植物组织培养中褐变机理和防治措施
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。
淮山组培褐变及其防止措施
淮山组培褐变及其防止措施淮山是一种常见的薯类植物，具有重要的食用和药用价值。
近年来，淮山组培技术的广泛应用，有效地促进了淮山的繁殖和生产。
然而，在淮山组培过程中，常会出现褐变现象，对于淮山的生产和质量产生不利影响。
因此，本文将重点介绍淮山组培褐变的原因及其防止措施。
一、组培褐变的原因1. 细菌感染在组培过程中，细菌是导致淮山褐变的主要因素。
细菌感染会引起淮山受损茎块内部纤维化，导致细胞壁的破坏，进而使不良气味和黑褐色素的形成。
淮山受损茎块的细菌感染通常由空气中悬浮粒子或工具污染导致，因此在组培操作和管理过程中需要注意清洁卫生。
2. 缺乏营养在组培培养过程中，缺乏足够的氮、钾、磷等元素会导致受损淮山茎块内的细胞失去营养，从而产生褐变现象。
因此，在组培培养中要注意提供充足的养分，特别是氮、钾、磷等必需元素。
3. 暴露于光照下在组培培养箱中，淮山受损茎块暴露在高强度光照之下，会导致光氧化反应和自由基产生，从而引起氧化反应和褐变。
因此，在组培培养过程中，需要把淮山受损茎块储藏在暗处，避免受到过强的光照。
4. 器械操作不当组培过程中，人为操作不当也可能导致淮山受损茎块的褐变。
例如，在分离淮山受损茎块过程中，受损茎块被过度摇动、切割和挤压，或被储藏在不适当的容器中等都可能导致茎块受损和感染。
1. 选择健康的材料在组培培养之前，应选择健康完整的淮山受损茎块，避免使用已经受损、感染或有病害的茎块。
2. 保持卫生干净组培经过多次培养后，容易感染微生物，在组培操作和管理过程中需要保持容器、工具和操作区域干净卫生，避免微生物污染和传播。
3. 提供充足的营养在组培培养中，应添加足够的氮、磷、钾等元素，特别是氮素，在组培过程中应注意制定合理的营养方案。
4. 控制光照强度在组培培养箱中，应控制光照强度，特别是在淮山受损茎块早期生长和发育时，应保持在暗处培养。
在淮山受损茎块的操作过程中，需要小心轻柔地处理，避免过度摇动、切割、挤压等操作。
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。
植物组培过程中的褐化问题
组培过程中的褐化问题许多植物的组织培养中发现有褐变现象，尤以木本植物组织培养中褐变严重。
褐变主要发生在外植体、愈伤组织的继代、悬浮细胞培养、原生质体的分离与培养等。
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] 褐变的机理正常细胞内，区域性分布使底物与PPO不能接触并不发生褐变，当细胞膜的结构发生变化和破坏时，酶和底物就结合在一块，在氧的作用下，生成醌，从而引起褐变。
引起褐变的条件：氧、引起褐变的酶、底物，缺一不可。
引起褐变的酶：多酚氧化酶（PPO是主要的）、过氧化物酶（POD）、、苯丙氨酸解氨酶等。
引起褐变的酶的底物：主要是酚类化合物，可分成3类：第一类是苯基羧酸，包括邻羟基苯酚、儿茶酚、没食子酸、莽草酸等；第二类是苯丙烷衍生物，包括肉桂酸、香豆酸、咖啡酸、单宁、木质素等；第三类是黄烷衍生物，包括花青素、黄酮、芸香苷等。
[2] 影响褐变的因素因子是复杂的，随植物的种类、基因型、外植体部位及生理状态等的不同，褐变的程度也有所不同。
A.植物种类及基因型红豆杉愈伤组织的诱导及继代培养过程中，常常发生培养细胞褐变现象，轻者影响细胞生长和繁殖，重者导致细胞死亡。
豆科植物和芸苔属植物原生质体培养中容易褐化也是一个普遍的问题，橡胶的花药培养中，海垦2号花药的褐变较少，因而愈伤组织的诱导容易；而有些品系花药容易褐变，因而愈伤组织的诱导困难。
在组织培养中，有些品种、品系难以成功，而有些则容易成功。
油菜叶原生质体品种373褐化比品种94591、95386严重B.外植体部位及生理状态荔枝茎的愈伤组织中度褐变，而根的愈伤组织全部褐变。
欧洲栗幼年型的材料培养时含醌类物质少，成年型材料培养时含醌类物质多，后者比前者褐变严重。
油棕幼嫩外植体（如胚）培养较少褐变，高度分化的叶片接种后则容易褐变。
C.培养基成分及培养条件硬紫草从长期继代培养且次生代谢物含量高引起培养物的褐变。
