NK培養基是一種專門用于植物原生質體分離后培養、細胞分裂啟動及細胞壁再生的無機鹽與有機成分復合培養基。它在植物細胞工程、體細胞雜交、基因轉化及單細胞克隆等現代生物技術研究中具有不可替代的作用，尤其在模式植物如煙草Nicotiana tabacum）、水稻、擬南芥等的原生質體實驗中被廣泛采用。
一、NK培養基的主要用途
NK培養基的核心用途是支持去壁植物細胞（即原生質體）的存活、細胞壁再生、首次細胞分裂及微愈傷組織形成。原生質體是通過酶解法去除細胞壁后獲得的裸露植物細胞，對外界環境極為敏感，極易破裂或死亡。因此，需要一種滲透壓穩定、營養均衡、激素配比精確的培養體系來維持其生理活性。NK培養基正是為此設計，廣泛應用于：
植物原生質體的短期培養與長期增殖；
體細胞雜交（原生質體融合）后的雜種細胞篩選與培養；
瞬時基因表達分析（如PEG介導或電穿孔轉染后的原生質體培養）；
單細胞水平的生理、生化及分子機制研究。
二、NK培養基的工作原理
NK培養基的設計基于對植物細胞基本營養需求和應激響應的深入理解，其原理可從以下幾方面闡述：
1.滲透壓穩定：原生質體無細胞壁保護，必須置于等滲環境中以防破裂。NK培養基通常添加0.4–0.6 M的甘露醇或山梨醇作為滲透調節劑，維持約300–400 mOsm/kg的滲透壓，模擬細胞內環境。
2.無機鹽平衡：以MS（Murashige and Skoog）或N6培養基為基礎調整離子濃度，提供K?、Ca²?、Mg²?、NO??、PO?³?等必需元素。其中，較高濃度的鈣離子（Ca²?）有助于細胞膜穩定和細胞壁再生初期的果膠交聯。
3.有機營養與生長調節：包含蔗糖作為碳源和能源；維生素（如肌醇、煙酸、鹽酸吡哆醇）促進代謝；關鍵的是添加適量的植物生長素（如2,4D）和細胞分裂素（如KT或BA），以激活細胞周期、誘導分裂。典型的NK配方中，2,4D濃度約為1–2 mg/L，KT約為0.5–1 mg/L。
4.pH緩沖：培養基pH通常調至5.6–5.8，使用MES等緩沖劑增強穩定性，有利于酶活性和膜功能。
三、NK培養基的使用方法
1.配制母液：按標準配方分別配制大量元素、微量元素、鐵鹽、有機物及激素母液，分裝保存于4℃（激素避光）。
2.配制工作液：取適量母液混合，加入蔗糖（通常2–3%）、滲透調節劑（如0.5 M甘露醇）、瓊脂（若需固體培養基，約0.6–0.8%）或保持液體狀態（用于懸浮培養）。用1 M KOH或NaOH調節pH至5.8。
3.滅菌：液體NK培養基采用0.22μm濾膜過濾除菌（因含熱敏成分如激素和甘露醇）；若為固體培養基且不含熱敏物，可121℃高壓滅菌15分鐘，但激素需過濾后無菌加入。
4.接種原生質體：將純化后的原生質體以1×10?–5×10?個/mL密度接種于NK液體培養基中，置于黑暗或弱光、25±1℃恒溫培養。通常3–7天可見細胞壁再生（可通過熒光增白劑染色觀察），10–14天出現首次分裂。
5.繼代培養：當形成微愈傷后，可轉移至不含或低濃度滲透劑的MS或B5培養基上誘導器官分化。
四、注意事項
所有操作需在無菌條件下進行；
滲透壓需根據植物種類優化，過高抑制分裂，過低導致破裂；
原生質體活力直接影響培養成功率，分離過程應溫和高效；
不同物種可能需對NK配方進行改良（如水稻常用R2或N6為基礎）。
綜上所述，NK培養基作為植物原生質體培養的“生命搖籃”，通過精準調控滲透壓、營養與激素信號，為去壁細胞重建生命活動提供了理想微環境。其科學設計與規范使用，是植物細胞工程成功的關鍵基石。
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