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【植物】芍药属植物组织培养中褐化问题的研究进展一

种植知识 芍药 植物


芍药属植物组织培养中褐化问题的研究进展一1946年sternfc提出将芍药属分为三个组，即牡丹组、芍药组、北美芍药组 。 近年来的研究多集中在牡丹组上，对于芍药组的研究发展相对滞后，由于该组植物的组织培养比较困难，存在着褐化、菌类污染等基础难题，因此，一直以来较难取得大量的组织培养成苗 。 而褐化问题的研究也多集中在牡丹组，芍药组未见有进行过系统研究的报道 。

芍药属牡丹组植物为灌木至亚灌木，共9种，全部原产中国，分布于中国中部、西南部至西北部 。 芍药组植物为多年生草本，约有24种，主要分布在欧亚大陆温带地区，中国分布有9个种6个变种 。

1组培中褐化问题的概述

1.1褐化现象

褐化是指外植体在诱导脱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

1.2褐化机理

褐化包括酶促褐化和非酶促褐化，目前认为主要是由酶促引起的 。 酶促褐化必须具有酶、底物和氧三个条件 。 引起褐化的酶有多酚氧化酶（ppo）、过氧化物酶（pod)等，但最主要是ppo 。 褐化的发生是由于组织中多酚氧化酶被激活，酚类化合物被氧化形成褐色的醒类物质 。 引起褐化的酶的底物主要是酚类化合物 。 在正常发育的植物组织中，底物、氧、ppo同时存在并不发生褐化，这是因为在正常组织细胞内多酚类物质分布在液泡，而底物则分布在各种质体或细胞质中，这种区域性分布使底物与多酚类物质不能接触，而当细胞膜的结构发生变化和破坏时，则为酶创造了与底物接触的条件，在氧存在的情况下使酚类物质氧化成醒，再进行一系列的脱水、聚合反应，最后形成黑褐色物质，从而引起褐化 。

1.3影响褐化的因素

影响褐化的因子是复杂的，随植物的种类、基因型、外植体部位及生理状态、培养方式等的不同，褐化程度也有所不同 。

1.4防止褐化的措施

从理论上讲，酶促褐化可以通过三种方法加以抑制：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物；三是抑制有关的酶 。 以下几点措施可以防止褐化，提高组培成功率：(1）在适当的时间取材，选择幼年植株取材；在植株的一定部位取材，使材料中的酚类物质含量较低，有助于减少褐化 。 （2）母株和外植体的预处理：对植物母株进行遮光处理、低温预处理一段时间、切割外植体时在抗氧化剂或吸附剂中进行，或用这些药剂保存切下来的组织也可达到目的等 。 (3）选择适宜的培养基和培养条件 。 （4）添加抗褐化剂与吸附剂防止褐化 。 （5）外植体的连续转移：将外植体很快转移到新鲜的培养基上2一3次，在某些情况下可以缓解褐化，这段时间内外植体的伤口愈合，外渗停止 。
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