最新-小议植物结构培养褐变产生的原因及方案 精品
小议植物结构培养褐变产生的原因及方案摘要本文针对植物组织培养中常见的褐变现象,详细地分析了其产生的机理及影响因素,并提出了相应的对策,为科研和生产提供了一定的理论和实践依据。
关键词植物组织培养，褐变，对策目前，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。
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。
11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活性的差异有关。
12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。
13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，其值也与褐变程度有较大关系。
14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21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。
植物组织培养中的褐化现象及解决途径_郭艳
植物组织培养中的褐化现象及解决途径郭艳1，杨海玲2（1.山西林业职业技术学院园艺系，山西太原030009；2.唐山职业技术学院，河北唐山063000）摘要：外植体褐化是植物组织培养过程中经常遇到的问题，这已成为影响组培成功的主要障碍。
结合近几年的研究，对导致植物组织培养中外植体发生褐化的形式和发生机理、影响褐化的内外因素以及防止和减少褐化的基本途径等进行了阐述，并对解决组织培养中褐化这一难题提出了展望。
关键词：植物；组织培养；褐化；解决途径中图分类号：S311文献标识码：A文章编号：1002-2481（2009）07-0014-03Advances in Studies on Browning in Plant Tissue CultureGUO Yan 1，YANG Hai-ling 2（1.Department of Horticulture ，Shanxi Forestry Vacational College ，Taiyuan 030009，China ；2.Tangshan College of Vacational Technology ，Tangshan 063000，China ）Abstract ：M aterial browning is a problem in plant tissue culture and is a very important factor that can influence the success of plant bined with the recent years ’research,the purpose of this article is to summarize several aspects such as the theories of browning in plant tissue culture,the factors on browning,the countermeasures against browning in practice,and to discuss the possible solutions to the browning.Key words ：Plant;Tissue culture;Browning;Preventing methods收稿日期：2009-05-18作者简介：郭艳（1978-），女，山西和顺人，助教，硕士，主要从事植物与植物生理和果树栽培教学与研究工作。
植物组织培养中的褐化现象
植物组织培养中的褐化现象植物组织培养中所说的褐化现象是指在外植体诱导初分化或再分化过程中，自身组织从表面向培养基释放褐色物质以至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。
褐化现象主要发生在外植体，在植物愈伤组织的继代培养、悬浮细胞培养、花药培养以及原生质体的分离与培养中也经常发生。
