外植体褐变及解决措施
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。
植物组织培养中的褐变现象与防止方法
植物组织培养中的褐变现象及其防止措施摘要：细胞受损后，由于细胞区隔作用被破坏，毒性酚类或其氧化物醌类物质毒害细胞，导致组织褐变，植物组织培养过程中培养低效或失败。
目前认为组织培养中褐变程度主要受外植体材料的基因型、生理状态、种类、大小、预处理、培养条件、培养基及培养方式的影响。
在目前的研究中控制褐变的有效方法主要有低温培养、暗培养、勤转种、添加抗氧化剂、增效剂或吸附剂于培养基中等。
关键词:植物;组织培养;褐变;防治方法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]。
1 褐变现象的原因1.1 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。
诸多不利条件都可以造成细胞的程序化死亡，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。
1.2 酶促褐变多数认为，植物组织培养中的褐化现象主要是由酶促褐变引起的，即由多酚氧化酶( P PO ，Polyphenol Oxidase) 作用于天然底物酚类物质而引起的。
在正常条件下,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;而酚氧化酶及其底物分布在正常组织的不同部位，酚类物质分布在细胞的液泡内，酶则分布在各种质体或细胞质内，这种区域性分布致使底物与酶被质膜分隔开来；但当外植体或培养材料处于机械损伤等逆境，或细胞受伤或衰老时，细胞膜结构或细胞中物质区域化分布的破坏会导致酚氧化酶释放或合成，如果此时在合适的pH 和温度等条件下，酚氧化酶、酚类（底物）和氧发生酶促氧化反应，形成有毒的棕褐色醌类物质,从而使组织发生褐变。
植物组织培养中褐变机理和防治措施
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。
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。
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学生姓名：范荣艳学号：20085071093生命科学学院生物科学专业指导教师：远凌威职称：讲师摘要：细胞受损后，由于细胞区隔作用被破坏，毒性酚类或其氧化物醌类物质毒害细胞，导致组织褐变，植物组织培养过程中培养低效或失败。
褐变是植物组织培养中三大难题中的首要问题，决定组培的成功与否。
本文分析了褐变的原因及影响因素，讨论了几种防止措施和解决途径。
关键词：组织培养；褐变；影响因素；解决途径Abstract:Cell damage, which destroyed the role of cell differentiation, makes the cells poisoned by toxic phenols or infra-red spectra material, leading to the browning of tissue and the process of plant tissue culture inefficient or fail. Browning is the premier factor of the three major problems in the plant tissue culture, deciding the success of tissue culture. This paper analyzes the reasons and factors of browning ,and discusses several preventive measures and solutions.Key Words:Tissue culture; browning; influencing factors; solutions引言近30年来，组培技术大量应用于花卉生产、农作物栽培以及特种经济植物的幼苗、脱毒苗，使作物种植逐步走向集中控制化、规模化、自动化、不受自然影响的工厂化生产]1[。
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。
外植体褐变及解决措施
外植体褐变及解决措施外植体褐变及其解决措施褐变是植物组织培养过程中常见的问题。
