在建立一个新的实验体系时,为了能研制出一种适合的培养基,最好先由一种已被广泛使用的基本培养基(如MS培养基或B5培养基)开始。当通过一系列的实验,对这种培养基做了某些定性和定量的小变动之后,即有可能得到一种能满足实验需要的新培养基,选择最佳培养基。常用试验方法主要有单因子试验、多因子试验及广谱实验等。
一、单因子试验
单因子试验中,培养基中其它成分都维持在一般水平上,只变动一个因子,以找出这一因子对试验的影响和影响的程度,例如MS基本培养基的其它成分和用量都不变,只变动NAA用量对某一培养物生根的影响,这种只研究一个因素的试验就是单因子试验。
生物学试验不同于物理学或化学试验,最显著的差别是在生物学试验中必需设置对照组与试验组,试验组可以有一组或几组,随试验的复杂性增加,对照组也可能有一组以上。要求对照组与试验组中的试验个体,即植物组织块或其它培养物,必须在遗传性、生理状态、前培养条件等方面,尽可能完全一致。以保证试验结果是来源于试验因子,而不是由于试验材料不一致导致的。
试验中各处理一般都要设有一定的重复,以取得可靠的试验结果。随试验规模和要求不同,大多每个项目要有4~10瓶,每瓶至少3块培养物或3丛小幼苗。
二、多因子试验
对培养基中两个或两个以上因素进行研究的试验称为多因子实验,试验可采用完全试验方案,也可选用正交设计方案,完全试验方案具有均衡完全的特点,各个因子的每个水平都相互搭配,构成了所有可能的处理组合,如研究NAA和6-BA的最佳浓度组合,每个因子各设5个浓度水平(0、0.5、2.5、5、10μmol/l),这两种因子各种浓度的所有组合,就构成了一个具有25项处理的试验(表3-3)。
完全试验方案试验因子越多,处理数越多,试验越复杂,消耗的精力、物力越多。为了减少试验处理,但又能准确全面地获得试验信息,通常采用正交试验。例如,采用正交设计,在使用此表时就可以安排4个因子,3种水平的试验,一共做9种不同搭配的试验,其结果相当于做了27次种种搭配的试验。正交试验虽然是多因素搭配在一起的试验,但是在试验结果的分析中,每一种因素所起的作用却又能够明白无误地表现出来。因此一次系统的试验结果,就可以把问题分析得清清楚楚,用有限的时间取得成倍的收获。在组织培养研究中,可用于同时探求培养基中适宜的几种成分的用量,如细胞分裂素、生长素、糖和其它成分的用量。
三、逐步添加和逐步排除的试验方法
在植物组织分化与再生的研究中,在没有取得可靠的分化与再生之前,往往添加各种有机营养成分,而在取得了稳定的再生之后,就可以逐步减少这些成分。在逐步添加时是使试验成功,在逐步减少时是缩小范围,以便找到最有影响力的因子,或是为了实用上的需要竭力使培养基简化,以降低成本和利于推广。在寻求最佳激素配比时,也经常用到这种加加减减的简单方法。
四、广谱实验法
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