Question

植物组织培养基中为何加蔗糖

Answer 1

培养的植物组织或细胞的初期，它们基本上不能进行光合作用。因此，需要在培养基中附加一些碳水化合物以供需要。培养基中的碳水化合物通常是蔗糖。蔗糖除作为培养基内的碳源和能源外，对维持培养基的渗透压也起重要作用。 那么蔗糖能进入植物细胞被利用吗？《植物生理学》高教版（潘瑞炽）第10页，关于质壁分离的论述，以及韩贻仁著的《分子细胞生物学》（科学版）中关于物质跨膜运输的叙述，认为：只要浓度不是过高，时间又足够长，那么蔗糖就可以以被动扩散的形式进入植物细胞内。早在20世纪40年代，有人曾做过这样的实验：将标记的蔗糖溶液直接喷洒到叶表面，剥去一小片叶表皮或角质层，蔗糖溶液就能进入细胞，这与外植体从培养基中吸收蔗糖极其相似。研究人员在叶片的韧皮部发现了一系列蔗糖运输载体，包括菠菜蔗糖载体(Riesmeier等，1992)、马铃薯蔗糖载体StSUT1(Riesmeier等，1993)、车前草蔗糖-H+共运输载体PmSUC2(Gahrtz等，1994)和2个拟南芥蔗糖运输载体suc1和suc2(Sauer和Stolz，1994)。另外也有学者证明了：在 0.3g/ml蔗糖溶液中，植物细胞发生质壁分离后可自动复原。这些实验都充分表明了植物细胞可以吸收蔗糖。（而在高中一般是说蔗糖分子不能进入细胞的） 植物组织培养中，培养基中的蔗糖浓度较低的，一般为3%—10%，而质壁分离中的蔗糖浓度为30%,可见两者浓度差距之大，质壁分离由于时间短，细胞吸收的量很少，而不是不能吸收，不足以对细胞液渗透压造成影响，才会出现壁分离现象。而只要浓度不是过高，时间又足够长，那么蔗糖就可以以被动扩散的形式进入植物细胞内而被植物利用。同时植物体内有蔗糖转化酶，可以吸收和利用蔗糖。而且转化酶在高等植物蔗糖代谢中起着关键的作用。研究表明,转化酶参与植物的生长、器官建成、糖分运输等多项功能，因此在植物培养基中加蔗糖。