褐化产物不仅使外植体、细胞、培养基褐变，而且对许多酶有抑制作用，影响培养材料的生长与分化，严重时甚至导致材料死亡。
褐化、污染和玻璃化并称为植物组织培养的三大难题，且控制褐化比控制污染和玻璃化更加困难，因此，有人认为，褐化能否得到有效控制是植物组织培养能否成功的关键所在。
褐化现象的机理在自然条件下，细胞中的酚和醌之间保持一种动态平衡，醌类物质水平较低。
当细胞受伤或衰老时，酚氧化酶释放或合成，在合适的PH、温度等条件下，酚氧化酶、酚类物质(底物)和氧气聚合发生氧化反应，形成有毒的醌类物质。
当外植体组织被切割和接种时，损伤切面细胞中酚类物质被氧化成醌，切面迅速变成棕褐色或暗褐色，这些褐色物质会逐渐扩散到培养基中，抑制其它酶的活性，毒害整个外植体组织。
影响褐化现象的因素植物组织培养过程中的褐化现象，引起植物材料褐变的因子是复杂的，往往是多种因素共同作用的结果。
培养材料或外植体种类与品种或基因型褐化与植物本身的内在因素有关，不同种类植物、同种植物的不同类型和品种在组织培养中褐变程度有很大差别。
一般来说，多年生木本植物比草本植物容易发生褐变，因为木本植物的单宁或色素含量较高，而酚类的糖苷化合物是木质素、单宁和色素的合成前体，所以易褐变。
外植体的生理状态在组织培养中，培养材料或外植体的褐变是导致培养失败的主要原因，材料本身的生理状态不同，接种后褐变程度也不同。
木质化程度高的外植体会促进褐化的发生。
大量实验表明，材料在培养过程中的褐化程度与多酚氧化酶活性及酚含量有关。
外植体的取材有关植物组织培养中褐变现象的研究已经很多，大量实验表明组织培养中褐变的发生及褐化的严重程度和外植体取材的时期、取材的部位、类型及外植体取材的大小和取材前的预处理有关。
褐变综述——精选推荐
褐变综述组培中如何抑制褐变的研究⽂献综述摘要：本⽂主要从如何防⽌或者减少组织培养中外植体褐变现象进⾏综述.选择适当的外植体并进⾏预处理,选择适宜的培养基,培养基中添加防褐剂,选择适宜的培养条件,外植体的连续转移等措施都能有效减少组织培养过程中褐变现象的发⽣。
关键字：组织培养褐变褐变是指外植体在诱导脱分化或再分化过程中，从组织表⾯向培养基释放分泌物质,这种分泌物质氧化后使培养基逐渐变成褐⾊(或⿊⾊),外植体随之进⼀步变褐⽽死亡的现象。
组织培养过程中外植体褐变是影响组织培养的重要因素。
发⽣褐变是因为植物体内含有较多的酚类化合物，在完整植物体的细胞中，酚类化合物与多酚氧化物分割存在，因此⽐较稳定。
当外植体切割后，切⼝附近的细胞的分割效应被打破，组织中的酚类物质经多酚氧化酶（PPO）氧化后产⽣棕褐⾊的醌类物质。
褐变产物不仅使外植体、培养基褐变，⽽且对许多酶有抑制作⽤，引起其他酶系统失活，导致组织代谢混乱，从⽽影响培养材料⽣长分化，严重时甚⾄导致死亡。
1外植体的选择与处理1．1选择适当的外植体外植体组织的受伤害程度直接影响褐变的发⽣。
Bonga等[1]认为，外植体越⼩，切⾯与体积的⽐率越⼤，伤害及褐化的程度越⼤，这在巨桉和卡德兰的组织培养中得到了验证。
Pruveni和Kipnis⽤椰⼦的完整胚、叶⽚作外植体进⾏培养也很少发⽣褐变。
外植体受伤害程度直接影响褐变，切割时应尽可能减⼩伤⼝⾯积，并缩短切⼝在空⽓中的暴露时间,伤⼝剪切尽可能平整。
切取外植体时还应考虑其粗度，细的可切短些，粗的可切长些。
1.2对外植体进⾏预处理将外植体⽤流⽔冲洗，然后在50℃左右条终下处理12—24h，消毒后先接种在只含蒸糖的培养基上5-7d，使组织中的酚类物质部分先渗⼊培养基。
取出外植体，⽤适当⽅法清洗，再接种到适当的陪养基上，可减轻外植体的褐变。
李焕修等[2]⽤6种不同的预处理研究其对苍溪梨外植体褐交和成活的影响，结果发现，低温处理对降低褐变有⼀定作⽤；⽤氧化剂或PPO溶液进⾏预处理也可以起到减轻褐变的效果。
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。
组培褐化现象的原因分析及防治措施
褐变又称褐化，是指培养材料向培养基释放褐色物质，致使培养基逐渐褐变，培养材料也随之变褐甚至死亡的现象。
褐化产生的机理可查看1 引起褐变的原因1.1 植物的种类和基因型不同植物、同种的不同类型、同种的不同品种的植物发生褐变的程度，都具有很大的差异，这取决于植物体内含有的酚类物质多少以及酚氧化酶活性的强弱。
