组织培养褐化原因以及防止措施

合集下载

组培苗的褐化

组培苗的褐化

组培苗的褐化很多种类的植物体中含有大量多酚类化合物,切取芽时的创伤会激活组织中的多酚氧化酶,将多酚类物质氧化为棕褐色的醌类物质,使外植体的切口处发生褐变,并会渗透到培养基中,使培养基褐化,其结果是严重影响培养物的生长和分化,甚至造成培养物死亡。

影响褐变的因素很多,植物的种类褐基因型、外植体的来源和生理状况以及培养基的成分都会不同程度的影响褐变的程度。

一般木本植物的外植体比较容易产生褐变现象,在成年树尤其严重。

培养基中含酚过高会导致褐变,含过高浓度的无机盐和肌醇也会加剧外植体的褐变。

6-苄氨基嘌呤(6-BA)和激动素(KT)也有诱导褐化的作用。

强光和高温同样会促进褐化现象。

为了防止外植体的褐变,需要选取酚类化合物含量较低的实验材料,选择无机盐含量较低,不加肌醇的培养基,并在较弱的光线或黑暗的条件中进行培养。

在培养基中加入抗氧化剂是防止褐变的有效措施。

常用的抗氧化剂有抗坏血酸(VC)、柠檬酸、半胱氨酸、二硫苏糖醇和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。

可用抗氧化剂溶液预先处理外植体,或者在抗氧化剂溶液中切割和剥离外植体。

必要时还可以将几种抗氧化剂结合使用。

也可以将抗氧化剂加入到培养基中。

另一种方法是在培养基中加入0.5~1%的活性炭,吸附对生长有抑制作用的褐色醌类物质。

应当注意的是:活性炭也能吸附培养基中的激素类物质,影响茎尖的分化和生长,因此在使用活性炭的场合,需要适当提高培养基中激素的浓度。

还有一种办法是不断地(每隔1~2d)将培养物转移到新鲜的培养基上,以摆脱老培养基中褐色物质的不利影响。

在使用液体培养基的情况下,这种方法相当有效。

1.在培养基中添加活性碳可以防止植物组织自身的酚类物质排泌和变褐老化。

对形态发生和器官形成有良好作用。

一般认为,活性碳主要吸附非极性物质及色素大分子,可以减少一些有害物质的影响,但是具体吸附的选择性很差,温度低时吸附力增强,温度高是吸附力减弱,甚至会解吸附。

通常使用浓度为0.5-10g/L。

组织培养褐化原因以及防止措施

组织培养褐化原因以及防止措施

褐化原因及防止措施褐变是指外植体在培养过程中体内的多酚氧化酶被激活,使细胞里的酚类物质氧化成棕褐色的醌类物质,这种致死性的褐化物不但向外扩散致使培养基逐渐变成褐色,而且还会抑制其他酶的活性,严重影响外植体的脱分化和器官分化,最后变褐而死亡的现象。

