Trong nuôi cấy in vitro, môi trường nuôi cấy và điều kiện bên ngoài được
xem là vấn để quyết định sự thành bại của quá trình nuôi cấy. Môi trường nuôi cấy được xem là phần đệm để cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự tăng
trưởng và phân hoá mô trong suốt quá trình nuôi cấy in vitro. Cho đến nay, đã có
nhiều môi trường dinh dưỡng được tìm ra (MS, VW, RE, N6…) tuỳ thuộc vào đối tượng và mục đích nuôi cấy.
Môi trường nuôi cấy bao gồm thành phần sau:
+ Nguồn các bon: Trong nuôi cấy mô, các tế bào chưa có khả năng quang hợp để tổng hợp nên chất hữu cơ do vậy người ta phải đưa vào môi trường một lượng hợp chất các bon nhất định để cung cấp năng lượng cho tế bào và mô. Nguồn các bon ở đây là các loại đường khoảng 20 - 30 mg/l có tác dụng giúp mô tế bào thực vật tổng hợp các hợp chất hữu cơ, giúp tế bào tăng sinh khối, ngoài ra nó đóng vai trò là chất thẩm thấu chính của môi trường. Người ta thường sử dụng 2 loại đường đó là saccarose và glucose (Trần Văn Minh, 1994).
+ Nguồn Nitơ: Tỷ lệ nguồn nitơ tuỳ thuộc vào loài cây và trạng thái phát
triển mô. Thông thường, nguồn nitơ được đưa vào môi trường ở hai dạng là NH4
+ và NO3-. Trong đó, việc hấp thụ NO3- của các tế bào thực vật tỏ ra có hiệu quả hơn so với NH4 + .
Nhưng đôi khi NO3- gây ra hiện tượng “kiềm hóa” môi trường vì vậy giải pháp sử dụng phối hợp cả 2 nguồn nitơ với tỷ lệ hợp lý được sử dụng rộng rãi nhất.
+ Các nguyên tố đa lượng: Là những nguyên tố khoáng như: N, P, K, S, Mg, Ca…cần thiết và thay đổi tuỳ đối tượng nuôi cấy. Nhìn chung, các nguyên tố này được sử dụng ở nồng độ trên 30 ppm.
Có nhiều môi trường với thành phần, tỷ lệ các chất khác nhau có thể lựa chọn sử dụng. Nói chung, môi trường giàu nitơ và kali thích hợp cho việc hình thành chồi, còn môi trường giàu kali sẽ thúc đẩy quá trình trao đổi chất mạnh hơn.
+ Nhóm nguyên tố vi lượng: Fe, Cu, Bo, Zn,…là các nguyên tố rất quan trọng do chúng đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động của enzym. Chúng được dùng ở nồng độ thấp hơn nhiều so với các nguyên tố đa lượng để đảm bảo sinh trưởng và phát triển bình thường của cây
+ Các vitamin: Mặc dù cây nuôi cấy mô có thể tự tổng hợp được vitamin, nhưng không đủ cho nhu cầu. Do đó, để cây sinh trưởng tối ưu một số vitamin nhóm B được bổ sung vào môi trường với lượng nhất định tuỳ theo từng hệ mô và giai đoạn nuôi cấy. Các vitamin B1 (Thiamin) và B6 (Pyridocin) là những vitamin cơ bản nhất thường dùng trong môi trường nuôi cấy với nồng độ thấp khoảng 0,1-1mg/l.
+ Bột tảo Spirulina có chứa các nhóm chất cần thiết cho sự sinh trưởng và
phát triển của cây như các vitamin, các amino acid, các chất khoáng đa lượng, vi lượng (Dal et al., 2014). Bổ sung bột tảo Spirulina ở nồng độ 50 mg/l có tác động hiệu quả đến tỷ lệ sống của chồi và số chồi đạt của lan Paphiopedilum delenatii (Nguyễn Thị Cúc và cs., 2014).