1.2 外植体的类型和生理状态由于植物体内酚类化合物含量和多酚氧化酶活性在不同季节不相同，一般在生长季节含有较多的酚类化合物，所以一般在早春或秋季取材。
通俗的说长的久又老的部位含酚类物质要多，所以一般选取幼龄嫩茎部位作为外植体。
1.3 外植体的大小和消毒时间部分实验证明，外植体材料越小越容易发生褐变，同样各种化学消毒剂消毒时间过长也会加重褐变现象，特别是酒精，时间不宜过长。
还有外植体的切口大小也会影响褐变，切口宜小不宜大。
1.4 光照和温度光照会提高多酚氧化酶的活性，从而促使培养物的褐变。
故在初代培养中，对外植体进行暗光培养，对抑制褐变发生有一定的效果。
同时，高温能促进酚类物质的氧化；低温能抑制酚类物质的合成，降低多酚氧化酶的活性，从而减轻褐变。
所以，如有褐变情况的发生，可适当降低培养温度，以及遮光或暗光培养一段时间。
1.5 培养基成分无机盐以及细胞分裂素浓度过高也会影响褐变。
2 克服褐变现象的措施从理论上讲，酶促褐变可以通过以下三种方法加以抑制：一是除去引起氧化的物质——氧；二是捕捉或减少聚合反应的中间产物；三是抑制有关的酶。
由产生褐变的原因可知，选择适宜的外植体以及最佳培养条件，可从根本上减少褐变的概率。
实际操作中，下列措施被认为是行之有效的。
2.1 选择适当的外植体选择生长旺盛的，分生能力强的部位作为外植体材料，在进行组织培养过程中不易产生褐变。
油棕用幼嫩的外植体培养时褐变较轻，而用高度分化的叶片接种后，褐变严重。
在取材时还应注意外植体的基因型，选择褐变程度较小的品种作为外植体。
2.2 培养材料进行预处理将外植体用流水冲洗后，在5℃左右处理12-24小时，消毒后先接种在只含有蔗糖的培养基上5-7天，使组织中的酚类物质部分先渗入培养基。
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植物组织培养中褐变机理和防治措施摘要：褐变现象是指组织培养诱导脱分化或再分化的过程中，外植体组织从表面向培养基释放褐色物质而使得培养基逐渐变成褐色，外植体随之褐变死亡的现象，褐变现象又称酚污染，在植物组织培养过程中经常出现。
对诱导外植体的脱分化和培再分化过程的影响非常大，甚至是影响某些植物组织培养成功与否的关键。
褐变主要发生在外植体、愈伤组织的继代、悬浮细胞培养、原生质体的分离与培养等。
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。
本文对褐变的影响因素和对策进行了研究。
关键词：组织培养，褐变，影响因素1. 影响褐变的因素因子是复杂的，随植物的种类、基因型、外植体部位及生理状态等的不同，褐变的程度也有所不同。
1.1褐变类型及基因型物种及其基因型对褐化的影响。
植物组织培养过程中外植体的褐化主要由多酚氧化酶作用于酚类物质而引起的。
不同植物品种、同种植物的不同类型因为外植体材料的基因型不同，在组织培养中褐化发生的频率和程度都存在着较大的差异[4]。
由于酚类的糖苷化合物是木质素、单宁和色素的合成前体，木本植物、单宁含量或色素含量高的植物酚类物质含量也很高，木质素、单宁或色素形成多，其组织培养就容易发生褐变。
因此，组织培养过程中，木本植物一般比草本植物易发生褐变。
目前报道发生褐变的植物中多数是木本植物[5]。
在木本植物中，核桃、板栗由于单宁含量很高，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。
红豆杉愈伤组织的诱导及继代培养过程中，常常发生培养细胞褐变现象，轻者影响细胞生长和繁殖，重者导致细胞死亡。
豆科植物和芸苔属植物原生质体培养中容易褐化也是一个普遍的问题，橡胶的花药培养中，海垦2号花药的褐变较少，因而愈伤组织的诱导容易；而有些品系花药容易褐变，因而愈伤组织的诱导困难。
在组织培养中，有些品种、品系难以成功，而有些则容易成功。
油菜叶原生质体品种373褐化比品种94591、95386严重1.2外植体部位及生理状态褐化程度也因为外植体材料的生理状态不同存在差异。
分生组织细胞分裂频率高、生长速度快，所以分生部位外植体比分化部位外植体褐化程度轻。
