芍藥屬植物組織培養(yǎng)中褐化問題的研究進展

芍藥屬植物在組織培養(yǎng)中存在嚴(yán)重的褐化現(xiàn)象，已經(jīng)成為影響組織培養(yǎng)成功的重要因素。結(jié)合近年的研究，對芍藥屬植物在組培褐化問題上的研究進行了綜述，以期為以后的研究工作提供參考。

1946 年Stern FC 提出將芍藥屬分為三個組，即牡丹組、芍藥組、北美芍藥組。近年來的研究多集中在牡丹組上，對于芍藥組的研究發(fā)展相對滯后，由于該組植物的組織培養(yǎng)比較困難，存在著褐化、菌類污染等基礎(chǔ)難題，因此，一直以來較難取得大量的組織培養(yǎng)成苗。而褐化問題的研究也多集中在牡丹組，芍藥組未見有進行過系統(tǒng)研究的報道。

芍藥屬牡丹組植物為灌木至亞灌木，共9 種，全部原產(chǎn)中國，分布于中國中部、西南部至西北部。芍藥組植物為多年生草本，約有24 種，主要分布在歐亞大陸溫帶地區(qū)，中國分布有9 個種6 個變種。

組培中褐化問題的概述

1.1褐化現(xiàn)象

褐化是指外植體在誘導(dǎo)脫分化或再分化過程中，自身組織從表面向培養(yǎng)基釋放褐色物質(zhì)，以至培養(yǎng)基逐漸變成褐色，外植體也隨之進一步變褐而死亡的現(xiàn)象

1.2褐化機理

褐化包括酶促褐化和非酶促褐化，目前認(rèn)為主要是由酶促引起的。酶促褐化必須具有酶、底物和氧三個條件。引起褐化的酶有多酚氧化酶（PPO ）、過氧化物酶（POD)等，但最主要是PPO 。褐化的發(fā)生是由于組織中多酚氧化酶被激活，酚類化合物被氧化形成褐色的醒類物質(zhì)。引起褐化的酶的底物主要是酚類化合物。在正常發(fā)育的植物組織中，底物、氧、PPO 同時存在并不發(fā)生褐化，這是因為在正常組織細(xì)胞內(nèi)多酚類物質(zhì)分布在液泡，而底物則分布在各種質(zhì)體或細(xì)胞質(zhì)中，這種區(qū)域性分布使底物與多酚類物質(zhì)不能接觸，而當(dāng)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化和破壞時，則為酶創(chuàng)造了與底物接觸的條件，在氧存在的情況下使酚類物質(zhì)氧化成醒，再進行一系列的脫水、聚合反應(yīng)，最后形成黑褐色物質(zhì)，從而引起褐化。

1.3 影響褐化的因素

影響褐化的因子是復(fù)雜的，隨植物的種類、基因型、外植體部位及生理狀態(tài)、培養(yǎng)方式等的不同，褐化程度也有所不同。

1.4 防止褐化的措施

從理論上講，酶促褐化可以通過三種方法加以抑制：一是除去引起氧化的物質(zhì)氧；二是捕捉或減少聚合反應(yīng)的中間物；三是抑制有關(guān)的酶。以下幾點措施可以防止褐化，提高組培成功率：( 1 ）在適當(dāng)?shù)臅r間取材，選擇幼年植株取材；在植株的一定部位取材，使材料中的酚類物質(zhì)含量較低，有助于減少褐化。（2 ）母株和外植體的預(yù)處理：對植物母株進行遮光處理、低溫預(yù)處理一段時間、切割外植體時在抗氧化劑或吸附劑中進行，或用這些藥劑保存切下來的組織也可達到目的等。( 3 ）選擇適宜的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件。（4 ）添加抗褐化劑與吸附劑防止褐化。（5 ）外植體的連續(xù)轉(zhuǎn)移：將外植體很快轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基上2 一3 次，在某些情況下可以緩解褐化，這段時間內(nèi)外植體的傷口愈合，外滲停止。上一頁1 23 下一頁

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