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组织培养过程中，外植体生长所需的营养和生长因子，主要是由培养基供应的。因此，培养基中应包括植物生长必需的16种营养元素和某些生理活性物质。所有这些物质，可概括为5大类：
1．无机营养物
植物生长必须的有13种元素：氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、铁（Fe）、硼（B）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）、钼（MO）、氯（Cl）。前六种属大量元素，后七种属微量元素。培养基的各种盐类中均含有上述这些元素。无机氮可以两种形式供应，即硝态氮和铵态氮。有些培养基以硝态氮为主，另一些以铵态氮为主，多数二者兼而有之。
铁往往以无机铁供应，如硫酸亚铁，为了防止沉淀，目前皆用螯合铁，即硫酸亚铁加乙二胺四乙酸钠配成。
2．有机物质
主要有两类：一是作为有机营养物质，为植物细胞提供碳、氢、氧、氮等必要元素，如糖类（蔗糖、葡萄糖和果糖）、氨基酸及其酰胺类（如甘氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺）；另一类是一些生理活性物质，在植物代谢中起一定作用，如硫胺素（B1）、吡哆醇（B6）、烟酸、生物素、肌醇、单核甘酸及其碱基（如腺嘌呤等）。
3．主要加入植物天然的五类激素物质及其人工合成的类似生长激素物质，如生长素中常用的吲哚乙酸、萘乙酸、2，4-二氯苯氧乙酸、吲哚丁酸；细胞分裂素中常用的有激动素、6-苄基氨基嘌呤、玉米素；赤霉素类中常用的有赤霉酸；乙烯类中常用的有乙烯和乙烯利。
4．其他附加物
这些物质不是植物生长所必需的，但对细胞生长有益。琼脂(agar)是固体培养基的必要成分，琼脂是一种由海藻中提取的高分子碳水化合物，本身并不提供任何营养。琼脂能溶解在热水中，成为溶胶，冷却至40℃即凝固为固体状凝胶。通常所说的“煮化"培养基，就是使琼脂溶解于90℃以上的热水。琼脂条的用量在6—10g／L之间，琼脂粉的用量在3—4g／L之间若浓度太高，培养基就会变得很硬，营养物质难以扩散到培养的组织中去。