在组织培养中,褐变是普遍存在的,这种现象与菌类污染和玻璃化并称为植物组织培养的三大难题。

而控制褐变比控制污染和玻璃化更加困难。

因此,能否有效地控制褐变是某些植物能否组培成功的关键。

(一)褐变的原因影响褐变的因素极其复杂,随着植物种类、基因型、外植体的部位及生理状况等的不同,褐变的程度也有所不同。

1.与基因型有关不同植物与品种之间褐变现象是不同的,有人把此归结为基因型的不同。

一般来说植物材料中单宁类和多种羟酚类化合物的含量高,易引起外植体材料的严重褐化。

多数木本植物比草本植物易引起褐化,多年生草本植物比一年生草本植物易引起褐化。

2.与取样外植体的年龄有关通常幼龄部位产生褐化较轻,随着组织的老龄化含醌类物质增多而褐化加重。

因此,在外植体接种时常需要剥去鳞片和大叶片,尤其是以切取幼嫩的芽尖或切取顶芽分生组织(或带少量叶原基)接种更为理想。

3.与外植体取材时间有关一般在春夏季,尤其是春季采取生长旺盛的外植体产生褐化较轻,已木栓化或木质化的枝条和处于休眠状态的芽作为外植体时褐化严重。

即分生部位接种后形成醌类物质少,而分化的部位则形成醌类物质较多。

4.与培养基有关过高的无机盐浓度会引起棕榈科植物外植体酚的氧化,低盐培养基,尤其是Mn2+和 Cu2+离子浓度较低时,外植体的褐化程度较轻。

例如油棕用MS无机盐培养容易引起外植体的褐变,而用降低了无机盐浓度的改良MS培养基时则可减轻褐变,而且获得愈伤组织和胚状体。

植物生长调节物质使用不当时,材料也容易褐变,细胞分裂素BA有刺激多酚氧化酶活性提高的作用,这一现象在甘蔗的组织培养中十分明显。

培养基的PH值较低时常有利于减轻外植体的褐化。

育苗室管理技术—组培过程中褐化引起的原因及防控方法

育苗室管理技术—组培过程中褐化引起的原因及防控方法

1、植物材料
(3)外植体大小、受伤程度 小>大
切口大>切口小
三、褐变的影响因素
2、培养基成分 无机盐浓度高>无机盐浓度低
细胞分裂素水平高>细胞分裂素水平低Leabharlann 、褐变的影响因素3、培养条件
光照强度强>光照强度弱 培养温度高>培养温度低 培养时间长>培养时间短
如何防止褐变?
四、褐变的预防措施
1、选择合适的外植体 分生能力强
组织培养常见问题 —褐变
目录
01 褐变的概念 02 褐变产生的原因 03 褐变的影响因素 04 褐变的预防措施
一、褐变的概念
外植体在培养过程中自身组织从表面向 培养基释放出褐色物质,外植体随之进一 步变褐而死亡的现象。
二、褐变的原因
外植体在培养中体内的多酚氧化酶会被激活,使细 胞里的酚类物质氧化成棕褐色的醌类物质,这种致死 性的褐化物不但向外扩散致使培养基变成褐色,而且 还会抑制其他酶的活性,严重影响外植体的脱分化和 器官分化,最后导致外植体变褐而死亡。
抑制褐变发生的措施也多种多样,但每种方 法都有一定的适用范围和局限性,应根据培 养中的实际情况选择不同的方法,更加有效 的抑制或者减轻组织培养过程中的褐变问题。
四、褐变的预防措施
2、采用合适的培养基和培养条件 无机盐成分、蔗糖浓度、植物生长物质水平 适宜的温度、适当的黑暗处理
四、褐变的预防措施
3、使用抗氧化剂 抗坏血酸、半胱氨酸、硫代硫酸钠、柠檬酸 0.1%-0.5%的活性炭 5~20 mg/L的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)
四、褐变的预防措施
4、及时连续转接 在外植体接种后1~2天即转移到新鲜的培 养基中,可以防止酚类物质在伤口积累过 多,连续转接几次即可防止褐变.

组培中常见问题分析

组培中常见问题分析

组培苗在培养过程中常见问题分析一、植物褐化A、原因可能有:1、植物本身含有较多的酚类物质,在切割外植体时,从伤口渗透出来,直接渗入培养基中,或在继代培养时不断形成并渗出。

2、(1)外植体的取材部位及季节(2)培养基成分,浓度过高的无机盐和高浓度6-BA、KT 等容易加重褐化。

(3)培养条件不当,温度过高培养时间过长、光照过强,均可以提高多酚氧化酶的活性。

B、防止措施:1、选择合适的外植体:选取幼龄材料,选合适部位,时间一般在初冬或初春2、暗培养或勤转瓶3、弱光培养、低温培养4、添加活性炭或抗氧化剂等5、可以降低无机盐含量,由全量降为半量,减少铵态氮的含量。

