培養基的成分主要可以分為水、無機鹽、有機物、天然復合物、培養體的支持材料等五大類,以下將為您介紹水和無機鹽。
1.水
水是植物原生質體的組成成分,也是一切代謝過程的介質和溶媒。它是生命活動過程中不可缺少的物質。配制培養基母液時要用蒸餾水,以保持母液及培養基成分的精確性,以防成分的變化引起不良效果。
2.無機鹽(inorganicelement)
大量元素,指濃度大于0.5mmol/L的元素,有N,P,K,Ca,Mg,S等。其作用是:
(1) N 是蛋白質、酶、葉綠素、維生素、核酸、磷脂、生物堿等的組成成分,是生命不可缺少的物質。在制備培養基時以NO3-N和NH4-N兩種形式供應。大多數培養基既含有NO3-N又含NH4-N。NH4-N對植物生長較為有利。供應的物質有KNO3、NH4NO3等。有時,也添加氨基酸來補充氮素。
(2) P 是磷脂的主要成分。而磷脂又是原生質、細胞核的重要組成部分。磷也是ATP、ADP等的組成成分。在植物組織培養過程中,向培養基內添加磷,不僅增加養分、提供能量,而且也促進對N的吸收,增加蛋白質在植物體中的積累。常用的物質有KH2PO4或NaH2PO4等。
(3) K 對碳水化合物合成、轉移、以及氮素代謝等有密切關系。K增加時,蛋白質合成增加,維管束、纖維組織發達,對胚的分化有促進作用。但濃度不易過大,一般為1-3mg/L為好。制備培養基時,常以KCl、KNO3等鹽類提供。
(4) Mg、S和Ca、Mg 是葉綠素的組成成分,又是酶的活化劑;S是含S氨基酸和蛋白質的組成成分。它們常以MgSO4?7H2O提供。用量為1~3mg/L較為適宜;Ca是構成細胞壁的一種成分,Ca對細胞分裂、保護質膜不受破壞有顯著作用,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。鐵是一些氧化酶、細胞色素氧化酶、過氧化氫酶等的組成成分。同時,它又是葉綠素形成的必要條件。培養基中的鐵對胚的形成、芽的分化和幼苗轉綠有促進作用。在制做培養基時不用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結合成螯合物使用。B,Mn,Zn,Cu,Mo,Co等,也是植物組織培養中不可缺少的元素,缺少這些物質會導致生長,發育異常現象。
總之,植物必需營養元素可組成結構物質,也是具有生理活性的物質,如酶、輔酶以及作為酶的活化劑,參與活躍的新陳代謝。此外,在維持離子濃度平衡、膠體穩定、電荷平衡等電化學方面起著重要作用。