它与真菌污染和玻璃化冷冻一起被称为植物组织培养的三大难题。
本文针对褐变问题，结合相关数据，对影响褐变的因素进行了综合分析，并针对这些因素提出了相应的解决方案。
褐变是指外植体在培养过程中，自身组织向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。
一、褐变机理1非酶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.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。
酶促褐变如同一般的酶促反应，其发生必须具备三个条件，即酶、底物和氧。
引起褐变的酶有多酚氧化酶(ppo)、过氧化物酶(pod)、苯丙氨酸解氨酶等。
从初次培养和继代培养过程中试管苗的褐变程度和ppo的活性来看，表明ppo活性的高低是引起培养材料褐变的关键。
引起褐变的酶的底物主要是酚类化合物，按其组成可分成3类:苯基羧酸（包括邻羟基苯酚、儿茶酚、没食子酸、莽草酸等），苯丙烷衍生物（包括绿原酸、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），但并非所有的酚类物质都是ppo的底物。
在正常植物组织中，底物、氧和PPO同时存在而不褐变，因为在正常组织细胞中，多酚分布在液泡中，而PPO分布在各种质体或细胞质中。
这种区域分布使基质和PPO无法接触。
当细胞膜结构发生变化和破坏时，它为酶与PPO接触创造了条件。
在氧气存在下，苯酚被氧化成醌，并进行一系列脱水和聚合反应。
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。
植物组织培养中外植体褐变研究进展
植物组织培养中外植体褐变研究进展摘要：对导致植物组织培养中外植体褐变的主要影响因素进行了系统的分类和总结并简述了防止和减少褐化的相应途径以及非酶促因素对组培中外植体褐变的影响。
旨在为该领域的深入研究提供系统的理论基础。
最后对褐变研究的现实意义和应用产业化构想提出了见解。
关键词：植物病理学；植物组织培养；褐变；多酚氧化酶；植物组织培养技术。
褐变是植物组织培养中常见的现象。
目前，在很多植物的组织培养中发现褐变现象的产生，尤以木本植物组织培养中褐变现象严重。
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时也时常发生。
一般认为这是由于多酚氧化酶(PPO)被氧化成醌类物质，呈红褐色，并抑制许多酶的活性，影响植物材料的正常生长，严重时则导致培养物死亡。
本文就近几年国内外植物组织培养中褐变产生的影响因素、褐变产生的机理及其防治措施等方面的研究进展进行综述。
近30年来，组培技术大量应用于花卉生产、农作物栽培以及特种经济植物的幼苗、脱毒苗，使作物种植逐步走向集中控制化、规模化、自动化、不受自然影响的工厂化生产。
尽管组织培养方面理论研究比较成熟，但在试验和生产过程中常常会遇到外植体褐变、污染和玻璃化现象这三大难题，而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。
褐化现象主要发生在外植体、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。
褐化产物不仅使外植体、细胞、培养基褐变，而且抑制外植体正常的生理生化反应，影响外植体的生长与分化，甚至导致其死亡。
所以，如何防止或减少褐变显得尤为重要。
笔者总结最新褐变发生途径、产生机理，以期为植物组培技术的进一步完善提供理论依据。
1褐变产生的影响因素植物组织培养过程中的褐变现象是由多种因素综合产生的结果，随植物的种类、基因型、外植体生长部位以及生理状态、培养及培养条件等的不同，褐变的程度也有所不同。
外植体品种的选择。
最新组织培养褐化原因以及防止措施
精品资料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。
植物组织培养中的褐化现象和解决途径PPT课件
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
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 。
酶促褐化必须具备酶、底物和氧三个条 件。
1.酶 ：多酚氧化酶（PPO）、过氧化 物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PLA） 等。
