Mơi trƣờng hĩa học là nguồn cung cấp các chất dinh dƣỡng cần thiết cho sự tăng trƣởng và phân hĩa mơ trong suốt quá trình nuơi cấy in vitro. Cho đến nay cĩ rất nhiều mơi trƣờng nuơi cấy đƣợc tìm ra nhƣng cơng thức mơi trƣờng của Murashige và Skoog (1962, MS) thích hợp cho phần lớn các mơi trƣờng nuơi cấy in vitro. Mơi trƣờng nuơi cấy của hầu hết các lồi thực vật đều bao gồm:
a. Nguồn cacbon:
Cây in vitro chủ yếu phát triển theo phƣơng thức dị dƣỡng (hồn tồn sử dụng các chất dinh dƣỡng của mơi trƣờng), do vậy ngƣời ta phải đƣa vào mơi trƣờng một lƣợng hợp chất cacbon nhất định để cung cấp năng lƣợng cho tế
bào và mơ (Debengh, 1991). Nguồn cacbon ở đây là các loại đƣờng, chúng cĩ tác dụng giúp mơ tế bào tổng hợp các chất hữu cơ, tăng sinh khối, ngồi ra cịn đĩng vai trị là chất thẩm thấu chính của mơi trƣờng. Cĩ hai loại đƣờng thƣờng đƣợc sử dụng là glucoze và saccarose [9].
b. Các nguyên tố đa lƣợng
Các nguyên tố đa lƣợng gồm những nguyên tố khống nhƣ N, P, K, S, Mg, Ca..., thƣờng sử dụng ở nồng độ > 30 ppm. Các nguyên tố này cĩ chức năng cung cấp nguyên liệu để tế bào thực vật xây dựng thành phần cấu trúc và giúp cho quá trình trao đổi chất giữa các tế bào với mơi trƣờng đƣợc thuận lợi. Những nguyên tố N (Dùng ở dạng NO3ˉ và NH4 +
riêng rẽ hoặc phối hợp với nhau), S (Đƣợc sử dụng ở dạng muối SO4 2- nồng độ thấp cịn dạng SO3 2- và SO2
2- kém tác dụng thậm chí cịn gây độc cho mơi trƣờng nuơi cấy), P (Là nguyên tố mà mơ và tế bào thực vật nuơi cấy cĩ nhu cầu rất cao và thƣờng đƣợc đƣa vào mơi trƣờng ở dạng đƣờng Photpho.), K, Mg, Ca là cần thiết và thay đổi theo từng đối tƣợng.
Bên cạnh đĩ cĩ Na+
và Cl -: Cần ở nồng độ thấp và đƣợc đƣa vào mơi trƣờng cùng với muối khống khi điều chỉnh pH mơi trƣờng
c. Các nguyên tố vi lƣợng
Các nguyên tố vi lƣợng nhƣ Fe, Cu, Zn, Bo, Co, Iot..., đƣợc sử dụng ở nồng độ < 30 ppm (< 30 mg/l). Các nguyên tố này đĩng vai trị quan trọng trong các hoạt động của enzyme. Chúng đƣợc dùng ở nồng độ thấp hơn nhiều so với các nguyên tố đa lƣợng để đảm bảo sinh trƣởng phát triển bình thƣờng của cây [14].
d. Các vitamin
Nuơi cấy in vitro khi chồi tái sinh vẫn tổng hợp đƣợc vitamin nhƣng khơng đủ cho nhu cầu, do vậy phải bổ sung vitamin vào mơi trƣờng nuơi cấy đặc biệt là vitamin B. Tuỳ thuộc vào các loại mơ nuơi cấy và giai đoạn nuơi cấy
mà hàm lƣợng vitamin bổ sung vào khác nhau. Hai loại vitamin B1 và B6 thƣờng đƣợc dùng nhất trong mơi trƣờng nuơi cấy với nồng độ 0,1- 1 mg/l [9].
e. Các dung dịch hữu cơ
Với một số lồi cây cần phải bổ sung vào mơi trƣờng nuơi cấy một số dung dịch hữu cơ để kích thích sinh trƣởng mơ sẹo và các cơ quan nhƣ: nƣớc dừa, khoai tây, chuối, dịch chiết nấm men, dịch thuỷ phân Casein...Từ năm 1941 nƣớc dừa đã đƣợc sử dụng vào trong nuơi cấy mơ (nhất là trong các mơi trƣờng nhân nhanh in vitro). Trong nƣớc dừa cĩ chứa các axit amine, axit hữu cơ, ARN, ADN và những hợp chất quan trọng cho nuơi cấy mơ nhƣ: Myoinoxyton, các hợp chất cĩ hoạt tính Auxin, các gluxit của Xytokinin [14].
f. Chất làm đơng cứng mơi trƣờng
Aga (thạch) là một loại Polysacharid của tảo, cĩ khả năng ngậm nƣớc khá cao (6 – 12g/ lít). Việc lựa chọn mơi trƣờng rắn hay lỏng rất cần thiết cho sự phát triển của cây. Mơi trƣờng cĩ agar cĩ tác dụng đỡ cây và tạo sự thống khí, nhƣng cĩ thể làm giảm sự tiếp xúc của cây mầm để hấp thu dinh dƣỡng.