二、玻璃化现象A、原因可能有:1、培养温度高2、生长素种类及其配制比例不合适。

铵态氮及碳源对某些植物培养不适宜。

B、防止措施:1、降低培养瓶内的湿度,增加琼脂量,每瓶接种量减少三分之一2、降低培养温度3、增加光照4、降低培养温度5、降低培养基中细胞分裂素含量,可以考虑加入适量脱落酸。

也可以降低或去除铵态氮。

6、在培养基中加入1.0~5.0g/L活性炭。

三、黄化现象A、原因可能有:1、培养基中铁元素含量不足,激素配比不当,糖用量不足。

2、培养瓶温度不适,光照不足。

3、pH值有问题。

(培养基配置不正确)B、防止措施:1、检查培养基配置过程,保证培养基成分正确添加2、调节培养基的成分和pH值3、控制培养室温度,增加光照,用透气盖改善瓶内通气情况四、污染现象A、原因可能有:1、原瓶苗有污染2、接种工具灭菌不彻底3、操作时认为带入菌4、接种环境不干净5、原瓶苗细菌性污染(浑浊水渍状、或泡沫发酵状)常由于灭菌锅未排尽冷空气、灭菌锅压力温度不够,计时不准确造成。

6、原瓶苗真菌性污染(出现各种颜色的孢子),可能是由于空气、瓶口及瓶盖真菌孢子引起。

B、防止措施:1、正确使用灭菌锅2、接种工具每次使用完后要消毒灭菌,接种时,手不要碰盘子的任何地方,用镊子夹盘子。

3、污染的原瓶苗要及时淘汰,如果原瓶苗数量少要进行灭菌4、接种时,要保证接种环境的干净卫生,台内工具不宜放太多。

植物组织培养中的褐化现象和解决途径

植物组织培养中的褐化现象和解决途径
因此,在切取外植体时,应尽可能减少其伤口面积,伤口剪 切尽可能平整些。切取外植体时还应考虑其粗度,细理包括:流水冲洗、低温消毒、接种 前用无菌水冲洗等。
对易褐变的材料经流水冲洗后放在2-50C的低温下 处理12-24 h,经消毒处理后接种到只含有蔗糖和琼脂 的培养基上培养5-7 d,一方面使外植体中的酚类物质 部分渗入培养基,另一方面使外植体伤口愈合,这样 可使外植体褐化程度减轻。
褐化发生的形式及褐化发生机理 影响褐化的因素 防止褐化的途径 展望
褐化发生的形式及褐化发生机理
褐化分为酶促褐化和非酶促褐化。 1.非酶促褐化是由于细胞受胁迫条件
或其它不利条件影响所造成的细胞死亡 或自然发生的细胞死亡而造成的褐化, 其中不涉及到酚类物质的产生 。
2.酶促褐化是因为酚类物质的参与而 引起的褐化现象 。
三.选择适宜的培养基和培养条件
组培中外植体的褐化是植物在一种逆境下 的适应性反应,因此,在最适宜的培养条件下, 外植体处于旺盛的生长状态, 有较强的分生能 力, 便可大大减轻褐化。
卡德兰开始培养时,温度保持在15-200C,培养基 PH调节至5.5有助于减轻褐化的程度。
四.添加褐变抑制剂和吸附剂
可见,外植体的选择对对组织培养的成败至关重要。
三.培养基成分、培养条件及培养方式
1.无机盐浓度
过高的无机盐浓度会引起植物外植体的褐化,这在油棕和云 桑的组织培养中得到体现。
2.光照
甘蔗胚性细胞在过强的光照(2500Lx以上)下,细胞团表面 容易褐变,弱光下则会出现绿色芽点。
3.温度
高温能促进酚类氧化,而低温可以抑制酚类化合物的合成,可 以降低多酚氧化酶的活性,减少酚类氧化,从而减轻褐变。
3.罗晓芳等(1999)的研究表明,酚类物质的总含 量与褐变有一定的关系,同时易被褐变的材料 的褐变程度随培养时间的延长不断增加。

