在培养基成分及配制课件2021/10/1123 B，Mn，Zn，Cu，Mo，Co等，也是植物组织培养中不可缺少的元素，缺少这些物质会导致生长，发育异常现象。 Mn对糖酵解中的某些酶有活化作用，是三羧酸循环中某些酶和硝酸还原酶的活化剂。 B 能促进糖的过膜运输，影响植物的有性生殖如花器官的发育和受精作用。B还具有抑制有毒的酚类化合物的形成的作用，改善某些植物组织的培养
12、状况，缺硼时细胞分裂停滞，愈伤表现出老化现象。培养基成分及配制课件2021/10/1124Zn 是吲哚吲哚 乙酸生物合成必需的，也是谷氨酸脱氢氢酶、乙醇脱氢氢酶等的活化剂剂。Cu 是细细胞色素氧化酶、多酚氧化酶等氧化酶的成分，可影响氧化还还原过过程。Mo 是硝酸还还原酶和钼铁钼铁 蛋白的金属成分。培养基成分及配制课件2021/10/1125有机营养成分碳水化合物维生素氨基酸肌醇天然复合物椰乳 、水解酪蛋白、水解乳蛋白、酵母提取物、胰蛋白胨、西红柿汁、香蕉粉、橘子汁、可可汁（三）有机元素培养基成分及配制课件2021/10/1126氨基酸和有机附加物（以MS培养基为例）序号化学名称化学式用量(mg
13、/L)1肌醇C6H12O6.2H2O1002甘氨酸NH2.CH2.COOH23盐盐酸硫胺素C12H17CLN4OS.HCL0.14盐盐酸吡哆醇C8H11O3N.HCL0.55烟酸NC5H4COOH0.5培养基成分及配制课件 选用种类：蔗糖（或葡萄糖、果糖）等 蔗糖浓度：23%，胚培养为415% 高压灭菌部分糖会分解；大生产时可用绵白糖 不同糖类对生长的影响不同。从各种糖对水稻根培养的影响来看，以葡萄糖效果最好，果糖和蔗糖相当，麦芽糖差一些。不同植物不同组织的糖类需要量也不同，实验时要根据配方规定按量称取，不能任意取量。1. 碳水化合物培养基成分及配制课件2021/10/1128种类：VB1 (
14、盐酸硫胺素) :促愈伤组织产生，提高活力 VB6 (盐酸吡哆醇) :促根生长 Vpp (烟酸):与代谢和胚发育有关 Vc (抗坏血酸): 防组织褐变 有时还使用生物素、叶酸、核黄素等。浓度： 0.11.0mg/L2.维维生素(vitamin)培养基成分及配制课件2021/10/1129 3. 肌醇（环己六醇）促进糖类物质的相互转化和活性物质作用的发挥促进愈伤组织生长以及胚状体和芽的形成对组织细胞繁殖、分化的促进作用使用浓度100 mg/L注：用量过多则促褐变 培养基成分及配制课件2021/10/1130 是很好的有机氮源，可直接被细胞吸收利用。 培养基中最常用的氨基酸是甘氨酸，其他的如精氨酸、
15、谷氨酸、谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、丙氨酸等也常用。4. 氨基酸培养基成分及配制课件2021/10/1131 为了特殊的培养目的，在一部分培养基中还添加了一些特殊成分，如水解酪蛋白，水解乳蛋白，酵母提取物，胰蛋白胨，椰乳，西红柿汁，香蕉粉，橘子汁，可可汁等天然复合物以及活性炭，渗透调节剂等。5. 天然复合物培养基成分及配制课件2021/10/1132 是椰子的液体胚乳。它是使用最多、效果最大的一种天然复合物。 在愈伤组织和细胞培养中有促进作用。 一般使用浓度在10-20 1)椰乳培养基成分及配制课件2021/10/1133 用黄熟的小香蕉，加入培养基后变为紫色。 对pH值的缓冲作用大。主要在兰
16、花的组织培养中应用，对发育有促进作用。 浓度：150-200ml/l2)香蕉培养基成分及配制课件2021/10/1134 去掉皮和芽后，加水煮30min，再经过过滤，取其滤液使用， 用量为150-200gL 对pH值缓冲作用也大。添加后可得到健壮的植株。3)马铃薯培养基成分及配制课件2021/10/1135 为蛋白质的水解物，主要成分为氨基酸（含有约20种氨基酸的混合物）， 使用浓度为100-200mgL 受酸和酶的作用易分解。4)水解酪蛋白或水解乳蛋白 培养基成分及配制课件2021/10/1136 酵母提取液(YE)(0.01-0.05)，主要成分为氨基酸和维生素类； 麦芽提取液(001-05) 苹果和番茄的果汁、黄瓜的果实、未熟玉米的胚乳等。5)其他 培养基成分及配制课件2021/10/1137(四)植物激素 植物激素是指自然状态下植物体内合成，并从产生处运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量（1微摩尔/升以下）有机物。 植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。培养基成分及配制课件2021/10/1138植物激素（植物生长调节剂）1、生长素类：IAA，IBA，2，
