植物组织培养的培养基为什么只用蔗糖而不用葡萄糖

植物组织培养的培养基为什么只用蔗糖而不用葡萄糖
之所以以蔗糖作为碳源，主要有以下两个方面的原因：
（1）同样作为碳源物质为植物细胞提供能量来源，蔗糖较葡萄糖能更好地调节培养基内的渗透压。

配制相同质量分数的培养基，蔗糖形成的渗透压要明显低于葡萄糖，因此，若采用葡萄糖作为碳源，易使植物细胞脱水而生长不良。

同时，植物细胞吸收蔗糖的速率要明显慢于吸收葡萄糖的速率，所以蔗糖形成的渗透压可相对长期的保持稳定。

（2）植物组织培养过程中，要时刻注意防止培养基受到微生物的污染。

微生物生长所需的碳源最常用的是葡萄糖，一般很少利用蔗糖。

因此，采用蔗糖作为培养基的碳源，可一定程度上减少微生物的污染。

植物组织细胞利用的能源物质是蔗糖，这种二糖是植物组织间的糖的运输形式，麦芽糖也是这样，但除了种子萌发时是以麦芽糖来运输以外，其它植物组织细胞间大都是以蔗糖来运输，进入植物细胞后再分解利用。

对动物细胞而言，蔗糖是大分子，动物细胞不仅不能吸收更谈不上利用，因此只能用葡萄糖，且大家都清楚，动物细胞生活的液体环境中，血糖是供能物质，而血糖中的糖便是葡萄糖。

这个问题以前有问过了，大学教授也用过葡萄糖和蔗糖做过植物组织培养，两者都可以用，只不过植物组织培养大部分是应用到工业上，所以用蔗糖的比较多，减少成本利益.
10.植物组织培养的培养基为什么只用蔗糖而不用葡萄糖？为什么动物培养的培养液中用葡萄糖而不用蔗糖？
答：这个问题我觉得应该从植物与动物的生理机制去思考。

植物与动物的最大差别就是植物是自养型的（光合作用）而动物是异养型的（外部吸收代谢）。

植物光合产物是多糖（二碳糖以上，包括蔗糖），贮藏产物形式是淀粉，而淀粉的合成前体就是蔗糖。

蔗糖＝葡萄糖＋果糖，所以蔗糖的合成必须同时要有葡萄糖和果糖，其实植物也只能吸收葡萄糖和果糖。

在组织培养中加入蔗糖，经熬煮和高压灭菌后就会分解成植物能够吸收的葡萄糖和果糖形式。

其实这样看来在组培中，植物也有部分异养的特点，如果在培养基中缺少任何一种糖的形式，植物在自养能力（光合，呼吸，产物代谢等）较差的情况下，就难免会影响其生理代谢。

与植物不同的，动物是异养型的他不需要淀粉的积累，也没光合作用，动物细胞本身所处的生理环境和代谢方式就决定了它对糖形式的要求了。

1用于植物组织培养的糖类
蔗糖能支持绝大多数植物离体培养物的旺盛生长(吕芝香，1981)，一直被作为植物组织培养的标准碳源而广泛应用(Fowler等,1982)。

大多数合成培养基也均以蔗糖作为唯一的碳源(梁海曼，1991)。

就其合适的浓度，在各种作物上已作了比较详细的研究(吕芝香，1981；梁海曼，1991)。

近来，其他糖类对植物组织培养的效应，引起广泛关注。

许多研究表明蔗糖并不一定是最佳碳源，不同植物对不同糖类的反应不完全相同(Raquin,1983,Strickland等,1987;Gertlowski等,1993)。

据我们初步统计，至今已有单糖、二糖、三糖、多糖以及未经纯化的混合糖类近50种在植物组织培养中被试验用作碳源或者渗压剂。

如单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、脱氧核糖、核糖、甘露糖、甘油、山梨糖、甘露庚糖、葡庚糖、木糖、阿拉伯糖、赤藓糖、L-阿拉伯糖、鼠李糖、L-鼠李糖、岩藻糖；二糖：蔗糖；麦芽糖、乳糖、密二糖、龙胆二糖、纤维二糖；三糖：密三糖(棉子糖)、松三糖、麦芽三糖；四糖：木苏糖；多糖：可溶性淀粉、淀粉、直链淀粉、糊精、糖原；糖胺：半乳糖胺、葡萄糖胺；糖醇：甘露醇、山梨醇、肌醇、D-葡糖醇；磷酸化糖：葡萄糖-1-磷酸，葡萄糖-6-磷酸；混合糖类：密糖、乳青、玉米浸出液、麦芽浸膏、白糖、红糖、菊粉、果胶。

2糖类对植物体细胞培养的影响
50年代初(Gautheret，1955)首先对植物组织培养中糖类进行研究，他以胡萝卜为材料研究组织生长的最适浓度和不同糖类的效应，结果表明蔗糖是最好的碳源，以下依次为葡萄糖、麦芽糖、棉子糖、果糖和半乳糖。

甘露糖和乳糖效果则较差，戊糖和多糖无效。

在火炬松(Pinus taeda)愈伤组织培养中，比较了单糖、二糖和三糖的效应，蔗糖在所试糖类中效果最佳(Vuke等，1987)，很多试验也观察到类似结果(Hildebrandt 等,1949;Galiba,1986;Tiainen,1992;Yang等,1992;Ashburner等,1993;Eapen等,1993;Harvey
等,1994;Jeannin,1995;Ramage,1996;Veramendi等,1996)。