植物组织培养中的褐变现象及其防止措施

植物组织培养中的褐变现象及其防止措施

04
褐变现象的研究进展
褐变与基因表达的关系
总结词
褐变与基因表达之间存在密切关系,一些关 键基因在褐变过程中被激活或抑制,影响植 物组织的褐变程度。
详细描述
在植物组织培养过程中,褐变通常与某些基 因的表达水平有关。这些基因可能涉及到酚 类物质的合成、代谢和运输等过程。通过深 入研究这些基因的表达模式,可以更好地理 解褐变现象的分子机制,并寻找有效的防止 措施。
添加抗氧化剂
总结词
在培养基中添加抗氧化剂可以有效防止褐变。
详细描述
抗氧化剂可以抑制酚类物质氧化,从而减少褐变的发生。常用的抗氧化剂包括 抗坏血酸、柠檬酸、硫代硫酸钠等。在培养基中加入适量的抗氧化剂,可以有 效降低酚类物质的氧化程度,从而防止褐变。
调节光照和温度
总结词
调节光照和温度也是防止褐变的措施之一。
详细描述
光照和温度对植物组织培养中的褐变也有影响。适当降低光照强度或缩短光照时间可以减少酚类物质 的氧化,从而降低褐变发生率。同时,保持恒定的培养温度也有助于防止褐变的发生。
优化培养条件
总结词
优化培养条件是防止褐变的综合性措施 。
VS
详细描述
除了选择适当的培养基和外植体、添加抗 氧化剂、调节光照和温度等措施外,优化 培养条件也是防止褐变的重要措施。这包 括控制培养室的湿度、定期更换新鲜的培 养基、及时转移生长过快或过慢的植株等 措施。通过综合运用这些措施,可以有效 降低植物组织培养中的褐变发生率。
05
结论与展望
研究成果总结
褐变现象的机制
植物组织培养中的褐变现象是由多种因素引起的,包括酚类物质氧化、酶促反应和非酶 促反应等。这些反应导致培养基颜色变深,影响植物的正常生长和发育。

微课植物组织培养的褐化问题

1物种及其基因型对褐化的影响
木本植物一般比草本植物易发生褐变。比如核桃、板栗 进行组织培养难度很大,不仅在接种后的初代培养期容 易发生褐变,而且在形成愈伤组织以后也会因为褐变而 引起死亡。
2外植体生理状态对褐化的影响
一般来说,处于幼龄期的植物材料褐变程度较浅,而从 已经成年的植株采收的外植体,由于含醌类物质较多, 因此褐变较为即转移到新鲜培养基中或同 一瓶培养基的不同部位,这样能减轻醌类物质对培养物 的毒害作用,连续转移5-6次可基本解决外植体的褐变 问题。
小结
外植体褐化是在初始培养阶段常见的一类问题。它的出现 是由于植物组织中的多酚氧化酶被激活,而使细胞的代谢 发生变化所致。
褐化的影响因素很多,包括外植体的选择,培养基和培养 条件的优化
选择适宜的培养基和培养条件
组培中外植体的褐化是植物在一种逆境下的适应性 反应,因此,在最适宜的培养条件下, 外植体处于 旺盛的生长状态, 有较强的分生能力, 便可大大减 轻褐化。 可以进行初期的暗培养或者漫射光培养,同时注意 降低培养室内的温度。
加入抗氧化剂、吸附剂
抗氧化剂和其他抑制剂可有效抑制酶促的外植体褐变 半胱氨酸、二硫苏糖醇、谷胱甘肽、抗坏血酸等 吸附剂能吸附培养物分泌的酚、醌等有害物质 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、活性炭
可以通过多种手段减轻褐化现象的发生
培养基组分对褐化的影响
无机盐浓度
初代培养时,培养基中无机盐浓度能影响酚类分泌物的 产生,降低无机盐浓度,能有效减轻褐化发生,降低褐 化率。
生长调节物质
对褐化的影响。细胞分裂素BA或KT不仅能促进酚类物质 的合成,且能激活PPO的活性,增强酚类物质的氧化能力, 从而加剧褐化的发生。
培养条件对褐化的影响
多数研究认为外植体的褐化属于酶促褐化

