★植物组织培养培养基的主要成分
1.无机营养物：无机营养物主要由大量元素和微量元素两部分组成，大量元素主要包括氮、磷、钾、钙、镁和硫六种，氮源通常有硝态氮或铵态氮，但在培养基中用硝态氮的较多，也有将硝态氮和铵态氮混合使用的。磷和硫则常用磷酸盐和硫酸盐来提供。钾是培养基中主要的阳离子，在近代的培养基中，其数量有逐渐提高的趋势。而钙、钠、镁的需要则较少。培养基所需的钠和氯化物，由钙盐、磷酸盐或微量营养物提供。微量元素包括碘、锰、锌、钼、铜、钴和铁, 这些元素有的对生命活动的某个过程十分有用，有的对蛋白质或酶的生物活性十分重要，有的是参与某些生物过程的调节。培养基中的铁离子，大多以螯合铁的形式存在，即FeSO4与Na2—EDTA（螯合剂）的混合。
2.碳源：培养的植物组织或细胞，它们的光合作用较弱。因此，需要在培养基中附加一些碳水化合物以供需要。培养基中的碳水化合物通常是蔗糖或D-葡萄糖，用量通常为2%-4%，高者可达5%，亦可用市售的白糖所代替，但一般应增加用量，而且最好用比较固定的厂家生产的产品，以保证实验的稳定性。
3.有机营养成分：包括人工合成或天然的有机附加物（包括维生素，氨基酸及其它有机物质等）。最常用的有酪朊水解物(水解乳蛋白、水解酪蛋白CH)、酵母提取物、玉米胚乳、麦芽浸出物、西红柿汁、椰子汁(CM)及各种氨基酸如甘氨酸（氨基乙酸）等。维生素：在培养基中加入维生素，常有利于外植体的发育。培养基中的维生素属于B族维生素，其中效果最佳的有硫氨素（维生素B1）、盐酸吡哆醇（维生素B6）和维生素H（生物素）、泛酸钙等、肌醇（环己六醇）、烟酸。在部分培养基中还添加维生素BX（氨酰苯甲酸）、维生素C（抗坏血酸）、维生素E（生育酚）、、维生素B12（氰钴胺酸）、维生素BC（叶酸）、维生素B2（核黄素）和氯化胆碱等维生素。这些可能对某些植物或植物的某些代谢过程有重要作用，如肌醇主要以磷酸肌醇和磷脂酰肌醇的形式参与由Ca介导的信号转导。
4.生长调节物质（常称为激素） 常用的生长调节物质大致包括以下三类：
(1)植物生长素类。主要作用是：诱导愈伤组织的产生，促进细胞脱分化；促进细胞的伸长；促进生根。如吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、IBA（吲哚丁酸）、NOA（萘氧乙酸），P-CPA（对氯苯氧乙酸）、2，4-D（2，4-二氯苯氧乙酸），2，4，5-T（2，4，5-三氯苯氧乙酸）和ABT生根粉等。生长素的使用浓度通常为0.1～10mg/L。
(2)细胞分裂素。如玉米素（Zt，6-（4-羟基-3-甲基-反式-2-丁烯氨基）嘌呤）、6-苄基嘌呤（6-BA或BAP）和激动素（Kt，6-呋喃氨基嘌呤）、2IP（异戊烯氨基嘌呤）和TDZ（thidiazuron,噻二唑苯基脲）等。作用主要是：第一，促进细胞分裂和扩大(与生长素促进细胞伸长的作用不同)，可使茎增粗，而抑制茎伸长；第二，诱导芽的分化，促进侧芽萌发生长；第三，抑制衰老，减少叶绿素的分解。延缓离体组织或器官的衰老过程，有保鲜的效果。但是，细胞分裂素对根的生长一般起抑制作用。在组培中，细胞分裂素的使用浓度通常为0.1～10mg／L。细胞分裂素常常与生长素相互配合，用以调节细胞分裂，细胞伸长，细胞分化和器官形成。
(3)赤霉素。组织培养中使用的赤霉素只有一种，即赤霉酸（GA3）。虽然已经用于顶端分生组织的培养和维管分化的研究，但在培养基中很少添加，因为它的作用往往是负面的。乙烯等。
5.琼脂或其他支持物 除液体悬浮培养外，就目前情况而言，琼脂是一种极为理想的支持物。一般浓度0.4%-1%，质量越差的琼脂用量越大。琼脂作为培养基的支持物，使培养基呈固体状态，以利于各种外植体的培养。