2.底物 ：酚类化合物3. Nhomakorabea气 酚类物质的共同结构特点是都含有带羟 基的苯环结构.
按其组成结构可分为:
1.苯基羧酸类（包括邻羟基苯酚、儿茶酚、
没食子酸、莽草酸等）、
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。
4.抗氧化剂
抗氧化剂对核桃、桑树和荔枝的组织培养中外植体的褐化 程度影响很大。
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防止褐化的途径
一.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。
这些可能是由于外植体的基因型差异引起的。
二.外植体部位、生理状态、取材时期、外 植体的大小及受伤程度
植物组织培养中褐变机理和防治措施
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。
组培苗的褐变及防治
组培苗的褐变及防治一、组培苗的褐变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，产生可见的茶色、褐色或黑色，此即谓“酚污染”。
醌类物质会渗透到培养基中，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。
在木本植物，尤其是热带木本植物及少量草本植物中，此现象较为严重。
二、影响褐变的因素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）也有诱导褐变的作用。
强光和高温同样会促进褐变现象。
三、防治褐变的方法1、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，该类药剂一般需用浓度为50-200mg/L。
具体方法如下：（1）用经过滤灭菌的抗氧化剂溶液洗涤刚切割的外植体伤口表面；（2）将抗氧化剂加入固体培养基的表层；（3）将刚切割的外植体浸入其中一定时间，（4）或者在抗氧化剂溶液中切割和剥离外植体。
（5）必要时还可以将几种抗氧化剂结合使用。
2、在培养基中加入活性炭，吸附对生长有抑制作用的褐色醌类物质。
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，温度高时吸附力减弱，甚至会解吸附。
通常活性炭的使用浓度为0.5-10g/L。
大量活性炭的加入会削弱琼脂的凝固能力，因此要多加些琼脂；很细的活性炭容易沉淀，因此通常在琼脂将要凝固时，需轻轻摇动培养瓶；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。
植物组培中褐变的原因及其预防措施
植物组培中褐变的原因及其预防措施录入时间:2010-10-21 9:07:57 来源：植物组培网褐变是指在组织培养过程中，培养材料向培养基中释放褐色物质，致使培养基逐渐变成褐色，培养材料也慢慢变褐而死亡的现象。
1、褐变的原因很多植物尤其是木本植物体内含有较多的酚类化合物。
在完整植物体的细胞中，酚类化合物和多酚氧化酶分隔存在，因此比较稳定。
当外植体切割后，切口附近细胞的分割效应被打破，酚类化合物被多酚氧化酶氧化形成褐色的醌类化合物，醌类化合物又会在酪氨酸酶的作用下，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，导致组织代谢紊乱，生长受阻，最终逐渐死亡。
2、影响褐变的因素（1）植物基因型在不同植物或同种植物不同基因型的组培过程中，褐变发生的频率和严重程度存在很大的差异，这是由于各种植物所含的单宁及其他酚类化合物的数量不同。
一般木本植物的酚类化合物含量比草本植物高，更易发生褐变现象。
核桃的单宁含量很高，不仅在接种初期发生褐变，在形成愈伤组织后还会因为褐变而死亡；苹果进行茎尖培养时，不同品种之间褐变的程度也不一样。
对葡萄的研究也发现类似情况。
（2）外植体的生理状态外植体的生理状态不同，接种后褐变程度不同。
一般外植体的老化程度越高，其木质素的含量也越高，也就越容易褐变，成龄材料一般均比幼龄材料褐变严重。
另外切口越大，酚类物质的被氧化面也越大，褐变程度就会更严重。
因此外植体的受伤程度对褐变的产生具有明显的影响，伤口加剧褐变的发生。
仙客来小叶诱导时，整片叶接种较分成多块褐变要轻。
