全 文 ：植物生理学通讯 第41卷 第6期，2005年12月802
植物组织培养因子与培养基中pH值的关系
蒋小满* 柏新富 赵建萍 司朝师
烟台师范学院生命科学学院，山东烟台 264025
Relationship Between Plant Tissue Culture Factors and pH Value of Medium
JIANG Xiao-Man*, BAI Xin-Fu, ZHAO Jian-Ping, SI Chao-Shi
School of Life Science, Yantai Normal College, Yantai, Shandong 264025, China
提要 MS 培养基中添加不同种类和浓度的植物生长调节剂时，灭菌前后培养基中 pH 值均有一定幅度的下降，pH 的变
化值(Δ pH)为-0.2~-0.5，下降幅度因植物生长调节剂的种类和浓度而异；培养基中pH值随材料培养时间的延长而递减，
降幅可达 1.5，下降幅度与转接材料种类和多少也有关系。
关键词 组织培养因子；pH 值；植物生长调节剂；灭菌；培养基
收稿 2005-03-22 修定 　2005-08-29
*E-mail: jiangxiaomam@163.com, Tel: 0535-6672497
植物组织培养所用的培养基一般是一些非缓
冲性体系，在接种植物材料之前，需要将培养基
的 pH 值调至设定值，然后，经过蒸汽高压或过
滤灭菌[1]。因过滤灭菌操作较为麻烦，通常都采
用蒸汽高压灭菌。但灭菌以后，培养基中 pH 值
会有一定幅度的变化，而偏离原来所设定的 p H
值[2~4]，这对那些对培养基 pH 值敏感植物的离体
培养会产生较大影响。本文探讨了灭菌前后培养
基中pH值的变化，以便为精确设定培养基pH值，
提高外植体的培养成功率提供参考，同时也有助
于解决组织培养过程中由于pH值变化而产生的一
些生理问题。
材料与方法
1 培养基的配制
基本培养基为 MS 培养基，根据实验要求添
加不同种类和浓度的生长调节物质或改变大量元素
和蔗糖的量。琼脂浓度为 0.6%。常规蒸汽灭菌
条件为 121~122℃，20 min。
2 pH值的测定
灭菌前培养基 pH 值调至 5.80 左右，灭菌后
待培养基温度降至 70℃左右时测其 pH 值，所测
得pH 值均进行温度补偿换算为25℃时 pH 值。每
个处理测定5~7瓶。数据采用Microsoft Excel加
载宏进行方差分析[5]，然后根据所求得的 P 值与
可信度a比较，即得出各种因子对灭菌前后pH值
的影响；正交设计试验数据处理采用极差分
析 法 。
结果与讨论
1 培养基成分对灭菌前后培养基中pH值的影响
表 1~ 3 显示：
表1 灭菌前后含不同浓度细胞分裂素类
调节物的培养基中pH值的变化
细胞分裂素 pH值 pH值变化 P值 浓度/mg·L-1 (-DpH) (a=0.05) 灭菌前 灭菌后
6-BA 0 5.81 5.410±0.046 0.400 2.60×10-5
0.1 5.78 5.388±0.052 0.392
0.2 5.79 5.328±0.063 0.462
0.4 5.78 5.298±0.026 0.482
0.8 5.82 5.342±0.043 0.478
1.6 5.81 5.380±0.019 0.430
3.2 5.79 5.504±0.039 0.316
K T 0 5.82 5.438±0.030 0.382 8.13×10-6
0.5 5.78 5.392±0.028 0.388
1.0 5.79 5.361±0.031 0.429
1.5 5.82 5.324±0.019 0.496
2.0 5.80 5.342±0.034 0.458
2.5 5.80 5.394±0.025 0.406
3.0 5.79 5.387±0.018 0.403
技术与方法 Techniques and Methods
植物生理学通讯 第41卷 第6期，2005年12月 803