6.其他添加剂（含天然提取物、抗生素等） 活性炭 渗透调节剂 抗生素 抗氧化剂等。
活性炭加入培养基中的目的主要是利用其吸附能力，减少一些有害物质的影响，例如防止酚类物质污染而引起组织褐化死亡。这在兰花组织培养中效果更明显。另外，活性炭使培养基变黑，有利于某些植物生根。但活性炭对物质吸附无选择性，既吸附有害物质，也吸附有利物质，因此使用时应慎重考虑，不能过量，一般用量为1%—5％。活性炭对形态发生和器官形成有良好的效应。在失去胚状体发生能力的胡萝卜悬浮培养细胞中加入1％一4%活性炭可使胚状体的发生能力得以恢复。
7.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。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，防止储藏过程发霉变质。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。
8.pH 培养基的pH因培养材料不同而异，大多数植物都要求在pH5.6—5.8的条件下进行组织培养。
常用0.1mol/L的Na0H和0.1mol/L的HCl来调节培养基的PH。但需注意两点：第一，经高温高压灭菌后，培养基的PH会下降0.2—0.8，故调整后的PH应高于目标pH0.5个单位；第二，pH的大小会影响琼脂的凝固能力，一般当pH大于6.0时，培养基将会变硬，低于5.0时，琼脂就不能很好地凝固。
培养基种类：根据培养基态相不同分为固体培养基与液体培养基。固体培养基是指加凝固剂(多为琼脂)的培养基，其优点是外植体只是部分接触培养基，因此会使培养基中的效应物质产生一定的浓度梯度，从而有利于外植体的分化、生长。液体培养基是指不加凝固剂的培养基。外植体在液体培养基中能够与效应物质更好地接触，因此，生长速度比在固体培养基中更快。根据培养物的培养过程，培养基分为初代培养基与继代培养基。初代培养基是指用来第一次接种外植体的培养基。继代培养基是指用来接种继初代培养之后的培养物的培养基。根据其作用不同，培养基分为诱导培养基、增殖培养基和生根培养基。根据其营养水平不同，培养基分为基本培养基和完全培养基。基本培养基(就是通常称呼的培养基)主要有MS、White、B5、N6、改良MS、Heller、Nitsh、Miller、SH等。完全培养基就是在基本培养基的基础上，根据试验的不同需要，附加一些物质，如植物生长调节物质和其他复杂有机附加物等。
组织培养培养基配制：选择合适的培养基是植物组织培养成功的基础。选择合适的培养基主要从以下两个方面考虑：一是基本培养基；二是各种激素的浓度及相对比例。MS培养基适合于大多数双子叶植物，B5和N6培养基适合与许多单子叶植物，特别是N6培养基对禾本科植物小麦、水稻等很有效，White培养基适合于根的培养。
①根据配方要求，用量筒或移液管从每种母液中分别取出所需的用量，放入同一烧杯中，并用粗天平称取蔗糖、琼脂放在一边备用。
②将①中称好的琼脂加蒸馏水300～400毫升，加热并不断搅拌，直至煮沸溶解呈透明状，再停止加热。
③将①中所取的各种物质（包括蔗糖），加入煮好的琼脂中，再加水至1000毫升，搅拌均匀，配成培养基。
④用1N的氢氧化钠或盐酸，滴入③中的培养基里，每次只滴几滴，滴后搅拌均匀，并用pH试纸测其pH值，直到将培养基的pH值调到5.8。
⑤将配好的培养基，用漏斗分装到三角瓶（或试管）中，并用棉塞塞紧瓶口，瓶壁写上号码。瓶中培养基的量约为容量的1/4或1/5。
培养基的成分比较复杂，为避免配制时忙乱而将一些成分漏掉，可以准备一份配制培养基的成分单，将培养基的全部成分和用量填写清楚。配制时，按表列内容顺序，按项按量称取，就不会出现差错。
组织培养培养基的灭菌与保存
