植物组培培养基选型与各类生长调节剂选用指南
给植物配“营养餐”，你真的配对了么？常见培养基傻傻分不清？别急，这篇培养基选型攻略，帮你一篇搞懂，建议收藏！
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什么是植物组织培养技术？
植物组织培养技术即植物无菌培养技术又称离体培养技术，根据植物细胞具有全能性，利用植物体离体的器官 (如根、茎、叶、花、茎尖、果实等)、组织
(如形成层、表皮、表层、髓部细胞、胚乳等) 或细胞 (大孢子、小孢子、体细胞等) 以及原生质体，在细菌和适宜的人工培养基及环境条件下，诱导出愈伤组织、不定芽、不定根、最后形成完整菌株的技术。
在植物细胞食品的生产应用中，该技术流程通常如下 (如图 1 所示) ：
1. 外植体获取与诱导：从选定的植物体上剥离组织 (外植体) ，在培养基上诱导形成愈伤组织，以获得具有稳定遗传性状的初始培养物。
2. 扩大培养：将获得的愈伤组织团块从培养基中分离，经过碾碎等物理处理后，转移到固体或液体培养基中进行大规模扩增，以获取足量的细胞原料。
3. 加工成型：将收获的细胞原料经无毒化处理后，通过破碎、提取、调味、冻干等单元操作，最终加工成常见的食品形态。
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必备“营养餐”：植物培养基
在植物组织培养中，培养基相当于植物材料的“营养餐”，为其提供生长所必需的物质。合格的培养基不仅需要包含氮、磷、钾等大量元素，铁、锰、锌等微量元素，还需添加维生素、肌醇、糖 (碳源) 以及关键的植物生长调节剂。
不同培养基类型如何选择？
目前，植物组织培养普遍使用的培养基有 MS 培养基、WPM 培养基、LS 培养基、White 培养基、B5 培养基等。不同植物所适宜的培养基有所不同。
例如 MS 培养基可以作为多数材料的初始选择。如果材料对盐分比较敏感，可进一步尝试 1/2MS 或其他低盐培养基。木本植物通常对高盐环境较敏感，因此 WPM、DKW 和 ER 等培养基比高盐型 MS 培养基更有针对性。
表 1. 不同植物培养基的特点以及适用的植物范围。
植物生长调节剂如何选择？
外源生长调节物质，即植物生长调节剂，是培养基配方中不可或缺的功能性组分，对离体培养条件下植物组织的形态建成与生理代谢具有核心调控作用。依据化学结构及生理效应，常用植物生长调节剂可归为两大类：
- 经典植物激素类：涵盖生长素、细胞分裂素及赤霉素等内源性信号分子。
- 植物有机酸类：主要包括水杨酸与茉莉酸等具有应激信号活性的小分子化合物。
对于目标植物而言，此类外源添加的非营养性化学物质，能够在极低剂量水平下，经由维管束系统向靶细胞或靶器官进行长距离运输，通过受体介导的信号转导级联反应，选择性地促进或抑制特定发育进程——包括种子休眠解除与萌发启动、营养器官的建成与伸长、花芽分化和胚胎发育，以及种子成熟与休眠诱导等——从而实现对植物生长发育的程序化定向干预，以满足植物生物技术生产中的特定应用。
表 2.不同的植物生长调节剂在植物培养过程的作用。
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CRISPR 基因编辑与遗传改良
将组织培养技术与 CRISPR/Cas 基因编辑系统相结合，已成为作物定向改良的核心策略。
研究表明，针对再生困难的“顽拗型”园艺作物，通过优化节点培养方案并与 CRISPR/Cas 介导的基因组编辑技术整合，可以有效克服再生壁垒，加速抗生物胁迫与抗非生物胁迫品种的培育[1]。
在番茄等作物的研究中，利用发育调控因子 (如 GRF4-GIF1 嵌合体) 可显著加快再生和编辑植株的获得速度，同时通过添加吲哚丁酸 (IBA) 和活性炭确保转基因芽的正常生根，从而建立适用于地方品种和传家宝品种的基因组编辑平台[2]。
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小结
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参考文献:
[1] Pandey, H,et al. Nodal culture for efficient regeneration and CRISPR/Cas-based genome editing in recalcitrant horticultural crops. HORTIC. ADV. 3, 28 (2025).
[2] Oxendine, J., et al. Optimization of Agrobacterium-mediated transformation of commercial heirloom tomato cultivars to develop novel traits via CRISPR/Cas9 genome editing. Planta 264, 3 (2026).