(1)基本培养基MS中分别添加不同浓度的6-
BA、KT、NAA、IAA 和 IB A，灭菌前后培养基
的pH 值均有下降，降低的幅度(DpH)与植物生长
调节剂的种类和浓度有关：培养基中添加细胞分
裂素类生长调节物(6-BA 和 KT)的，灭菌后其 pH
下降幅度比未加的大(表1); 添加生长素类生长调节
物(NAA、IAA 和 IBA)的，灭菌后 pH 值下降幅度
反而比未加的小(表2)。在我们所加的各类生长调
节剂浓度范围内，6-BA和 KT 表现为中等浓度(如
6-BA为0.4 mg·L-1和KT 1.5 mg·L-1)的培养基中pH
值变化显著，-DpH 接近 0.5，而高和低浓度的
DpH 相对较小。NAA、IAA 和 IBA 的 DpH 值变化
似乎有随浓度增加而递减的趋势，这在 IAA 较为
明显。这可能与高压灭菌后 IAA 易降解有关[1]。
由于各组实验中所求得的 P 值均小于可信度 a
(a=0.05)，所以，加各种植物生长调节剂的培养
基中 pH 值灭菌前后的变化较为显著。
(2)通过极差分析表明，在大量元素、蔗糖、
6-BA、NAA 四因子的正交试验中，6-BA 对 -DpH
影响最大，极差为 0.2220，蔗糖次之，极差为
表3 大量元素、蔗糖、6-BA 及 NAA 对灭菌前后培养基中 pH 值的影响
pH值 pH值变化 试验号 大量元素 蔗糖/g·L-1 6-BA/mg·L-1 NAA/mg·L-1 (-DpH) 灭菌前 灭菌后
1 1/2MS 15 0.1 0.05 5.78 5.534±0.036 0.246
2 1/2MS 15 0.1 0.25 5.81 5.544±0.032 0.266
3 M S 30 0.1 0.50 5.83 5.356±0.027 0.474
4 M S 30 0.1 1.00 5.78 5.298±0.029 0.482
5 1/2MS 30 0.5 0.05 5.82 5.192±0.019 0.628
6 1/2MS 30 0.5 0.25 5.79 5.180±0.016 0.610
7 M S 15 0.5 0.50 5.80 5.228±0.019 0.572
8 M S 15 0.5 1.00 5.79 5.244±0.017 0.546
9 M S 15 1.0 0.05 5.82 5.282±0.022 0.538
10 M S 15 1.0 0.25 5.79 5.324±0.034 0.466
11 1/2MS 30 1.0 0.50 5.82 5.170±0.031 0.650
12 1/2MS 30 1.0 1.00 5.78 5.088±0.019 0.692
13 M S 30 2.0 0.05 5.82 5.278±0.015 0.542
14 M S 30 2.0 0.25 5.79 5.222±0.024 0.598
15 1/2MS 15 2.0 0.50 5.81 5.252±0.033 0.558
16 1/2MS 15 2.0 1.00 5.79 5.292±0.039 0.498
x¯ 1 0.5185 0.4613 0.3670 0.4885
x¯ 2 0.5273 0.5845 0.5890 0.4850
x¯ 3 0.5865 0.5635
x¯ 4 0.5490 0.5545
R 0.0088 0.1232 0.2220 0.0785
x ¯ 1、x ¯ 2、x ¯ 3、x ¯ 4 分别代表每个因素由低到高各水平的 -DpH 的平均数。R 表示各水平平均数的极差。
表2 灭菌前后含不同浓度生长素类调节物
的培养基中 pH 值的变化
生长素浓度/ pH值 pH值变化 P值 mg·L-1 (-DpH) (a=0.05) 灭菌前 灭菌后
N A A 0 5.78 5.386±0.035 0.394 2.68×10-8
0.05 5.79 5.410±0.035 0.380
0.1 5.80 5.416±0.023 0.384
0.2 5.81 5.374±0.025 0.436