培养基配制完毕后，应立即灭菌。培养基通常应在高压蒸汽灭菌锅内，在汽相120℃条件下，灭菌20分钟。如果没有高压蒸汽灭菌锅，也可采用间歇灭菌法进行灭菌，即将培养基煮沸10分钟，24小时后再煮沸20分钟，如此连续灭菌三次，即可达到完全灭菌的目的。
经过灭菌的培养基应置于10℃下保存，特别是含有生长调节物质的培养基，在4～5℃低温下保存要更好些。含吲哚乙酸或赤霉素的培养基，要在配制后的一周内使用完，其它培养基最多也不应超过一个月。在多数情况下，应在消毒后两周内用完。
组织培养中几种常用培养基的配方
化合物 NH4NO3 KNO3 (NH4)2SO4 NaNO3 KCl CaCl2.2H2O Ca(NO3)2.4H2O MgSO4.7H2O Na2SO4 KH2 PO4 K2H PO4 FeSO4.7H2O Na2.EDTA Na-Fe-EDTA FeCl3.6H2O Fe(SO4) 3 MnSO4.4H2O ZnSO4.7H2O Zn(螯合物) NiCl2.6H2O CoCl2.6H2O CuSO4.5H2O AlCl3 MoO3 Na2MoO4.2H2O TiO2 KI H3BO3 NaH2 PO4. H2O 烟酸 盐酸吡哆素VB6 盐酸硫胺素VB1 肌醇 甘氨酸
MS (1962) 1650 1900 White (1943) N6 (1974) B5 (1968) Heller (1953) Nitsh (1972) Miller SH (1967) (1972) 1000 1000 80 2830 463 2527.5 134 440 65 600 750 75 166 150 166 2500 65 200 300 720 200 347 35 370 185 246.5 250 185 400 170 400 27.8 37.3 22.3 8.6 2.5 7 3 27.8 37.3 28 4.4 1.5 10 2 0.01 1 0.03 68 300 300 15 20 27.85 37.75 25 10 4.4 1.5 10 1.0 0.025 0.025 0.25 0.83 6.2 0.5 0.5 0.1 100 2 0.75 1.5 16.5 0.5 0.1 0.1 0.8 1.6 0.75 3 150 1 1 10 100 0.01 1 125 10 1.6 1.0 5.0 0.5 0.5 1 100 5.0 5.0 0.5 100 1.0 3 2 培养基配方
B5培养基(Gamborg 等,1968) (1)无机物 NaH2PO4·H2O 150 mg/L；KNO3 3000 mg/L；(NH4)2SO4 134mg／L；MgSO4·7H2O 500 mg/L；Na2一EDTA 37.3 mg/L；FeSO4·7H2O 27.8 mg/L；MnSO4·H2O 10 mg/L；ZnSO4·7H2O 2mg/L；H3BO3 3mg/L ；Na2MoO·2H2O 0.25 m g/L；CuSO4·5H2O 0.025 mg/L；CoCl2·6H20 0.025 mg/L；KI 10 mg/L。(2)有机物 维生素B1 10mg/L；维生素B6 1 mg/L；甘氨酸 2.0 mg/L；叶酸 0.5 mg/L；肌醇 100.0mg／L；蔗糖 50 g／L；pH 5.5。B5培养基是1968年由Gamborg等设计的。它的主要特点是含有较低的铵盐，较高的硝酸盐和盐酸硫胺素。铵盐可能对不少培养物的生长有抑制作用，但它适合于有些植物如双子叶植物特别是木本植物的生长。