范志强[6]在培养辣椒下胚轴及子叶组织时发现，下胚轴具有较强的分生能力，整个外植体组织生长旺盛，褐变程度比较低。
Chever对欧洲栗酚类含量变化的分析结果表明，幼龄材料酚类化合物含量低，而成龄材料含量较高[7]，因此培养过程中幼年型材料发生的褐变程度轻于成年型材料。
王异星[8]在荔枝无菌苗不同组织的诱导实验中发现，根部极大部分基本不能诱导愈伤组织，即使诱导出愈伤组织也全部褐变；多数叶片较难诱导愈伤组织，诱导出的愈伤组织多出现中度褐变；茎部最容易诱导愈伤组织，且组织生长良好。
荔枝茎的愈伤组织中度褐变，而根的愈伤组织全部褐变。
欧洲栗幼年型的材料培养时含醌类物质少，成年型材料培养时含醌类物质多，后者比前者褐变严重。
油棕幼嫩外植体(如胚)培养较少褐变，高度分化的叶片接种后则容易褐变。
1.3培养基成分及培养条件1.3.1无机盐浓度对褐化的影响。
初代培养时，培养基中无机盐浓度影响酚类分泌物的产生。
邱璐等发现，云桑组织培养过程中使用1/2MS培养基，降低无机盐浓度，能有效减轻褐化发生，降低褐变率。
张寒霜等在研究低酚陆地棉胚发生过程中发现，培养基成分中KNO3浓度增加时会引起继代愈伤组织褐化。
孔祥生等也发现，与改良MS培养基相比，使用MS 培养基，提高柿树组织培养中休眠芽的褐变死亡率9倍，分别降低增殖倍数、有效新梢率67%和55%。
1.3.2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，从而加剧褐变的发生。
张卫芳等发现，随着培养基中6-BA浓度的升高，组织的褐变率增加，一年生薄壳核桃的茎尖培养中褐变反应时间也随之缩短；添加2，4-D、IAA的组合，褐变反应稍有推迟；较低浓度6-BA适宜茎尖分化生长，褐变反应慢，部分培养基无明显褐变现象。
加入BA，KT后甘蔗组织培养褐变更加明显。
此外，生长调节物质的浓度也会影响植物组织培养的褐变。
在荔枝组织培养的培，4-D+1mg/LBA，愈伤组织比较坚硬，增殖缓慢，易产生褐变，而培养养基中添加0.5mg/L2，4-D+1mg/LBA后，愈伤组织浅黄疏松，增殖也快。
基中添加1mg/L2硬紫草从长期继代培养且次生代谢物含量高引起培养物的褐变。
用B5培养基可有效地防止褐变。
茼蒿用甘露醇或蔗糖作为渗透压调节剂易发生褐变，不能或只能形成少量细胞团用葡萄糖作渗透压调节剂褐变较少，效果好。
柿树ZT 9.13μmol/L、IAA 0.57μmol/L减轻褐变程度。
BA或 KT 提高了褐变甘蔗组织培养中易产生褐变。
荔枝培养基添加1 mg/L6-BA +0.5 mg/L 2,4-D时，愈伤组织较硬、增殖缓慢、易褐变；培养基添加1 mg/ L 6-BA+1 mg/L2,4-D时，愈伤组织浅黄疏松、增殖快[4]。
D.pH值影响材料的褐变大白菜pH值至6.5，很大程度上可抑制褐变。
水稻pH值为4.5 ～5.0时，生长状态良好的，其表面呈黄白色，pH值为5.5 ～ 6.0时，愈伤组织严重褐变。
1.4培养条件不适宜1.4.1温度对褐变的影响。
一定程度的高温能激活PPO活性，促进酚类物质的氧化，加速组织培养的褐化。
在“薄壳香”核桃的组织培养中，刘兰英[14]等将外植体分别在高温(25士2)℃和低温(18士2)℃条件下培养，结果表明，高温条件能够明显促进褐化的发生，低温条件则不是特别明显。
1.4.2光照对植物组织培养褐变的影响。
光照能够促进多种植物组织培养中酚类物质的氧化，加速组织的褐变。
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，弱光下出现绿色芽点。
光照条件对巨按叶片组织褐化的影响从高到低为：长日照、短日照、漫射光、黑暗。
刺五加腋芽组织培养过程中，暗培养能够有效抑制组织的褐变。
高浓度CO2也会促进褐变，其原因是环境中的CO2向细胞内扩散，使细胞内CO32+增多，产生褐变。
2褐变的机理正常细胞内，区域性分布使底物与PPO不能接触并不发生褐变，当细胞膜的结构发生变化和破坏时，酶和底物就结合在一块，在氧的作用下，生成醌，从而引起褐变。
引起褐变的条件：氧、引起褐变的酶、底物，缺一不可。
引起褐变的酶：多酚氧化酶(PPO是主要的)、过氧化物酶(POD)、、苯丙氨酸解氨酶等。