除机械损伤外，各种消毒剂对外植体的伤害也会引起褐变，对于不易褐变的种类，用升汞消毒后，一般不会引起褐变，若用次氯酸钠进行消毒，则很容易引起褐变的发生。
（3）取材时间和部位在不同的生长季节，植物体内酚类化合物含量和多酚氧化酶的活性不同。
实验表明在苹果和核桃上，冬、春季取材褐变死亡率最低，夏季取材很容易褐变。
在取材部位上幼嫩茎尖比其他部位褐变程度低，木质化程度高的节段在进行药剂消毒处理后褐变现象更为严重。
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。
植物组织培养中的褐化现象和解决途径
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
பைடு நூலகம்
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
防止褐化的途径
一.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 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的可切短些粗的可切长些
影响褐化的因素
1.外植体自身：包括外植体的生理状态、生长状态、外植体的遗传特性等 2.外植体所处的培养环境：包括培养基的成分及培养条件的影响
一.植物种类及基因型 1.不同物种之间褐化程度差异很大 2.同种植物的不同品种间也存在一定差异 橡胶树的花药培养中发现海垦2号花药的褐变较少因而愈伤组织化容易而有些品系花药容易褐化诱导困难； 银杏的众多品系中佛手品系比梅核品系诱导愈伤织困难 这些可能是由于外植体的基因型差异引起的
酶促褐化必须具备酶、底物和氧三个条件 1.酶 ：多酚氧化酶PPO、过氧化物酶POD、苯丙氨酸解氨酶PLA等 2.底物 ：酚类化合物 3.氧气
酚类物质的共同结构特点是都含有带羟基的苯环结构. 按其组成结构可分为: 1.苯基羧酸类包括邻羟基苯酚、儿茶酚、没食子酸、莽草酸等、 2.苯丙烷衍生物包括绿原酸、肉桂酸、香豆酸、咖啡酸、单宁、木质素等、 3.黄烷衍生物包括花青素、黄酮、芸香苷等三大类
植物组织培养中的褐变现象与防止方法
植物组织培养中的褐变现象与防止方法植物组织培养中出现褐变现象是一种常见的问题，褐变通常是因为植物组织培养过程中遭受到内部或外部压力所致。
褐变不仅会导致组织的死亡，也会影响到培养物的生长和发育。
因此，了解褐变的原因并采取相应的防止方法非常重要。
褐变现象发生的原因可以归纳为以下几个方面：1.感染：细菌、真菌和病毒感染是导致褐变的常见原因。
感染会导致组织坏死并产生褐色产物，从而导致组织培养失败。
解决方法：进行无菌操作，确保培养环境的无菌状态，并加强培养物的保护。
使用抗菌剂、消毒剂和抗生素等来抑制病菌的生长和传播。
2.氧化：氧化应激是导致组织褐变的常见原因之一、当细胞受到氧化应激时，产生大量的活性氧自由基，进而导致细胞内物质的氧化和组织褐变。
解决方法：在培养过程中尽量减少暴露在空气中的时间，并加入适量的抗氧化剂，如抗坏血酸、多酚等，来减少氧化损伤。
3.脱水：组织细胞在培养过程中由于脱水导致的细胞膜破裂，会释放出酶和多酚等有害物质，从而导致组织褐变。
解决方法：在组织切割后尽快进行培养，避免组织脱水。
可以使用无菌的生理盐水或培养基进行预处理，来保持组织的水分。
4.存储条件不适宜：组织在培养过程中需要适当的温度、湿度和光照等条件来维持其正常的生理活性。
如果存储条件不适宜，会导致组织的死亡和褐变的产生。
解决方法：在培养室中提供适宜的温度、湿度和光照条件，并定期检查和调节培养环境的参数，以确保组织的正常生长和发育。
总之，在植物组织培养中防止褐变现象的发生，需要保持无菌环境、抑制病菌感染、减少氧化应激、防止组织脱水和提供适宜的存储条件。
通过这些措施，可以有效减少组织的褐变现象，提高培养物的生长和发育效果。
植物工厂化育苗教学课件 11植物组织培养中常见问题及解决办法 - 褐变问题
3、使用抗氧化剂： 在培养基中，使用维生素c，抗坏血酸等抗氧化0．1％～0．5％的活性炭对防止褐变也有较为明显的效果。 阻断酚类物质氧化 过程，防止醌类物质的形成
木本植物比草本植物容易发生褐变 外植体老化程度高，木质素含量高，容易褐变 外植体伤口越大，酚类物质被氧化面也越大，褐化程度越严重。（仙客来小叶诱导） 取材时间和部位：不同生长季节，植物体内含分类化合物含量和多酚氧化酶活性不同。 比如苹果、核桃 ，春季冬季褐变死亡率低。夏天容易褐变
3、培养基成分：无机盐浓度过高会使褐化程度增加 细胞分裂素的水平过高也会刺激某些外植体的多酚氧化酶的活性，