植物组织培养褐变产生的因素及对策

植物组织培养褐变产生的因素及对策褐变在许多植物组织培养过程中,常遇到褐变问题。

褐变主要发生在外植体,在植物愈伤组织的继代、悬浮细胞培养以及原生质体的分离与培养中也经常发生。

褐变产物不仅使外植体、细胞、培养基等变褐,而且对许多酶有抑制作用,从而影响培养材料的生长与分化,严重时甚至导致死亡。

本文探讨植物组织培养中褐变现象的影响因素、机理及防范措施,对我们进行科学研究或工厂生产,包括植物组织的培养原生质体、悬浮细胞和植物器官的培养都有着十分重要的现实意义。

1、褐变的危害褐变是指外植体在培养过程中,自身组织从表面培养基释放褐色物质,以致培养基逐渐变成褐色,外植体也随之进一步变褐而死亡的现象。

褐变的发生与外植体组织中所含的酚类化合物数量多少及多酚氧化酶活性有直接关系。

很多植物,尤其是木本植物都含有较高的酚类化合物,这些酚类化合物在完整的组织和细胞中与多酚氧化酶分隔存在,因而比较稳定。

在切割外植体时,切口附近的细胞受到伤害,其分割状态被打破,酚类化合物外溢。

对于外植体本身来讲,酚类物质从外植体切口向外溢出是一种自我保护性反应,可诱导植保素或无物理屏障的形成,以防止微生物浸染组织。

但酚类很不稳定,在溢出过程中与多酚氧化酶接触,在多酚氧化酶的催化下,迅速氧化成褐色的醌类物质和水,醌类物质又会在酪氨酸酶等的作用下,与外植体组织中的蛋白质发生聚合,进一步引起其他酶系统失活。

从而导致组织代谢活动紊乱,生长停滞,最终衰老死亡。

此外,由于组织的老化病变也会使多酚氧化酶激活而引起褐变。

2、褐变产生的机理2.1 非酶促褐变非酶促褐变是由于细胞受胁迫或其他不利条件影响所造成的细胞程序化死亡或自然发生的细胞死亡,即坏死形成的褐变现象,并不涉及酚类物质的产生。

将生长正常的愈伤组织转移到含NaCl 的培养基中,组织周围尤其是接触培养基部分发生褐变,但培养基中没有看到扩散的褐化物质。

当温度升高时继代保存时间过长,也会发生此类现象但这种褐变若采取适当措施或者愈伤组织适应了胁迫环境就不再发生了2.2 酶促褐变目前认为植物组织培养中的褐变主要是由酶促褐变引起的,培养材料变褐主要是由伤口处分泌的酚类化合物引起的。

植物组织培养中褐变的发生机制与防治方法

植物组织培养中褐变的发生机制与防治方法刘悦(西北师范大学生命科学学院甘肃·兰州730070)摘要褐变是植物组织培养中的普遍存在的现象,已经成为影响组织培养成功的重要因素,并且已成为组织培养中的一大难题。

本文揭示了褐变的发生机制及控制机理、影响褐变的因素,并于此提出了防治褐变的措施,以期为解决褐变问题提供理论依据。

关键词植物组织褐变机制防治中图分类号:Q943.1文献标识码:A褐变在植物组织培养过程中普遍存在,国内学者普遍认为褐变能否得到有效控制是植物组织培养能否成功的关键所在,并且证明了褐变度与总酚含量以及PPO活性之间的关系因品种而异。

而国外学者Mayer和Harel则注意到正常果实组织中虽然存在有酚类物质和PPO,却并不发生褐变,指出果实中酚类物质和PPO在细胞中可能是区域化状态分布。

1褐变的发生机制关于褐变的发生机制,目前认为褐变分为两种:即酶促褐变和非酶促褐变。

但诸多研究认为引起褐变发生的主要是酶促褐变。

醌类化合物在酪氨酸酶的作用下与培养材料组织中的蛋白质发生聚合,引起其他酶系统失活,导致代谢紊乱,生长受阻。

当细胞膜的结构发生变化和破坏时,则为底物创造了与PPO接触的条件,在氧存在的情况下使酚类物质氧化成醌,再进行一系列的脱水、聚合反应,最后形成黑褐色物质,从而才引起褐变。

