植物生長對微量元素需要量很少,占植物體干重的10-7~10-4,一些微量元素??蓮钠渌瘜W(xué)藥品不可避免的雜質(zhì)含量中帶入培養(yǎng)基。微量元素在植物生命活動中常以酶系中的輔基形式起著重要作用,若添加過多,反而會出現(xiàn)外植體的蛋白質(zhì)變性、酶系失活、代謝障礙、引起生長抑制等毒害現(xiàn)象,微量元素的生理作用主要在酶的催化功能和細(xì)胞分化、維持細(xì)胞的完整機(jī)能等方面。通過深入的研究,植物必需的微量元素種類還會增加,但因需求量極低在培養(yǎng)基中并不一定考慮加入。
1.鐵
鐵是植物組織不可缺乏的微量元素。它是多種氧化酶的組成成分,與植物體內(nèi)的氧化還原過程有著密切的關(guān)系,鐵能促進(jìn)細(xì)胞分裂與伸長,缺鐵時細(xì)胞分裂停止。鐵還影響到
葉綠體的結(jié)構(gòu)組成與葉綠素形成,缺鐵時會有失綠癥狀出觀。由于Fe2+很容易氧化產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀,為了保證鐵索的穩(wěn)定供應(yīng),因而單獨(dú)與一些螯合劑相配合,制成鐵鹽溶液。以這種形式提供的鐵在pH值7.6—8.0仍可以被植物組織所利用。而以FeCl2形式存在的鐵在pH 5.2左右才能被組織所利用。已知的根培養(yǎng)過程中,接種后1周之內(nèi)培養(yǎng)基的pH值會由原來的4.9~5.0上升到5.8~6.0。于是表現(xiàn)為缺鐵癥狀。另一方面,螯合態(tài)的鐵也可避免Fe(OH)3沉淀的產(chǎn)生,是一種理想的鐵源。通常Fe—EDTA可用FeSO4.7H2O和Na2-EDTA進(jìn)行制備。或直接選用NaFe—EDTA。
2.銅
參與一些氧化酶(如抗壞血酸氧化酶、多酚氧化酶、漆酶)和電子遞體(如光合電子傳遞鏈上的質(zhì)藍(lán)素)的組成,還有促進(jìn)離體根生長的作用。缺銅時幼葉萎蔫、植株矮小、細(xì)弱。
3.鋅
鋅是各種酶的構(gòu)成要素,能夠增強(qiáng)光合作用效率,鋅也屜合成色氨酸所必需的元素,而色氨酸又是IAA的前身。因此鋅也間接影響到生長素的合成,促進(jìn)生殖器官發(fā)育和提高抗逆性,同時能促進(jìn)花器官的發(fā)育。
4.錳
錳是植物體內(nèi)許多氧化還原酶的重要成分,參與植物的光合、呼吸代謝過程,影響根系生長,對維生素的形成以及加強(qiáng)莖的機(jī)械組織有良好作用。
5.硼
能促進(jìn)生殖器官的正常發(fā)育,參與蛋白質(zhì)合成或糖類運(yùn)輸,可調(diào)節(jié)和穩(wěn)定細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),促進(jìn)細(xì)胞伸長和細(xì)胞分裂,與光合作用和蛋白質(zhì)的形成也有一定關(guān)系。
6.鉬
鉬是氮素代謝的重要元素,是硝酸還原酶合成所必需的元素,參與繁殖器官的建成,是固氟酶的首要組分之一。
7.氯
氧是光合作用水光解的活化劑,氯離子參與光合放養(yǎng)過程,在葉片氣孔開閉運(yùn)動中起作用。缺氯植株葉小,而且有壞死。
因此,微量元素在組織培養(yǎng)中是必不可少的,具有重要的作用。