1、組培設(shè)備大量元素

  組培設(shè)備主要包括氮、磷、鉀、鈣、鎂和硫六種。其中，氮常以硝態(tài)氮(NO 3- )或氨態(tài)氮(NH 4+ )，或兩者相互配合的形式存在。缺氮時某些植物的愈傷組織會出現(xiàn)一種很引人注目的花色素苷的顏色，愈傷組織內(nèi)部不能形成導(dǎo)管。鎂常MgSO 4 ?7H 2 O的形式，既提供了鎂也提供了硫。硫還有用Na2SO4的形式提供，不過其中的鈉(Na)對植物并不是必需的，或者說常常是不利的。磷常以NaH 2 PO 4 ?H 2 O,KH 2 PO 4 或(NH 4 )H 2 PO 4 的形式提供。鉀常以KCl、KNO 3 或KH 2 PO 4 形式。鈣常以CaCl 2 ?2H 2 O、Ca(NO 3 ) 2 ?4H 2 O或其無水形式提供。缺硫時培養(yǎng)的植物組織會明顯的退綠;缺磷或鉀時細(xì)胞會過度生長，愈傷組織表現(xiàn)出極其蓬松狀態(tài)。

  (1)N 是蛋白質(zhì)、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(zhì)。在制備培養(yǎng)基時以硝態(tài)氮(NO 3- )或氨態(tài)氮(NH 4+ )兩種形式供應(yīng)。大多數(shù)培養(yǎng)基既含有硝態(tài)氮(NO 3- )又含有氨態(tài)氮(NH 4+ )。氨態(tài)氮(NH 4+ )對植物生長較為有利。供應(yīng)的物質(zhì)有KNO 3 、NH 4 NO 3 等。有時，也添加氨基酸來補(bǔ)充氮素。

  (2)P 是磷脂的主要成分。而磷脂又是原生質(zhì)、細(xì)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(yǎng)過程中，向培養(yǎng)基內(nèi)添加磷，不僅增加養(yǎng)分、提供能量，而且也促進(jìn)對N的吸收，增加蛋白質(zhì)在植物體中的積累。常用的物質(zhì)有KH 2 PO 4 或NaH 2 PO 4 等。

  (3)K 對碳水化合物合成、轉(zhuǎn)移、以及氮素代謝等有密切關(guān)系。K增加時，蛋白質(zhì)合成增加，維管束、纖維組織發(fā)達(dá)，對胚的分化有促進(jìn)作用。但濃度不易過大，一般為1-3mg/L為好。制備培養(yǎng)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，又是激酶的活化劑;S是含S氨基酸和蛋白質(zhì)的組成成分。它們常以MgSO 4 .7H 2 O提供。用量為1-3mg/L較為適宜;Ca是構(gòu)成細(xì)胞壁的一種成分，Ca對細(xì)胞分裂、保護(hù)質(zhì)膜不受破壞有顯著作用，常以CaCl 2 .2H 2 9提供。

  2、組培設(shè)備微量元素

  組培設(shè)備培養(yǎng)基的微量元素主要包括鐵(Fe)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、氯(Cl)、硼(B)和鉬(Mo)等。這些元素有的對生命活動的某個過程十分有用，有的對蛋白質(zhì)或酶的生物活性十分重要，有的是參與某些生物過程的調(diào)節(jié)。Fe有兩個重要功能，作為酶的重要組成成分和合成葉綠素所必需，缺鐵時細(xì)胞分裂停止。Mn對糖酵解中的某些酶有活化作用，是三羧酸循環(huán)中某些酶和硝酸還原酶的活化劑。B能促進(jìn)糖的過膜運(yùn)輸，影響植物的有性生殖如花器官的發(fā)育和受精作用。B還具有抑制有毒的酚類化合物的形成的作用，改善某些植物組織的培養(yǎng)狀況，缺硼時細(xì)胞分裂停滯，愈傷表現(xiàn)出老化現(xiàn)象。Zn是吲哚乙酸生物合成必需的，也是谷氨酸脫氫酶、乙醇脫氫酶等的活化劑。Cu是細(xì)胞色素氧化酶、多酚氧化酶等氧化酶的成分，可影響氧化還原過程。Mo是硝酸還原酶和鉬鐵蛋白的金屬成分。Cl在光合作用的水光解過程中起活化劑的作用，促進(jìn)氧的釋放和還原NADP(輔酶II)。為了某些植物組織培養(yǎng)的特殊需要有人還把鈉(Na)、鎳(Ni)、鈷(Co)、碘(I)等也加入微量元素的行列。Na對某些鹽生植物、C4植物和景天酸代謝植物是必需的。Ni對尿酸酶(urease)的結(jié)構(gòu)和功能是必需的。但是有些成分的作用至今還不十分清楚，可人們?nèi)匀话阉鼈兗尤肱囵B(yǎng)基中，如碘(I)和鈷(Co)等。鐵是一些氧化酶、細(xì)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(yǎng)基中的鐵對胚的形成、芽的分化和幼苗轉(zhuǎn)綠有促進(jìn)作用。鐵作為一種微量元素，對植物也是必需的，但由于Fe的特殊性質(zhì)，即很不穩(wěn)定、易沉淀，需要在酸性條件下才能比較穩(wěn)定，故在培養(yǎng)基配制時常常把Fe鹽單獨配制，且常以螯合物的形式，把FeSO 4 和它的螯合劑乙二胺四乙酸鈉(Na 2 EDTA)先分別配成溶液，再相互混合使形成螯合鐵，以防沉淀和幫助被植物吸收。但EDTA可能對某些酶系統(tǒng)和培養(yǎng)物的形成發(fā)生有一定的作用，使用時應(yīng)慎重。

  為了使用方便，無論是大量元素還是微量元素都常常是先配制成母液(即比實際培養(yǎng)基中的使用濃度高的儲存液)，儲存在4度冰箱內(nèi)或在室溫下短期存放。

  總之，組培設(shè)備植物必需營養(yǎng)元素可組成結(jié)構(gòu)物質(zhì)，也可是具有生理活性的物質(zhì)，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(wěn)定、電荷平衡等電化學(xué)方面起著重要作用。當(dāng)某些營養(yǎng)元素供應(yīng)不足時，愈傷組織表現(xiàn)出一定的缺素癥狀。如缺氮，會表現(xiàn)出一種花色素苷的顏色，不能形成導(dǎo)管;缺鐵，細(xì)胞停止分裂;缺硫，表現(xiàn)出非常明顯的褪綠;卻錳或鉬，則影響細(xì)胞的伸長。