植物组培培养基的成分.docx
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1、植物组培培养基的成分1、水分水分是植物体的主要组成部分,也是一切代谢过程的介质和溶媒,在植物生命活动过程中不可缺少。配制培养基母液时要用蒸傕水或纯水,以保持母液及培养基成分的准确性,防止储藏过程中发霉变质。研究培养基配方时尽量用蒸僧水,以防成分的变化引起不良效果。而在大规模工厂化生产时,为了降低生产成本,常用自来水代替蒸能水。如自来水中含有大量的钙、镁、氯和其他离子,最好将自来水煮沸,经过冷却沉淀后再使用。2、无机营养成分除了碳(C)、氢(H),氧(O)外,已知还有12种元素对植物的生长是必需的。根据植物生长需求量的多少将这些无机营养元素分为大量元素和微量元素两类。各种矿质元素(盐)为植物生命
2、活动提供必需的大量营养元素和微量元素。需要量大于0.5molL浓度的元素称为大量元素,小于0.5mmolL称为微量元素。当无机盐溶于水中时,无机盐发生分解和电离作用。培养基中的一种离子可能由几种盐分解而来。如MS培养基中的N03-离子由NH4N03和KN03提供,K+离子由KN03和KH2P04提供。因此,计算总离子浓度有利于比较不同的培养基,探讨特定组织或培养体系的适宜培养基。(1)大量元素指培养基中浓度大于0.5mmolL的元素,包括氮(N),磷(P),钾(K),钙(Ca).镁(Mg)、硫(S)o它们以无机盐的形式存在于各种培养基中,对植物细胞和组织生长都是必不可少的。培养基至少应含有25
3、mmolL的N03-和K+。不过,如果以硝酸盐和氨盐(220mmolL)或其他任何复原性氮作为培养基的氮源,都能获得非常好的饿实验结果。如果只使用铁盐作为唯一的氮源,则需要参加一种或多种三覆酸(TCA)循环的竣酸(如柠檬酸盐、琥珀酸盐或苹果酸盐),以便减轻培养基中氮浓度超过8mmolL产生的毒害。当硝酸银和氨离子共同存在于培养基中时,氨离子更迅速的被利用。另一些大量元素,如Ca、P、S和Mg,在其他营养需要满足下他们的适宜浓度为3mmolLo氮参与蛋白质、核酸、酶、叶绿素、维生素、磷脂、生物碱等物质构成,是生命不可缺少的物质。缺氮时,老叶先发黄;氮过量,枝叶会过度茂盛。氮主要以销态氮和链态氮两
4、种形式被使用,常使用的含氮物质有KNo3、NH4N03.(NH4)2S04等,大多数培养基将销态氮和镀态氮两者混合使用,以调节培养基的离子平衡。磷参与磷脂、核算、酶及微生物等多种生理活性物质构成,在植物碳水化合物的运输和代谢中起着极其重要的作用,磷直接参与呼吸作用和发酵过程,与光用也有直接关系。缺磷时植株生长缓慢,老叶暗紫色。磷常由KH2P04、NaH2P04提供。钾对碳水化合物合成、转移以及氮素代谢等有密切关系。钾增加时,蛋白质合成增加,维管束、纤维组织发达,对胚的分化有促进作用。缺钾时叶尖、叶缘枯焦,叶片呈皱曲状,老叶发黄或火烧状。常用的含钾化合物有KC1、KNO3、KH2P04等。镁是叶
5、绿素的组成成分,又是激酶的活化剂,缺镁时叶片边缘及中央部分失绿而变白,镁常以MgS04来提供。钙是构成细胞壁的一种成分,钙对细胞分裂、保护膜不受破坏有显著作用。缺钙时嫩叶失绿,叶缘向上卷曲,出现白色条纹。常以CaC12提供。(2)微量元素指培养基中浓度小于0.5mmolL的元素,有铁(Fe).硼(B)、镒(Mr1)、铜(Cu).铝(Mo),钻(Co)等.微量元素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。其*似乎更重要,因为配制培养基中常使用螯合铁和螯合锌。酒石酸铁和柠檬酸铁难溶解,经常在培养基中发生沉淀。使用乙二胺四乙酸(EDTA)-铁螯合物代替柠檬酸铁,特别是胚胎诱
6、导中,可以克服沉淀产生的问题。微量元素是许多酶和辅酶的重要组成成分,生理作用主要表达在酶的催化功能和细胞分化、维持细胞的完整机能等方面。如铁是多种氧化酶和叶绿素的重要成分,而且是维持叶绿体功能所必需的;铜有促进离体根生长的作用;铝是合成活跃的硝酸复原酶所必不可少的元素,也是固氮酶的组成部分,还有防止叶绿素受破坏的作用;锌是酶的组成成分,也有防止叶绿素破坏的作用;镒与植物呼吸作用、光用有关;硼与糖的运输、蛋白质的合成有关。当某些微量元素供给缺陷时,植物表现出一定的缺素病症。如缺铁,绿叶变黄,进而发白;缺镒,叶片上出现缺绿斑点或条纹;缺锌,叶片发黄,或出现白斑,叶子小;缺硼,叶失绿,叶缘向上卷曲,
7、顶芽死亡;缺钻叶片失绿而卷曲,整个叶片向上弯曲凋枯。3、碳源和能源植物组织培养最适合的碳源是蔗糖。葡萄糖同样有利于植物组织生长,而果糖产生的效力较低。培养基高压灭菌时,蔗糖转变为葡萄糖和果糖。在培养过程中,先利用葡萄糖,然后利用果糖。植物细胞和组织在培养基中缺乏自养能力,因此,需要外源碳源提供能量。在培养期间的特殊条件下,即使组织开始变绿或产生绿色色素,培养组织生产的碳源也不能自给自足。将外源碳源参加到培养基后,可增强细胞增殖和绿茎再生能力。除此之外,糖类的添加还有调节培养基渗透压的作用。在培养基高压灭菌过程中,部分蔗糖发生水解。但是,培养物在高压灭菌的蔗糖培养基上生长较好,而在过滤消毒的蔗糖
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