0.4 5.78 5.382±0.037 0.398
0.8 5.82 5.516±0.029 0.304
1.6 5.81 5.534±0.018 0.276
I A A 0 5.81 5.442±0.061 0.368 3.64×10-10
0.1 5.81 5.388±0.024 0.422
0.2 5.82 5.516±0.034 0.304
0.4 5.79 5.592±0.016 0.298
0.8 5.82 5.546±0.027 0.274
1.6 5.80 5.528±0.033 0.272
3.2 5.80 5.580±0.031 0.220
IBA 0 5.78 5.386±0.035 0.394 9.33×10-7
0.1 5.80 5.420±0.035 0.380
0.2 5.82 5.522±0.030 0.298
0.4 5.78 5.464±0.034 0.316
0.8 5.80 5.510±0.008 0.290
1.6 5.81 5.502±0.024 0.308
3.2 5.80 5.412±0.015 0.388
植物生理学通讯 第41卷 第6期，2005年12月804
0.123，说明除6-BA对培养基pH值有明显的影响
外，蔗糖用量也是影响培养基中pH值变化的一个
主效因子，这与文献 6 的报道一致。而大量元素
的用量对培养基pH 值的变化影响不大(表 3)。
2 植物类别对培养基pH值的影响
以一品红、草莓组培苗为材料，分别接转在
表4 植物类别对培养基pH值的影响
植物类别 培养基成分 灭菌后培养基中pH值 30 d后培养基中pH值 pH值变化(DpH)
草莓“幸之乡” MS+6-BA 0.5+NAA 0.1 5.358±0.007 4.437±0.053 -0.921
草莓“丰香” MS+6-BA 1.0+NAA 0.1 5.583±0.006 4.323±0.046 -1.160
一品红“自由红” MS+6-BA 0.25+IAA 0.2 5.373±0.006 4.045±0.003 -1.328
一品红“塔巴璐卡” 1/2MS+IBA 0.8+NAA 0.1 5.760±0.028 4.453±0.015 -1.307
图1 培养过程中接转植物材料的数量
对培养基 pH 值的影响
培养基成分：MS+6-BA 0.8+NAA 0.2。
量对培养基中pH值的影响，灭菌前可适当调高培
养基pH值0.2~0.5个单位，这样可以确保灭菌后
的 pH 值与原设计值接近。同时，在接转材料时，
应考虑植物的种类和数量以及对培养基pH值的敏
感性，在组培时还应适当减少每瓶的接转数。
参考文献
1 李浚明. 植物组织培养教程. 第2版. 北京: 中国农业大学出
版社, 2002. 16~23
2 梁海曼. 高压灭菌对培养基成分的影响. 植物生理学通讯,
1995, 31(5): 389~392
3 莫成凡, Williams RR. 影响培养基pH值变化的因素. 植物
学报, 1997, 39(4): 347~352
4 黄斌. 高压灭菌前后培养基pH值和渗透压变化. 植物生理
学通讯, 1984, (4) : 30~31
5 李春喜, 王志和, 王文林. 生物统计学. 第2版. 北京: 科学出
版社, 2000. 81~149
6 汪良驹, 刘友良, 马凯等. 高温高压灭菌对MS培养基pH值
的影响. 植物生理学通讯, 1997, 33(1): 10~14
不同成分的培养基中，接种量为每瓶2棵或 3棵，
每隔 1 周测定培养基中 pH 值。结果(表 4)表明，
接转不同植物(草莓或一品红) 30 d后的培养基中
pH 值均有下降，降低幅度因接种植物类别而异。
这可能与不同植物生长中吸收或分泌能力不同
有 关 。
另外，同一种植物的转接数量不同(2或3棵 ·
瓶-1)，培养基中 pH 值下降幅度也不同。接转的
多，随着培养进程培养基中 pH 值的下降值也大
(图 1)。
总之，高温灭菌对培养基中pH值有影响，所
以植物组培时应考虑植物生长调节剂种类和蔗糖用