HB培养基 Holley &Baker(1963) (1)无机盐(以1/2浓度的Knop液为基础) Ca(NO3)2.4H2O 1000mg/L；KNO3 125 mg/L；MgSO4·7H2O 125mg/L；KH2PO4 125 mg/L；Berthelot's液 0.5ml/L。Berthelot's液成分组成:MnSO4·4H2O 20g/L，KI 0.5g/L，NiCl2·6H20 0.05 g/L，CoCl2·6H20 0.05g/L，ZnSO4·7H20 0.10 g/L，CuSO4·5H2O 0.05g/L，BeSO4·4H2O 0.10 g/L，H3BO3 0.05g/L，浓硫酸 1ml。(2)有机物 维生素B1理学 1 mg/L；腺嘌呤 8 mg/L；NAA 2 mg/L；蔗糖 40g／L 。
H培养基 (1)无机盐 KNO3 950 mg/L；NH4N03 720mg／L；MgSO4·7H2O 185 mg/L；CaCl2·2H2O 166 mg/L；KH2PO4 68 mg/L；Na2一EDTA 37.3 mg/L；FeSO4·7H2O 27.8 mg/L；MnSO4·4H2O 25 mg/L；ZnSO4·7H2O 10mg/L；H3BO3 10mg/L ；Na2MoO·2H2O 0.25 m g/L；CuSO4·5H2O 0.025 mg/L；(2)有机物 维生素B1 0.5mg/L；维生素B6 0.5 mg/L；甘氨酸 2.0 mg/L；叶酸 0.5 mg/L；肌醇 100.0mg／L；烟酸 0.5 mg/L；生物素 0.05 mg/L；蔗糖 20 g／L；pH 5.5。
Kassanis 培养基(1957) (1)无机盐 Ca(NO3)2.4H2O 500mg/L；KNO3 125 mg/L；MgSO4·7H2O 125mg/L；KH2PO4 125 mg/L；Berthelot's液 10滴。(2)有机物 酪蛋白 1 mg/L；半胱氨酸 10 mg/L；腺嘌呤 5 mg/L；烟酸 1 mg/L；维生素B6 1 mg/L；泛酸钙 10 mg/L；肌醇 0.1 mg/L；维生素H(生物素) 0.01 mg/L；蔗糖 20 g／L。
KC培养基 Knudson C(1964) (1)无机盐 KH2PO4 250 mg/L；Ca(NO3)2.4H2O 1000mg/L；(NH4)2SO4 500mg/L；MgSO4·7H2O 250 mg/L；FeSO4·7H2O 25 mg/L；MnSO4·4H2O 7.5 mg/L；(2)有机物 蔗糖 20g／L ；pH 5.0～5.2 。
LS培养基RM-64[Linsmair & SKoog(1964))]：(1)无机盐 NH4N03 l 650mg／L；KNO3 1900 mg/L；CaCl2·2H2O 440 mg/L；MgSO4·7H2O 370 mg/L；KH2PO4 170 mg/L；Na2-EDTA 37.3 mg/L；FeSO4·7H2O 27.8 mg/L；H3BO3 6.2 mg/L ；MnSO4·4H2O 22.3 mg/L；ZnSO4·7H2O 8.6 mg/L；KI 0.83 mg/L；Na2MoO·2H2O 0.25 mg/L；CuSO4·5H2O 0.025 mg/L；CoCl2·6H2O 0.025 mg/L。(2)有机物 维生素Bl 0.4 mg/L；肌醇 10.0mg／L；蔗糖 30g／L；pH 5.6。 * FeSO4·7H2O 5.57g，Na2-EDTA 7.45g 先溶于1升蒸馏水里，然后按每升培养基含5mg的比例加入培养基中。
