植物组织培养的培养条件
植物组织培养的培养条件
植物组织培养是一种在无菌条件下，利用植物的离体组织或细胞，在人工控制的环境中进行培养，使其再生为完整植株的技术。这一技术在农业、园艺、生物技术等领域有着广泛的应用。然而，要成功进行植物组织培养，需要精确控制各种环境条件。本文将详细介绍温度、光照、湿度、渗透压、pH值和气体等关键因素对植物组织培养的影响。
在植物组织培养中，温度、光照、湿度等各种环境条件，培养基组成、pH值、渗透压等各种化学环境条件都会影响组织培养育苗的生长和发育。
一、温度（temperature)
温度是植物组织培养中的重要因素，只有在最适宜的温度下，植物组织才能表现良好的生长和分化。大多数植物组织培养都是在23～27℃之间进行，一般采用25±2℃。低于15℃时，植物组织会停止生长；高于35℃时，则对植物生长不利。不同植物的培养适温也有所不同：白鹤非的最适温度是20℃，月季是25～27℃，番茄是28℃。温度不仅影响植物组织培养育苗的生长速度，也影响其分化增殖以及器官建成等发育进程。例如，烟草芽的形成以28℃为最好，在12℃以下或33℃以上，形成率皆最低。
不同培养目标所需的培养温度也不同。例如，百合鳞片在30℃以下再生的小鳞茎发叶速度和百分率比在25℃以下的高。桃胚在2～5℃条件下进行一定时间的低温处理，有利于提高胚培养成活率。用35℃处理草莓的茎尖分生组织3～5天，可得到无病毒苗。
二、光照（light)
光照是植物组织培养中的重要条件之一，主要表现在光强、光质以及光照时间三个方面：
- 光照强度（light intensity)
光照强度对培养细胞的增殖和器官的分化有重要影响。一般来说，光照强度较强时，幼苗生长得更粗壮；光照强度较弱时，幼苗容易徒长。
- 光质（light wave)
光质对愈伤组织诱导、培养组织的增殖以及器官的分化都有明显的影响。例如，百合珠芽在红光下培养，8周后可分化出愈伤组织；而在蓝光下培养，几周后才出现愈伤组织。唐菖蒲子球块接种15天后，在蓝光下培养首先出现芽，形成的幼苗生长旺盛；而在白光下，幼苗则较为纤细。
- 光周期（light period)
试管苗培养时需要选用一定的光暗周期。最常用的周期是16小时的光照和8小时的黑暗。研究表明，对短日照敏感的品种的器官组织，在短日照下易分化；而在长日照下则易产生愈伤组织。有时需要暗培养，尤其是对于一些植物的愈伤组织，如红花、乌饭树的愈伤组织，在暗培养下比在光下更好。
三、湿度（humidity)
湿度的影响包括培养容器内的湿度和环境湿度两个方面。容器内湿度主要受培养基水分含量和封口材料的影响，而培养基水分含量又受琼脂含量的影响。在冬季，应适当减少琼脂用量，否则会使培养基干硬，不利于外植体接触或插进培养基，导致生长受阻。封口材料直接影响容器内湿度情况，但封闭性较高的封口材料易引起透气性受阻，也会导致植物生长发育受影响。
环境的相对湿度可以影响培养基的水分蒸发，一般要求70%-80%的相对湿度，常用加湿器或经常洒水的方法来调节湿度。湿度过低会使培养基丧失大量水分，导致培养基各种成分浓度的改变和渗透压的升高，进而影响组织培养的正常进行。湿度过高时，易引起棉塞长霉，造成污染。
四、渗透压（penetrating pressure)
培养基中由于添加了盐类、蔗糖等化合物，因此会影响渗透压的变化。通常1-2个大气压对植物生长有促进作用，2个大气压以上就对植物生长有阻碍作用，而5-6个大气压植物生长就会完全停止，6个大气压植物细胞就不能生存。
五、pH值
不同的植物对培养基最适pH值的要求也不同，大多在5-6.5左右，一般培养基皆要求5.8，这基本能适应大多数植物培养的需要。
pH值适度因材料而异，也因培养基的组成而不同。以硝态氮作氮源和以铵态氮作氮源就不一样，后者较高一些。一般来说pH值高于6.5时，培养基会变硬；低于5时，琼脂不能很好地凝固。因为高温灭菌会降低pH值（约0.2-0.3个pH值）因此在配制时常提高pH值0.2-0.3单位。pH值大小调节可用0.1M的NaOH和0.1M的HCl来调整。1ml的NaOH可使pH值升高0.2单位，1ml的HCl可使pH值降低0.2单位。调节时一定要充分搅拌均匀。
六、气体（gas)
氧气是组织培养中必需的因素，瓶盖封闭时要考虑通气问题，可用附有滤气膜的封口材料，如易生组培热销的培养瓶盖和封口膜本身带有PTFE材质的滤菌膜，孔径为0.2um，即保证通气又可以滤菌。通气最好的是棉塞封闭瓶口，但棉塞易使培养基干燥，夏季易引起污染。固体培养基可加进活性炭来增加通气度，以利于发根。培养室要经常换气，改善室内的通气状况。液体振荡培养时，要考虑振荡的次数、振幅等，同时要考虑容器的类型、培养基等。