2影响褐变的因素不同的材料、环境条件、因素或操作手段都会严重影响褐变发生的程度,不同的褐变程度也跟实验结果、研究目的息息相关。

在外植物体材料的基因型与生理状态确定的情况下,外植物体的种类和大小、培养条件是影响褐变的主要因素。

2.1外植体的种类和大小一般认为,木本植物比草本植物的外植体在培养中更易发生褐变。

外植体小的材料,因为切口所占比例较大而较易发生褐变。

切口越大,酚类被氧化的面积就越大,褐变现象越严重。

2.2培养条件培养室的温度控制在15℃~20℃,可有效地防止褐变的发生。

高温一方面不利于伤口的愈合,另一方面会增强多酚氧化酶的生物活性,从而加速氧化过程,使植物材料的褐变更为严重。

褐变现象

褐变现象摘要:植物组织培养中褐变现象的原理以及影响褐变现象的因素,提出了防止褐变的措施和方法。

关键词:组织培养。

褐变。

正文:褐变是植物组织培养中一种普遍存在的现象,是由于组织中多酚氧化酶被激活,使细胞酚类物质被氧化而产生棕褐色醌类物质,这种褐变现象又被称为酚污染。

多酚类物质及其氧化物醌类物质会抑制其它酶的活性,从而毒害整个外植体,严重影响外植体的脱分化、再分化和生长。

褐变这种现象与菌类污染和过度含水化(即玻璃化)并称植物组织培养的3大难题。

目前褐变已成为植物组织培养发展的一大障碍[1]。

目前,在许多植物组织培养过程中,常遇到褐变问题。

褐变主要发生在外植体,在植物愈伤组织的继代、悬浮细胞培养以及原生质体的分离与培养中也经常发生。

褐变产物不仅使外植体、细胞、培养基等变褐,而且对许多酶有抑制作用,从而影响培养材料的生长与分化,严重时甚至导致死亡。

1 褐变产生的影响因素影响植物组织培养褐变的因子是复杂的,因植物的种类、基因型、外植体部位及生理状态等不同,褐变的程度也有所不同。

1.1 植物种类及基因型不同的植物和不同的基因型决定了不同的褐化程度。

在组织培养中,品种褐化难易可能是与该品种中多酚类物质含量的多少及多酚氧化酶(PPO)活性的差异有关。

1.2 外植体部位及生理状态外植体的部位及生理状态不同其褐化程度不同,同时,不同时期和不同年龄的外植体在培养中褐变的程度也不同。

1.3 培养基成分培养基成分中的无机盐、蔗糖浓度、激素水平等对褐变的程度的影响尤为重要。

另外,其pH值也与褐变程度有较大关系。

1.4培养条件温度过高或光照过强,均可加速被培养组织的褐变。

不利环境条件都能造成细胞的程序化死亡,温度是诱导程序化死亡的主要因素[1]。

2 褐变产生的机理2.1 非酶促褐变非酶促褐变是由于细胞受胁迫或其他不利条件影响所造成的细胞程序化死亡或自然发生的细胞死亡,即坏死形成的褐变现象,并不涉及酚类物质的产生。

徐振彪等[1]将生长正常的愈伤组织转移到含NaCl的培养基中,组织周围尤其是接触培养基部分发生褐变,但培养基中没有看到扩散的褐化物质。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

褐化原因及防止措施
褐变是指外植体在培养过程中体内的多酚氧化酶被激活,使细胞里的酚类物质氧化成棕褐色的醌类物质,这种致死性的褐化物不但向外扩散致使培养基逐渐变成褐色,而且还会抑制其他酶的活性,严重影响外植体的脱分化和器官分化,最后变褐而死亡的现象。

