培养基的成分主要可以分为水、无机盐、有机物、天然复合物、培养体的支持材料等五大类,以下将为您介绍水和无机盐。
1.水
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,以防成分的变化引起不良效果。
2.无机盐(inorganicelement)
大量元素,指浓度大于0.5mmol/L的元素,有N,P,K,Ca,Mg,S等。其作用是:
(1) N 是蛋白质、酶、叶绿素、维生素、核酸、磷脂、生物碱等的组成成分,是生命不可缺少的物质。在制备培养基时以NO3-N和NH4-N两种形式供应。大多数培养基既含有NO3-N又含NH4-N。NH4-N对植物生长较为有利。供应的物质有KNO3、NH4NO3等。有时,也添加氨基酸来补充氮素。
(2) P 是磷脂的主要成分。而磷脂又是原生质、细胞核的重要组成部分。磷也是ATP、ADP等的组成成分。在植物组织培养过程中,向培养基内添加磷,不仅增加养分、提供能量,而且也促进对N的吸收,增加蛋白质在植物体中的积累。常用的物质有KH2PO4或NaH2PO4等。
(3) K 对碳水化合物合成、转移、以及氮素代谢等有密切关系。K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。但浓度不易过大,一般为1-3mg/L为好。制备培养基时,常以KCl、KNO3等盐类提供。
(4) Mg、S和Ca、Mg 是叶绿素的组成成分,又是酶的活化剂;S是含S氨基酸和蛋白质的组成成分。它们常以MgSO4?7H2O提供。用量为1~3mg/L较为适宜;Ca是构成细胞壁的一种成分,Ca对细胞分裂、保护质膜不受破坏有显著作用,常以CaCl2?2H2O提供。
(5) 微量元素 指小于0.5mmol/L的元素,Fe,B,Mn,Cu,Mo,Co等。铁是一些氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等的组成成分。同时,它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。在制做培养基时不用Fe2(SO4)3和FeCl3(因其在pH值5.2以上,易形成Fe(OH)3的不溶性沉淀),而用FeSO4?7H2O和Na2-EDTA结合成螯合物使用。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。
总之,植物必需营养元素可组成结构物质,也是具有生理活性的物质,如酶、辅酶以及作为酶的活化剂,参与活跃的新陈代谢。此外,在维持离子浓度平衡、胶体稳定、电荷平衡等电化学方面起着重要作用。