多数植物组织培养物除蔗糖外，在葡萄糖、果糖为碳源时也能良好生长，其它糖类的作用因植物种类不同而有很大差异(吕芝香，1981)。

在西黄松(Pinus ponderosa)下胚轴离体培养中葡萄糖和蔗糖对愈伤组织的生长及保持具有相同效果(Tuskan等,1990)。

Eapen和George(1990)比较了13种糖对小米胚胎发生影响，结果表明蔗糖和葡萄糖可以诱导小米愈伤组织形成正常胚状体，而乳糖、半乳糖等五种糖类则无效。

银叶茄(Solanum eleagnifolium)悬浮培养生长量以蔗糖为最大，麦芽糖最小，而茄解碱产量各种糖类均相似(Nigra 等,1990)。

Flower等(1982)报道在白长春花(Catharanthus roseus)离体培养中，葡萄糖有较高的生物产量，但生物碱产量与使用蔗糖时相似，并发现培养物从蔗糖或葡萄糖为碳源培养基转移到果糖为碳源时，其生长量急剧下降，葡萄糖与半乳糖或者混合使用，在相同浓度下与葡萄糖单独使用效果相似，但如果乳糖或半乳糖单独使用，效果很差，可能与培养物中β-半乳糖脱氢酶活性低有关。

另外除红糖外，蜜糖、乳清、麦芽浸膏等混合糖均未能支持培养物生长。

在桤木(Alnus cremastogyne)枝条扩繁中，葡萄糖诱发的枝条率及每个枝条可分离节段数量大(Tang等,1996)。

烟草原生质体培养中，葡萄糖、果糖和甘露糖与蔗糖具有相似的效果，而核糖则表现明显的促进作用，半乳糖显著抑制细胞生长和分化(Caboche,1987)。

以蔗糖作碳源，甘蔗出愈率较高，而对其分化则以葡萄糖效果最佳(王敬驹等，1991)。

甘薯块根愈伤组织形成时，蔗糖、可溶性淀粉、葡萄糖均为良好的碳源，果糖和麦芽糖较差，而在愈伤组织生长时，则以葡萄糖和蔗糖为最佳，果糖和可溶性淀粉次之，木糖和半乳糖在愈伤组织形成和生长时均不能被利用(吕芝香等，1981)。

郑泗军(1996)以棉花未受精胚珠为外植体进行纤维诱导，结果表明未受精胚珠在含葡萄糖的培养基上，纤维诱导率和纤维生长量最高。

在大豆茎尖的组织培养中，在4.5 μmol/L 2,4-D条件下，研究不同碳源对体细胞胚胎发生的影响，结果表明252～504 mmol/L果糖为最佳碳源，与84mmol/L蔗糖相比，平均每个外植体形成的体细胞胚高出3～4倍(Loiseau ,1995)。

乳糖、葡萄糖和果糖作碳源，在欧洲榛(Corylus aoellana)组织培养芽数量和长度均优于蔗糖，而半乳糖效果则很差(Yu等，1993)。

乳糖促进欧洲冷杉(Abies alba)胚状体发生效果最佳，可溶性淀粉其次；蔗糖、葡萄糖和乳糖只形成早期胚，不能成熟，而果糖则无效(Schuller 等,1993)。

山梨醇作为碳源，杏培养物在干重、鲜重上均显著高于蔗糖或蔗糖＋甘露醇，并指出山梨醇的有利效应并不是由于渗透压变化所致(Marino等,1993)。

在苹果离体培养中也发现山梨醇促进细胞生长和分化(Pua等,1984；1985;Welander等,1989)。

近年来，麦芽糖作碳源对植物组织培养的利用受到重视，在柑桔属离体培养中发现在蔗糖存在下加0.1%麦芽浸膏可极显著促进胚胎发生(Kochba等,1973)。

半乳糖、麦芽糖、乳糖、甘油也可明显促进其胚胎发生(Strickland等,1987)。

Kochba等(1982)在甘蓝和甘蓝型油菜原生质体培养中，麦芽糖作碳源可促进胚胎发生(Loudon等，1989)。

在苜蓿中，麦芽糖、麦芽浸膏和果糖可明显促进胚胎发生，并发现NH＋4对麦芽糖效应存在促进作用(Tiainen,1992)。

以麦芽糖和乳糖作碳源，培养35个月的粳稻愈伤组织绿苗率仅达2～4%，而蔗糖对照则无再生能力(Asano等,1994)。

在分化培养基中加入麦芽糖可促进籼稻原生质体愈伤组织的分化(Ghosh等,1993)。

长期以麦芽糖或乳糖为碳源培养匍匐剪股颖(Agrostis stolonifera)愈伤组织，其绿苗率达76～93%，比蔗糖高出4～36倍(Asano等,1994)。

胡萝卜悬浮培养中也发现麦芽糖优于蔗糖(Verma 等,1977)。

亚麻培养物长芽以麦芽糖为好；长根则以蔗糖为佳(Millam等,1992)。

但麦芽糖不能支持糖槭(Acer saccharum)、甘蔗愈伤组织生长和花生体细胞胚胎发生(吕芝香等，1981；Nickell等,1970;王敬驹等，1991；Eapen等,1993)。