在组织培养中,褐变是普遍存在的,这种现象与菌类污染和玻璃化并称为植物组织培养的三大难题。

而控制褐变比控制污染和玻璃化更加困难。

因此,能否有效地控制褐变是某些植物能否组培成功的关键。

(一)褐变的原因
影响褐变的因素极其复杂,随着植物种类、基因型、外植体的部位及生理状况等的不同,褐变的程度也有所不同。

1.与基因型有关
不同植物与品种之间褐变现象是不同的,有人把此归结为基因型的不同。

一般来说植物材料中单宁类和多种羟酚类化合物的含量高,易引起外植体材料的严重褐化。

多数木本植物比草本植物易引起褐化,多年生草本植物比一年生草本植物易引起褐化。

2.与取样外植体的年龄有关
通常幼龄部位产生褐化较轻,随着组织的老龄化含醌类物质增多而褐化加重。

因此,在外植体接种时常需要剥去鳞片和大叶片,尤其是以切取幼嫩的芽尖或切取顶芽分生组织(或带少量叶原基)接种更为理想。

3.与外植体取材时间有关
一般在春夏季,尤其是春季采取生长旺盛的外植体产生褐化较轻,已木栓化或木质化的枝条和处于休眠状态的芽作为外植体时褐化严重。

即分生部位接种后形成醌类物质少,而分化的部位则形成醌类物质较多。

4.与培养基有关
过高的无机盐浓度会引起棕榈科植物外植体酚的氧化,低盐培养基,尤其是Mn2+和 Cu2+离子浓度较低时,外植体的褐化程度较轻。

例如油棕用MS无机盐培养容易引起外植体的褐变,而用降低了无机盐浓度的改良MS培养基时则可减轻褐变,而且获得愈伤组织和胚状体。

植物生长调节物质使用不当时,材料也容易褐变,细胞分裂素BA有刺激多酚氧化酶活性提高的作用,这一现象在甘蔗的组织培养中十分明显。

培养基的PH值较低时常有利于减轻外植体的褐化。

一般在液体培养基和半固体培养基上褐化程度比在固体培养基上轻。

5.培养条件不适宜,
如温度过高、光照过强、培养时间过长等,均可使多酚氧化酶的活性提高,从而加速外植体的褐变。

在咖啡组织培养中曾观察到这一现象。

6.材料转移时间
时间过长也会引起材料的褐变,以致全部死亡。

(二)褐变的防止措施
1.选择适宜的外植体及最佳培养基
许多成功的经验表明,选择适当的外植体并建立最佳的培养条件是防止外植体褐变最主要的手段。

外植体材料应有较强的分生能力,在最适宜的细胞脱分化与再分化的培养条件下,使外植体处于旺盛的生长状态,便可大大减轻褐变。

在培养条件的许多因子中,较为重要的是适宜的无机盐成分、适宜的蔗糖浓度及激素水平。

适宜的温度及在黑暗条件下进行培养也可显著减少材料的褐变。

如能在初始培养的1—6周内用暗培养,或在150lx左右的光强下进行光培养,可抑制酚类物质氧化。

2.连续转移
对于易褐变的材料进行连续转移可以减轻醌类物质对培养物的毒害作用。

在无刺黑莓的茎尖培养中,接种后1—2d就转入新鲜培养基;在山月桂树的茎尖培养中,接种12—24h便转入液体培养基,然后继续每天转移1次,连续7天,褐化便得到了完全控制。

3.加抗氧化剂
在培养基中加入抗氧化剂,或用抗氧化剂进行材料的预处理或预培养,可预防醌类物质的形成。

抗氧化剂包括抗坏血酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和牛血清白蛋白等。

在静止的液体培养基中加入抗氧化剂比在固体培养基中加入抗氧化剂,效果要明显得多。

在倒挂金钟茎尖培养中加入0.01%PVP便对褐变有抑制作用。

4.加活性炭
1%~0.5%的活性炭对吸附酚类氧化物的效果很明显。

在许多热带树木的组织培养中均曾观察到活性炭防止外植体褐变的明显效果。

相关文档
最新文档