4、连续转移：对容易褐变的材料可间隔12～24小时培养后，再转移到新的培养基 上，这样经过连续处理7～10天后，褐变现象便会得到控制或大为减轻。
高频率短时间不断更换培养基，不至于褐化的严重积累。
组培中常见问 题及解决办法
——褐变
褐变
（一）定义 在组培过程中，培养基逐渐变成褐色，培养材料也随之变褐死亡养材料向培养基中释 放褐色物质，致使的现象。
发生部位：在外植体与培养基接触的位置，材料里面一些物质分泌到培养基表面以及 组培苗本身切割外植体时，体内多酚氧化酶被激活，使细胞里的分类物质氧化成棕褐色醌 类物质，扩撒到培养基后，抑制其他酶活性。从而影响所接种外植体的培养。
褐变导致植物死亡
（二）褐化的主要原因
1、基因型：品种有关。有些植物体内多酚氧化酶不发达，不褐化的品种。不 同植物所含酚类化合物数量不同
由于多酚氧化酶活性上的差异，有些品种多酚氧化酶活性强，外植体在接 种后较易褐变。
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外植体褐变及解决措施
褐变是指外植体在培养过程中，自身组织向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。
一、褐变产生的机理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.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。
酶促褐变如同一般的酶促
反应，其发生必须具备三个条件，即酶、底物和氧。
引起褐变的酶有多酚
氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶等。
从初次培养和继代
培养过程中试管苗的褐变程度和PPO的活性来看，表明PPO活性的高低是
引起培养材料褐变的关键。
引起褐变的酶的底物主要是酚类化合物，按其
组成可分成3类:苯基羧酸（包括邻羟基苯酚、儿茶酚、没食子酸、莽草
酸等），苯丙烷衍生物（包括绿原酸、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），但
并非所有的酚类物质都是PPO的底物。
在正常发育的植物组织中,底物、氧气、PPO同时存在并不发生褐变，是因为在正常的组织细胞内由于多酚类物质分布在细胞的液泡内，而PPO
则分布在各种质体或细胞质中，这种区域性分布使底物与PPO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PPO接触的条件，
在氧存在的情况下使酚类物质氧化成醌，进行一系列的脱水、聚合反应，
最后形成黑褐色物质，从
而引起褐变。
二、褐变产生的影响因素
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。
木本植物和单宁含量高的植物
都容易褐变，一般木本植物比草本植物更容易发生很扁现象，如鹅掌楸、
油茶等，褐变现象非常明显。
2.材料的年龄和生理状态许多实验表明，幼龄材料酚类物质含量少，
褐变现象较轻；成龄材料酚类物质含量较多，容易发生褐变。
3.取材时间和部位由于植物体内酚类化合物含量和多酚氧化酶的活性
在不同的生长季节不相同，一般在生长季节，酚类物质含量增加，多酚氧
化酶的活性也逐渐增强，褐变现象回严重很多，因而一般都选在早春或秋
季取材。
同一外植体不同取材部位，褐变程度不同，如苹果、石竹、菊花，选择顶芽比侧芽，褐变程度低，更易成活。
王异星用荔枝无菌苗不同组织
的诱导试验表明，茎最容易诱导出愈伤组织，培养2周后长出浅黄色的愈
伤组织；叶大部分不能产生愈伤组织或诱导出的愈伤组织中度褐变；而根
极大部分不产生愈伤组织，诱导出的愈伤组织全部褐变。
因此，取材时应
选择褐变程度轻的部位。
4.外植体的大小一定程度上，外植体材料越小越容易发生褐变，相对
较大的材料出现褐变程度较轻。
5.外植体材料受伤程度外植体材料受伤会加剧褐变的发生。
取材时，
应用锋利的器械，尽可能减少受伤面积，以减轻褐变的发生。
此外，外植
体表面消毒时所用的化学消毒剂及较长的灭菌时间也会加重褐变现象。
6.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。
7.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。
三、防止外植体产生褐变的对策适当外植体的选择