引起褐变的酶的底物：主要是酚类化合物，可分成3类：第一类是苯基羧酸，包括邻羟基苯酚、儿茶酚、没食子酸、莽草酸等；第二类是苯丙烷衍生物，包括肉桂酸、香豆酸、咖啡酸、单宁、木质素等；第三类是黄烷衍生物，包括花青素、黄酮、芸香苷等。
2.1外植体褐变机理引起外植体培物褐化的因素很多，褐化机理也非常复杂，到目前为之，尚未有统一的机理阐述。
一般认为，褐化是由于酚类物质被多酚氧化酶（PPO）氧化成醌类物质，抑制了相关酶的活性，从而阻碍培养材料的正常生长，甚至导致培养物死亡[2]。
褐化作用按发生机制分为酶促褐化与非酶促褐变。
多数研究认为外植体的褐化属于酶促褐化，机理可通过酚-酚酶的区域性分布与组织褐变和酚-酚酶假说两种假说来诠释。
2.1.1。
酚-酚酶的区域性分布假说由于正常的组织细胞内，多酚类物质与PPO呈区域性分布，多酚类物质分布在液泡内，PPO则分布在各种质体或细胞质内，PPO与底物不能接触。
因此，即使底物、PPO、氧气同时存在，正常发育的植物组织并不发生褐变。
在外植体建立时，切口附近的细胞受到伤害，PPO与底物的分隔被打破，酚类物质外溢。
细胞受到伤害会引起外植体酚类物质外溢的自我保护反应，为防止微生物侵染而诱导植保素或物理屏障的形成。
由于酚类物质非常不稳定，在外溢过程中与多酚氧化酶接触，迅速氧化形成褐色的醌类物质和水，醌类物质又在酪氨酸酶等酶的作用下发生脱水、聚合等反应，形成黑褐色物质，从而引起外植体的褐变。
2.1.2酚-酚酶假说该假说认为褐变过程主要是通过PPO及其底物进行作用的。
PPO作为普遍存在于植物体内的一类末端氧化酶，能够催化酚类物质形成醌和水，醌经过非酶促聚合作用形成深色物质并对外植体材料产生毒害作用，使之死亡。
褐变过程必须具备酶，底物和氧条件。
3.防止褐变的措施3.1 适宜培养基的选择、构建良好的培养条件选择适宜的培养基可以为外植体的快速分化和发育提供良好的营养基础和分化调控机制，保证外植体的正常代谢和分化，抑制组织培养的褐变。
植物不同对于培养基的需求也不相同：桑树茎尖接种于1/2MS(20%)比用MS(60%)时褐化程度轻得多；银杏培养使用MS和比其他培养基褐化程度轻，尤其是MS。
柿培养过程中适当降低无机盐浓度可明显降低褐N6化率，加入ZT和IAA时抗褐化效果明显[17]。
培养基的状态也是影响植物组织培养褐变的因素之一。
在几种不同的培养方式中，褐变程度顺序是：固体培养基>半固体培养基>液体培养基>纸桥培养基。
培养过程中还要注意适宜培养条件的构建。
因为组织培养过程中有许多酶系统参与酚类物质的合成和氧化，其中部分酶系统是光活性的，较强的光照会使酶活性加强，褐变程度加强。
所以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。
3.2选择适宜的外植体研究表明，选择合适的外植体并创造最佳的培养条件是克服组织培养褐变的主要途径。
处于生长旺盛期的外植体如芽、茎尖、幼嫩的茎段等，具有较强的分生能力，褐变程度低，是植物组织培养外植体的首选。
同一植物不同品种间的褐化存在明显差异，如牡丹品种金阁、赛雪塔、金阳与其他品种相比褐化程度比较轻[20]。
取材时间也会对褐变产生影响。
金冠苹果外植体褐变率在年周期中呈钟形变化曲线：生长季节（4-10月）达到褐变高峰，生长初期(2-3月)和生长末期(11-12月) 褐变率较低，休眠季节(12—2月) 褐变率最低。
因此选择适当时机取材可有效防止外植体褐变。
3.3 培养基中加入抗褐化剂、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。
Vc是多羟基还原物质，一方面可以使多酚氧化酶失活而阻止酚类物质氧化；另一方面Vc在酶催化下能消耗溶解氧，使酚类物质因缺氧而无法氧化。
因此培养基中加入Vc能够有效的防止褐变。
研究表明抗氧化剂的类型及浓度在抑制银杏愈伤组织褐化中起关键作用[22]。
活性炭与Vc配合使用可有效地防止香蕉茎尖培养外植体的褐变[23]。
在继代培养培养基中添加0.1mg/LVc时，能有效减少愈伤组织褐变。
活性炭是一种可以吸附培养物分泌的酚、醌等有害物质的吸附剂，能有效地降低褐变。
培养基中添加AC0.5—1g/L和胰蛋白胨0.5—1g/L，能够降低褐变率[。