NK培养基是一种专门用于植物原生质体分离后培养、细胞分裂启动及细胞壁再生的无机盐与有机成分复合培养基。它在植物细胞工程、体细胞杂交、基因转化及单细胞克隆等现代生物技术研究中具有不可替代的作用，尤其在模式植物如烟草Nicotiana tabacum）、水稻、拟南芥等的原生质体实验中被广泛采用。
一、NK培养基的主要用途
NK培养基的核心用途是支持去壁植物细胞（即原生质体）的存活、细胞壁再生、首次细胞分裂及微愈伤组织形成。原生质体是通过酶解法去除细胞壁后获得的裸露植物细胞，对外界环境极为敏感，极易破裂或死亡。因此，需要一种渗透压稳定、营养均衡、激素配比精确的培养体系来维持其生理活性。NK培养基正是为此设计，广泛应用于：
植物原生质体的短期培养与长期增殖；
体细胞杂交（原生质体融合）后的杂种细胞筛选与培养；
瞬时基因表达分析（如PEG介导或电穿孔转染后的原生质体培养）；
单细胞水平的生理、生化及分子机制研究。
二、NK培养基的工作原理
NK培养基的设计基于对植物细胞基本营养需求和应激响应的深入理解，其原理可从以下几方面阐述：
1.渗透压稳定：原生质体无细胞壁保护，必须置于等渗环境中以防破裂。NK培养基通常添加0.4–0.6 M的甘露醇或山梨醇作为渗透调节剂，维持约300–400 mOsm/kg的渗透压，模拟细胞内环境。
2.无机盐平衡：以MS（Murashige and Skoog）或N6培养基为基础调整离子浓度，提供K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃⁻、PO₄³⁻等必需元素。其中，较高浓度的钙离子（Ca²⁺）有助于细胞膜稳定和细胞壁再生初期的果胶交联。
3.有机营养与生长调节：包含蔗糖作为碳源和能源；维生素（如肌醇、烟酸、盐酸吡哆醇）促进代谢；关键的是添加适量的植物生长素（如2,4D）和细胞分裂素（如KT或BA），以激活细胞周期、诱导分裂。典型的NK配方中，2,4D浓度约为1–2 mg/L，KT约为0.5–1 mg/L。
4.pH缓冲：培养基pH通常调至5.6–5.8，使用MES等缓冲剂增强稳定性，有利于酶活性和膜功能。
三、NK培养基的使用方法
1.配制母液：按标准配方分别配制大量元素、微量元素、铁盐、有机物及激素母液，分装保存于4℃（激素避光）。
2.配制工作液：取适量母液混合，加入蔗糖（通常2–3%）、渗透调节剂（如0.5 M甘露醇）、琼脂（若需固体培养基，约0.6–0.8%）或保持液体状态（用于悬浮培养）。用1 M KOH或NaOH调节pH至5.8。
3.灭菌：液体NK培养基采用0.22μm滤膜过滤除菌（因含热敏成分如激素和甘露醇）；若为固体培养基且不含热敏物，可121℃高压灭菌15分钟，但激素需过滤后无菌加入。
4.接种原生质体：将纯化后的原生质体以1×10⁴–5×10⁵个/mL密度接种于NK液体培养基中，置于黑暗或弱光、25±1℃恒温培养。通常3–7天可见细胞壁再生（可通过荧光增白剂染色观察），10–14天出现首次分裂。
5.继代培养：当形成微愈伤后，可转移至不含或低浓度渗透剂的MS或B5培养基上诱导器官分化。
四、注意事项
所有操作需在无菌条件下进行；
渗透压需根据植物种类优化，过高抑制分裂，过低导致破裂；
原生质体活力直接影响培养成功率，分离过程应温和高效；
不同物种可能需对NK配方进行改良（如水稻常用R2或N6为基础）。
综上所述，NK培养基作为植物原生质体培养的“生命摇篮”，通过精准调控渗透压、营养与激素信号，为去壁细胞重建生命活动提供了理想微环境。其科学设计与规范使用，是植物细胞工程成功的关键基石。
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