培养基的成分主要可以分水、无机盐、有机物、天然复合物、培养体的支持材料等五大类。
1、水
是植物生质体的组成成分,也是一切代谢过程的介质和溶剂。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,防止贮藏过程发霉变质。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。
2魑藁元素(inorganic element)
大量元素,指浓度大于0.5mmol/L的元素等。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N03-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。
N通常是指硝态氮或铵态氮,但在培养基中多以KNO3或Ca(NO3)2的硝态氮形式来满足培养物对氮素的需求,或将两者混合使用,有时也以硝态氮为主,补加(NH4)2SO4以满足中灾参锏男枰;培养基中一定浓度的氮素不仅为培养物的生长所必需,也是胚胎发生所必需的因素之一。在一般情况下,营养培养基中至少需要含有各为25mmol・L-1的硝酸盐和钾盐,铵的含量超过8 mmol・L-1时对培养物有毒害作用,但对常规的愈伤组织培养和细胞悬浮培养来说,若硝态职碧氮同时存在,则培养基中的总N量可提高到60 mmol・L-1。
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,增加蛋白质种参锾逯械幕累。常用的物质有KH2P04或NaH2P04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KCI、KN03等盐类提供。
4)Mg、S和Ca、Mg 是叶绿素的组成成分,又是激酶的活化剂;S是含S氨基酸和蛋白质的组成成分。它们常以MgSO4・7H20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。
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pH值5.2以上,易形成Fe(OH)3的不溶性沉淀,植物也不吸收三价铁),而用FeSO4・7H20和Na2-EDTA结合成络合物使用。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。