Miller 培养基(1963) (1)无机物 NH4N03 l 000mg／L；KNO3 1000 mg/L；Ca(N03)2·4H2O 347mg/L ；KH2PO4 300 mg/L；KCl 65 mg/L；MgSO4·7H2O 35 mg/L；Na一Fe一EDTA 32 mg/L；MnSO4·4H2O 4.4 mg/L；ZnSO4·7H2O 1.5mg/L；H3BO3 1.6 mg/L ；KI 0.8 mg/L；CaCl2·2H2O 150 mg/L。(2)有机物 维生素Bl 0.1 mg/L；维生素B6 0.1mg/L；叶酸 0.5 mg/L；甘氨酸 2.0 mg/L；蔗糖 30g／L；pH 6.0。M11er培养基与MS培养基比较，无机元素用量减少l／3—1／2，微量元素种类减少，无肌醇。
MS培养基RM—62(Murashige & Skoog (1962)) (1)无机盐类同LS培养基 。(2)有机物。？它的特点是无机盐的浓度高，具有高含量的氮、钾，尤其硝酸盐的用量很大，同时还含有一定数量的铵盐，这使得它营养丰富，不需要添加更多的有机附加物，就能满足植物组织对矿质营养的要求，有加速愈伤组织和培养物生长的作用，当培养物久不转移时仍可维持其生存。故这是目前应用最广泛的一种培养基。
MT(murashge and Tucker)培养基 (1)大量元素 NH4N03 l650mg／L；KNO3 1900 mg/L；CaCl2·2H2O 440 mg/L；MgSO4·7H2O 370 mg/L；KH2PO4 170 mg/L；Na2一EDTA 37.3 mg/L；FeSO4·7H2O 27.8 mg/L；H3BO3 6.2 mg/L ；MnSO4·4H2O 22.3 mg/L；KI 0.83 mg/L；Na2MoO·2H2O 0.25 m g/L；CuSO4·5H2O 0.025 mg/L；CoCl2·6H20 0.025 mg/L。(2)有机物 维生素Bl 0.4 mg/L；维生素B6 10.0mg/L；烟酸 5 mg/L；甘氨酸 2.0 mg/L；肌醇 100.0mg／L；蔗糖 50g／L。
N6 培养基(北京植物所,黑龙江农业科学院,1974) (1)无机物 KNO3 2800 mg/L；(NH4)2SO4 463mg／
L；KH2PO4 400 mg/L；MgSO4·7H2O 185 mg/L；CaCl2·2H2O 165 mg/L；Na2-EDTA 37.3 mg/L；FeSO4·7H2O 27.8 mg/L；MnSO4·H2O 4.4 mg/L；ZnSO4·7H2O 1.5mg/L；H3BO3 1.6mg/L ；KI 0.8mg/L。(2)有机物 维生素B1 1mg/L；维生素B6 0.5 mg/L；叶酸 1 mg/L；蔗糖 20 g／L；pH 5.8。1974年由我国的朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培养而设计的。其特点是KNO3和(NH4)2SO4含量高，不含铝。目前在国内已广泛应用于小麦、水稻及其他植物的花粉和花药培养和组织培养。
Nielsen(1960)培养基 (1)无机盐 KNO3 200 mg／L；Ca(N03)2·4H2O 800mg／L ；MgSO4·7H2O 200mg/L；KH2PO4 200 mg/L；ZnSO4·7H2O 0.2mg/L；NiCl2·6H2O 0.3 mg/L；MnCl2·H2O 1.8 mg/L；CuSO4·5H2O 0.08mg/L；H2MoO4·H2O 0.02 mg/L；H3BO3 2.8mg/L；(2)有机物 维生素B1 1mg/L；烟酸 5 mg/L；维生素B6 1 mg/L；蔗糖 30 g／L。
