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植物需要矿物质、养分、水和阳光才能在自然环境中正常生长和发育。植物从土壤中提取养分，并在阳光的帮助下制作自己的食物。

然而，当植物在没有土壤的实验室环境中生长时，它们需要通过用于种植植物的介质来供应养分。培养基的成分是决定植物在实验室环境中成功与否的关键因素。

但是，当我们谈论营养物质时，植物的发育“究竟”需要哪些营养物质？

根据定义，营养素是生物基本功能所需的物质。

典型的基础培养基由常量营养素和微量营养素的均衡混合物组成，通常包括氯化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐和钙、镁、钾、钠、铁、锌和硼的碘化物等盐。此外，它还包括碳源、维生素、植物激素和有机添加剂。

虽然有些营养素是必不可少的，但有些营养素是可选的，但当添加时，可以促进植物的生长。基本成分包括无机营养素和有机营养素，如碳水化合物、维生素和植物激素。可选的培养基成分包括天然提取物、活性炭和液体胚乳。

组织培养基

在实验室环境中，组织培养基是满足植物营养需求的培养基。由于养分是通过培养基提供的，而植物没有其他来源来提取养分，因此必须提供足以满足植物生长发育的微量和大量营养素。任何成分的任何缺陷都可能导致零或很少的生长（在持续缺乏的情况下，最终可能导致植物死亡）。

实验室环境中设备的两个主要要求是：

植物细胞、组织和器官在培养环境中生存所需的必需营养素。

有利的物理条件，如pH值和渗透压。

在植物细胞培养领域，开发用于体外培养的最佳培养基有着悠久的历史。

早期的研究人员广泛使用Knop（1865）的矿物溶液。

Gautherat（1939）后来根据Uspenski和Uspenskaia（1925）提出的营养液配制了一种愈伤组织培养基。

Murashige和Skoog（1962）系统地研究了培养中植物组织和器官的矿物质需求。

Linsmaier 和 Skoog （1965）、Vasil 和 Hildebrant （1966） 以及 Nitsch 和 Nitsch （1969） 等科学家扩展了 Murashige 和 Skoog 的研究，从而开发了适合特定需求的各种媒体。

组织培养设备的营养需求：

在植物细胞培养中，无机营养素是指那些对正常植物生长至关重要的营养素。每种营养素的最佳浓度对于实现最大生长速度至关重要，但差异很大。主要元素包括氮 （N）、磷 （P）、钾 （K）、硫 （S）、镁 （Mg） 和钙 （Ca）。此外，还有钴 （Co）、铁 （Fe）、硼 （B）、锌 （Zn）、钼 （Mo）、铜 （Cu） 和碘 （I） 等微量元素。

此外，还包括少量的肌醇，以促进大多数植物物种的细胞生长。

维生素

维生素补充培养基，以达到组织的良好生长。

培养基中使用的胶凝剂

虽然胶凝剂不是植物的营养物质，但它们有助于提供通过培养基获得的营养物质。培养基的凝固通常使用琼脂来实现。琼脂的最佳浓度通常在0.8-1.0%（W/V）之间变化。当琼脂浓度增加时，培养基变硬，阻碍营养物质扩散到组织中。因此，在培养基中保持最佳量（通常为 8 克）琼脂至关重要。在某些工艺中，明胶、硅胶、丙烯酰胺凝胶和淀粉共聚物也被用作琼脂的替代品。

在组织培养中，结冷胶被广泛用于体外研究根系发育。凝胶的透明度提供了在培养基内生长的根部的清晰视觉效果。与琼脂相比，组织培养基中使用的结冷胶浓度较低。

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