取材时应注意选择褐变程度较小的品种和部位作外植体。
成年植株比
幼苗褐变程度厉害，夏季材料比冬季及早春和秋季材料的褐变要严重。
冬
季的芽不易生
长，宜选用早春和秋季的材料作为外植体。
对外植体的处理
通过对较易褐变的外植体材料的预处理能减轻醌类物质的毒害作用。
处理方法如下：外植体经流水冲洗后，在2-5℃的低温下处理12-24小时，再用升汞或70%酒精消毒，然后接种于只含有蔗糖的琼脂培养基中培养5-
7天，使组织中的酚类物质部分渗入培养基中。
取出外植体用0.1%漂白粉
溶液浸泡10分钟，再接种到合适的培养基中。
若仍有酚类物质渗出，3-5
天后再转移培养基2-3次，当外植体的切口愈合后，酚类物质减少，这样
可使外植体褐变减轻或完全被抑制。
何琼英等用抗坏血酸预处理香蕉吸芽
外植体，能减轻外植体褐变，从而提高芽丛诱导率。
选择适当的培养基
1）适当的无机盐浓度张妙霞等在柿树组织培养防止褐变所进行的试
验中，4种培养基的无机盐以改良MS（大量元素减半）和1/2MS的效果最好，MS的效果较差，结果证明低浓度的无机盐可促进外植体的生长与分化，减轻外植体褐变的程度。
徐振彪在对玉米幼胚耐NaCl愈伤组织的筛
选表明，随NaCl浓度升高，褐变现象加重。
2）适当和适量的激素王异星在荔枝的组织培养过程中，培养基中添
加1mg/LBA+0.5mg/L2,4-D时，愈伤组织较坚硬，增殖缓慢，易产生褐变。
培养基中添加1mg/LBA+1mg/L2,4-D时，愈伤组织浅黄疏松，增殖也快。
3）培养基的硬度在一定范围内，琼脂用量大，培养基硬度大，褐变
率低，这可能是培养基的硬度影响了酚类物质的扩散速度的缘故。
4）培养基中水的硬度的影响硬度低的蒸馏水褐变率低，而使用硬度
较高的自来水，褐变严重，甚至会出现褐变死亡。
这可能是配制培养基的
水改变了培养基中无机盐的浓度，间接地影响了植物外植体的褐变。
5）培养基的pH值在水稻体细胞培养中，pH值为4.5-5.0时MS液体
培养基可保持愈伤组织处于良好的生长状态，其表面呈黄白色，而pH值
为5.5-6.0时，愈伤组织严重褐变。
一般来说，酸性环境（pH值为4.5-5.0）不利于褐变过程的发生。
4.培养条件如温度过高或光照过强，光照会提高PPO的活性，促进多
酚类
物质的氧化，从而加速被培养的组织褐变。
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，细胞内CO32-增多，CO32-与细胞
膜上的Ca2+结合，导致内膜系统瓦解，酚类物质与PPO相互接触，产生
褐变。
因此，初期培养要在黑暗或弱光下进行。
5.添加褐变抑制剂和吸附
剂
褐变抑制剂主要包括抗氧化剂和PPO抑制剂。
在培养基中加入偏二亚
硫酸钠、L-半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸、二硫苏糖醇等抗氧化剂都可以
与氧化产物醌发生作用，使其重新还原为酚。
由于其作用过程均为消耗性的，在实际应用中应注意添加量，其中L-半胱氨酸和抗坏血酸均对外植
体无毒副作用，在生产应用中可不受限制。
在水稻细胞的培养基中，添加
植酸（PA），可防止褐变，PA分子中众多的羟基产生抗氧化作用，使生
色物质的含量下降或PA与PPO分子中的Cu2+结合，从而降低了其活力。
陈学森等在对植酸在银杏组织培养中应用的研究中也证实了植酸具有抑制
多酚氧化酶活性的作用。
常用的吸附剂有活性炭和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。
活性炭是一种吸
附性较强的无机吸附剂，能吸附培养基中的有害物质，包括琼脂中的杂质、培养物在培养过程中分泌的酚、醌类物质以及蔗糖在高压消毒时产生的
5-羟甲基糠醛等,从而有利于培养物的生长。
粉末状的活性炭与颗粒状的
活性炭相比吸附性更强，一般在培养基中加入1-4g/L的活性炭。
在使用
过程中应注意，尽量用最低浓度的活性炭来对抗褐变的产生，因为活性炭
的吸附作用是没有选择性的，在吸附物质的同时，也会吸附培养基中的其
他成分，对外植体的诱导分化会产生一定的负面影响。
而聚乙烯吡咯烷酮（PVP）是酚类物质的专一性吸附剂，在生化制备中常用作酚类物质和细
胞器的保护剂，可用于防止褐变。
6.进行细胞筛选和多次转移
在组织培养过程中，经常进行细胞筛选，可以剔除易褐变的细胞。
在
外植体接种1-2天后应立即转移到新鲜培养基中，能减轻酚类物质对培养
物的毒害作用，降低抑制作用，使外植体尽快分生，连续转移5-6次，可基本解决外植体的褐变问题。