培养基优化筛选方法详解

三、培养基的筛选

培养基和培养条件是影响植物组织培养效果的两大重要因素。在培养对象选定进行大规模生产前，必须经过培养基和培养条件的筛选和优化。只有经过试验筛选、验证确属最佳配方后，才可以在生产上应用。培养条件的筛选与培养基的筛选方法大体相似。一般最佳培养基的筛选途径如图2-1所示。

图2-1　最佳培养基的筛选途径

（一）试验前的准备工作

1．文献检索

在进行某种植物组织培养之前，需要通过查阅相关文献来了解培养对象的有关信息。查找文献的途径主要有：①从专业杂志或有关杂志上查阅；②从互联网上查找，特别是从收费的数据网上搜索，资料和数据比较丰富和可靠，且非常方便，效率高；③从报纸或电视等媒体上获取。

2．参观咨询

有时查找文献不方便，这时可通过参观组培育苗工厂或研究机构，向专业人员请教植物组培的试验方案。参观咨询可能较自己查阅文献来得更直接和更便捷。

（二）预备试验

所谓预备试验就是指正式试验开始之前根据试验设计进行的过渡试验，为正式试验的开展所做的前期摸索。预备试验要求较低，往往凭经验进行试培养，然后观察培养物的反应，有反应的可接着做。即使否定性的结果也能从中获得有用的信息。

温馨提示

在建立一个新的试验体系时，为了能研制出一种适合的培养基，最好先由一种已被广泛使用的基本培养基（如MS培养基或B5培养基）开始。当通过一系列的实验，对这种培养基做了某些定性和定量的较小变动之后，即有可能得到一种能满足实验需要的新培养基。

试验处理需要设有一定的重复，以取得可靠的试验数据。随试验规模和要求的不同，大多每个处理至少接种10瓶，每瓶至少3块培养物或3丛小幼苗。

（三）常用的试验方法

1．单因子试验

单因子试验是指整个试验中保证其他因素不变，只比较一个试验因素的不同水平的试验。其试验方案由该试验因素的所有水平构成。这是最基本、最简单的试验方法。例如不同浓度NAA对生根影响的试验就是一种单因子试验。试验中要求对照组与试验组中的植物组织块或其他培养物必须在遗传性、生理状态、培养条件等方面尽可能完全一致，以保证试验结果是来源于试验因子，而不是由于试验材料的不一致导致的。

2．双因子试验

双因子试验是指在整个试验中其他因素不变，只比较两个试验因素的不同水平的试验。如研究NAA、6-BA两种因子对熏衣草增殖率的影响时，可以按表2-3设计试验。从表中可以看出，NAA与6-BA各有三种水平的组合，A组合表示向培养基中同时添加NAA0.1mg·L^－1与6-BA1mg·L^－1，E组合表示NAA0.5mg·L^－1与6-BA2mg·L^－1的组合添加，其余类推。

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表2-3双因子试验方法

3．多因子试验

多因子试验是指在同一试验中同时研究两个以上试验因子的试验。多因子试验方案由该试验的所有试验因子的水平组合（即处理）构成。此种方法可用于同时探讨培养基中多种成分的适宜用量，如KT、糖类、NAA的用量等。多因子试验方案分为完全方案和不完全方案两类。前者在试验因子和水平较多时，会费时费力，且试验误差不易控制，故很少有人使用；而后者是在全部水平组合中凭经验挑选部分水平组合所获得的设计方案，工作效率高，故为多数人所采用。其中，正交试验用得最多，它是安排多因子试验、寻求最优水平组合的一种高效率试验设计方法。

所谓正交试验，是指利用正交表来安排与分析多因子试验的一种设计方法（见表2-4）。表头中的“L”代表正交表；L右下角的数字“8”表示有8行（即8种各种不同因子水平的组合或称处理），表头括号内的底数“2”表示因子的水平数只有2个，指数“7”表示有7列，用这张正交表最多可以安排7个因子。常用的正交表已由数学工作者制定出来，供正交设计时选用（详见相关书籍）。

表2-4　L₈（2⁷）正交表

续表

任何一张正交表都具有如下两个特性：

①任一列中，不同数字出现的次数相等　例如L₈（2⁷）中不同数字只有1和2，它们各出现4次；L₉（3⁴）中不同数字有1、2和3，它们各出现3次。

②任两列中，同一横行所组成的数字组合出现的次数相等，例如L₈（2⁷）中（1，1），（1，2），（2，1），（2，2）各出现两次；即每个因素的一个水平与另一因素的各个水平互碰次数相等，表明任意两列各个数字之间的搭配是均匀的。

正交试验虽然是多因子组合在一起的试验，但是在试验结果的分析中，每一种因素所起的作用却又能够明白无误地表现出来。因此，根据一次系统的试验结果，就可以把问题分析得清清楚楚，取得事半功倍的试验效果。

4．逐步添加和逐步排除的试验方法

在植物组织分化与再生的研究中，在没有取得可靠的分化与再生之前，往往添加各种有机营养成分，以促使试验成功；而在取得了稳定的再生之后，就可以逐步减少这些成分，以便找到最有影响力的因子，或从经济实用上考虑，简化培养基，以降低成本和利于推广。在寻求最佳激素配比时，经常用到这种逐步添加与逐步减少的简单方法。

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