Nitsch &Nitsch (1969)培养基 (1)无机盐 KNO3 950 mg／L；NH4N03 720mg／L；KH2PO4 68 mg/L；CaCl2·2H2O 166 mg/L；MgSO4·7H2O 185mg/L；FeSO4·7H2O 27.8 mg/L；Na2-EDTA 37.3 mg/L；MnSO4·4H2O 25mg/L；H3BO3 10 mg/L；ZnSO4·7H2O 10mg/L；CuSO4·5H2O 0.025mg/L；Na2MoO4·2H2O 0.25 mg/L；(2)有机物 维生素H(生物素) 0.05 mg/L；肌醇 100 mg/L；维生素B1 0.5mg/L；烟酸 5 mg/L；维生素B6 0.5 mg/L；甘氨酸 2.0 mg/L；叶酸 5 mg/L；蔗糖 20 g／L。
SH培养基(Schenk和Hidebrondt) SH培养基是1972年由Schenk和Hidebrondt设计的。它的主要特点与B5相似，不用(NH4)2SO4，改用(NH4)PO4，是矿质盐浓度较高的培养基。在不少单子叶和双子叶植物上使用效果很好。
White培养基, White(1963)：(1)无机盐类 Ca(NO3)2·4H2O 287mg/L；KNO3 80mg/L；KCl 65 mg/L；NaH2PO4·H2O 19.1 mg/L；MgSO4·7H2O 738 mg/L；Na2SO4：·10H2O 453 mg/L；MnSO4·4H2O 6.6 mg/L；H3BO3 1.5 mg/L；ZnSO4·7H2O 2.7 mg/L；KI 0.75 mg/L；(2)有机物 甘氨酸 3.0 mg/L；烟酸 0.5 mg/L；维生素B6 0.1 mg/L；维生素B1 0.1 mg/L；柠檬酸 2.0 mg/L；蔗糖 20g/L；pH 5.7。又称WH培养基，是1943年White设计的，1963年做了改良。其特点是无机盐浓度较低。它的使用也很广泛，无论是生根培养还是胚胎培养或一般组织培养都有很好的效果。
White培养基（改良）(White,1963) (1)无机盐 KNO3 80 mg/L；Ca(N03)2·4H2O 300mg／L；MgSO4·7H2O 720 mg/L；Na2SO4 200 mg/L；KCl 65 mg/L ；Na H2PO4·5H2O 16.5 mg/L；Fe(SO4)3 2.5 mg/L；MnSO4·4H2O 7 mg/L；ZnSO4·7H2O 3mg/L；H3BO3 1.5mg/L ；CuSO4·5H2O 0.001 mg/L；MoO3 3 mg/L。(2)有机物 维生素B1 0.1mg/L；维生素B6 0.1 mg/L；甘氨酸 3.0 mg/L；肌醇 100.0mg／L；烟酸 0.3 mg/L；蔗糖 20 g／L；pH 5.0。
花肥培养基Kano(1963)(Kyoto so1ution) 花肥 3g/L；KH2PO4 250 mg/L；Ca(NO3)2.4H2O 1000mg/L；MgSO4·7H2O 250 mg/L；(NH4)2SO4 2mg/L；蔗糖 20g／L ；pH 5.0。
木本植物用培养基(WPM,Woody Plant medium) (1)无机盐 NH4N03 400mg／L；Ca(NO3)2.4H2O 556mg/L；K2SO4 990 mg/L；CaCl2·2H2O 96 mg/L ；KH2PO4 170 mg/L；Na2MoO4·2H2O 0.25 mg/L；MgSO4·7H2O 370 mg/L；MnSO4·H2O 22.4mg/L；ZnSO4·7H2O 8.6mg/L；CuSO4·5H2O 0.25mg/L；FeSO4·7H2O 27.8 mg/L；Na2-EDTA 37.3 mg/L。(2)有机物 肌醇 100 mg/L；维生素B1 1.0mg/L；烟酸 0.5 mg/L；维生素B6 0.5 mg/L；甘氨酸 2.0 mg/L；蔗糖 20 g／L；琼脂 6g／L；pH 5.2。
植物组织培养的培养基
