植物组培为什么一般使用蔗糖而不是葡萄糖

由于教材中质壁分离和复原实验的影响，不少师生认为，蔗糖不能被植物细胞吸收，其实蔗糖分子是可以进入植物细胞的。植物细胞能够吸收蔗糖，但很缓慢。蔗糖既能通过扩散作用，亦能通过主动运输进入细胞。自由扩散速度较慢，因此在细胞内能量充足的情况下，蔗糖通常是以载体运输的方式进入细胞内的：当载体蛋白与质膜外侧的H+结合的同时，由于另一蔗糖分子（还可以是Cl-、K+、NO3-、氨基酸等）结合，同一方向运输入细胞内。

在质壁分离实验中，所用材料为表皮细胞，代谢并不旺盛，故载体效率不高。质壁分离实验中蔗糖能够进入细胞，但速度缓慢，故短时间内不会复原，如果细胞不死亡长时间后会复原。

植物组织培养中，培养基中的蔗糖浓度较低，而质壁分离实验中的蔗糖浓度很高，质壁分离的时间短，细胞吸收蔗糖的量很少，在短时间内不足以影响细胞液渗透压，由此才出现质壁分离现象。在蔗糖浓度较低时，蔗糖以被动扩散的形式进入植物细胞，植物细胞内有蔗糖转化酶，在高等植物蔗糖代谢中起着关键的作用。

培养基中添加蔗糖而不是葡萄糖，是以大量实验为基础的。大量实验表明，蔗糖能支持绝大多数植物离体培养物的旺盛生长，因此被作为植物组织培养的标准碳源而广泛应用，大多数合成培养基也均以蔗糖作为唯一的碳源。其中的原因可能有下列几个方面：

①同样作为碳源和能源物质，蔗糖较葡萄糖能更好地维持培养基内的低渗环境。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，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较长时间地保持相对稳定。

②植物组织培养过程中，要特别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适合的是葡萄糖，而较少利用蔗糖，因此采用蔗糖作为培养基的碳源，可在一定程度上减少微生物的污染。

③从能源供应来说，相同物质的量浓度下，蔗糖比葡萄糖提供的能量多。

④诱导作用。在培养基成分中，增加生长素的浓度，导致木质部形成，增加蔗糖浓度则导致韧皮部形成。当生长素水平恒定时，2％蔗糖使分化出的全部是木质部，4％蔗糖使分化出的几乎全部是韧皮部，3％蔗糖则可以分化出两者。所以，生长素和蔗糖浓度决定愈伤组织中维管束的类型与数量。

因此，在植物组培中要选用蔗糖而不选用葡萄糖。