植物組織培養(yǎng)基包括多種成分:無機鹽、維生素、氨基酸、生長調(diào)節(jié)劑、糖類、瓊脂(或結(jié)冷膠)和水。所有這些成分在植物組織培養(yǎng)中至少有1種或多種作用。
植物組織培養(yǎng)基中的礦質(zhì)元素進入植物細胞后用于合成有機分子或作為酶反應(yīng)中的催化劑。可溶性鹽離子在植物電離分子運輸中作為平衡離子,滲透壓的調(diào)節(jié)以及維持植物體電化學(xué)勢的平衡都起著重要的作用。
氮、硫和磷是蛋白質(zhì)和核酸的組成成分。鎂離子和許多的微量元素是許多酶和細胞器的基本組成部分,因此在多種反應(yīng)中起著重要的催化作用。鈣離子和硼酸主要存在植物的細胞壁中,尤其是鈣離子在維持生物膜穩(wěn)定性起著重要作用。相反,鉀離子和氯化物在滲透調(diào)節(jié)中起著重要作用,參與維持電化學(xué)勢的平衡,同時也是許多酶的活化劑。
下面對常用的培養(yǎng)基做一個介紹:
MS培養(yǎng)基,最初是Murashige和Skoog于1962年為煙草細胞培養(yǎng)設(shè)計的,經(jīng)過改良后,現(xiàn)今可以用于多種植物的組織培養(yǎng),如馬鈴薯、胡蘿卜、甘藍等,許多研究者根據(jù)不同的試驗需要,先后研發(fā)了改良MS培養(yǎng)基包括含1/2大量元素、含3/4大量元素、用NaNO3替代NH4NO3、不含NH4NO3、含1/2NH4NO3和KNO3的培養(yǎng)基等,一般需要根據(jù)具體的試驗材料和試驗?zāi)康倪x用具體的培養(yǎng)基。
N6培養(yǎng)基,被定義用來改善水稻花粉愈傷組織的形成、生長和分化。。NH4+離子濃度的最適范圍是7.0 mM(或3.5mM(NH4)2SO4))。高濃度的銨鹽會顯著抑制水稻花粉的生長和分化。KNO3和培養(yǎng)基中其他成分的濃度不會影響花粉的生長。
B5培養(yǎng)基是1968年由Gamborg等為培養(yǎng)大豆根細胞而設(shè)計的,雙子葉植物在B5培養(yǎng)基上生長更適宜。 B5(Gamborg)培養(yǎng)基的主要特點是含有較低的銨,這是因為銨可能對不少培養(yǎng)物的生長有抑制作用。
NB培養(yǎng)基,為N6培養(yǎng)基大量元素和B5培養(yǎng)基的微量元素和維生素混合物。
木本植物培養(yǎng)基也叫WPM培養(yǎng)基,是1981年由Lloyd和 McCown為山月桂莖尖培養(yǎng)專業(yè)設(shè)計,根據(jù)MS培養(yǎng)基改良而來,相對MS培養(yǎng)基而言,使用了硫酸鉀替換了硝酸鉀,硝酸銨的含量也降低到了MS培養(yǎng)基的1/4,氮鹽也主要以硝酸鈣的形式供應(yīng),現(xiàn)主要用于木本植物的組織培養(yǎng)。
常用植物組織培養(yǎng)基成份表
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Duchefa貨號 |
M0222 |
G0210 |
C0204 |
M0219 |
DU1158 |
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中文名稱 |
MS培養(yǎng)基 |
B5培養(yǎng)基 |
N6培養(yǎng)基 |
WPM/木本植物培養(yǎng)基 |
NB培養(yǎng)基 |
大量元素 |
NH4NO3 mg/L |
1650 |
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400 |
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(NH4)2·SO4 mg/L |
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134 |
463 |
|
463 |
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CaCl2 mg/L |
332.02 |
113.23 |
125.33 |
72.5 |
125.33 |
|
MgSO4 mg/L |
180.54 |
121.56 |
90.27 |
180.54 |
90.37 |
|
KH2PO4 mg/L |
170 |
|
400 |
170 |
400 |
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NaH2PO4 mg/L |
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130.44 |
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KNO3 mg/L |
1900 |
2500 |
2830 |
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2830 |
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Ca(NO3)2•4H2O mg/L |
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471.26 |
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K2SO4 mg/L |
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990 |
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微量元素 |
H3BO3 mg/L |
6.2 |
3 |
1.6 |
6.2 |
3 |
CoCl2.6H2O mg/L |
0.025 |
0.025 |
|
|
0.025 |
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CuSO4.5H2O mg/L |
0.025 |
0.025 |
|
0.25 |
0.025 |
|
FeNa-EDDHA mg/L |
36.7 |
36.7 |
36.7 |
36.7 |
36.7 |
|
MnSO4.H2O mg/L |
16.9 |
10 |
3.33 |
22.3 |
10 |
|
Na2MoO4.2H2O mg/L |
0.25 |
0.25 |
|
0.25 |
0.25 |
|
KI mg/L |
0.83 |
0.75 |
0.8 |
|
0.75 |
|
ZnSO4.7H2O mg/L |
8.6 |
2 |
1.5 |
8.6 |
2 |
|
維生素(有機成份) |
甘氨酸 mg/L |
2 |
|
2 |
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肌醇 mg/L |
100 |
100 |
|
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100 |
|
煙酸 mg/L |
0.5 |
1 |
0.5 |
|
1 |
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鹽酸吡哆醇 |
0.5 |
1 |
0.5 |
|
1 |
|
鹽酸硫胺素 |
0.1 |
10 |
1 |
|
10 |
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mg(粉末)/L培養(yǎng)基 |
4405.19 |
3163.98 |
3956.53 |
2358.6 |
4073.4 |
1、調(diào)pH 用滴管吸取物質(zhì)的量濃度為1 mol/L的NaOH溶液(一般剛配好的培養(yǎng)基都是偏酸),逐滴滴入溶化的培養(yǎng)基中,邊滴邊攪拌,并隨時用精密的pH試紙(5.4~7.0)測培養(yǎng)基的pH,一直到培養(yǎng)基的pH為5.8為止(培養(yǎng)基的pH必須嚴格控制在5.8)。在這里要注意的是,許多同學(xué)在做培養(yǎng)基時明明PH值調(diào)到了5.8但是還是不凝固,這個原因可能是:
a. 先檢查培養(yǎng)基組分中瓊脂的用量和質(zhì)量
b. 如果瓊脂沒有問題,滅菌時間過長,一般在0.15MPa超過1小時后易凝固不良。
c. 如果以上都正常,我們還要考慮稱量工具是否準確,有些小市場買的稱量工具不是很準確,建議稱量工具到正規(guī)廠家或?qū)I(yè)商店購買。
2、培養(yǎng)基的分裝溶化的培養(yǎng)基應(yīng)該趁熱分裝。注意不要讓培養(yǎng)基沾到瓶口和瓶壁上,因為粘在瓶口容易污染。
3、pH不要調(diào)過頭,以避免回調(diào)而影響培養(yǎng)基內(nèi)各離子的濃度。
4、需不斷攪拌,以防瓊脂糊底燒焦。
5、嚴格按照培養(yǎng)基配方配制
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