论植物组织培养褐变产生的因素及对策.doc

精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业 高等教育自学考试毕业设计（论文）说明书 （本科）市 地 准考证号 姓 名 河南科技大学高等教育自学考试办公室高等教育自学考试毕业设计（论文）任务书一、题目： 二、本环节自 年 月 日起至 年 月 日三、进行地点： 四、内容要求： 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理，实验正确，分析处理科学；文字通顺 ，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值 指导教师： 职称 批准日期： 年 月 日论植物组织培养褐变产生的因素及对策摘 要植物组织培养过程中，褐变问题普遍存在,与菌类污染和玻璃话现象并称为植物组织培养的三大难题。

针对褐变难题，本文结合相关资料，对影响褐变的因素作了全面分析，褐变的影响因素是复杂的，随植物种类外植体的部位几生理状况培养基及培养条件的不同而危害的程度有所不同，对这些因素是内因外界影响作用作了分析并针对这些因素提出了相应的解决措施关键字：植物组织培养，褐变，酚类物质，多酚氧化酶醌类物质On the browning produced by plant tissueculture and CountermeasuresABSTRACT Plant tissue culture process, the browning is epidemic, and fungi contamination and glass, then the phenomenon known as the three major problems of plant tissue culture. For the browning problem, this paper related information on the factors affecting browning made ​​a comprehensive analysis of factors affecting the browning is complex, with the plant species the site of explant culture medium and the physical condition of several different culture conditions and hazards different degrees, these factors are internal to the external influence of these factors has been analyzed and presented for the corresponding solutions.KEY WORDS：Plant tissue culture, browning, phenols, polyphenol oxidase quinone目 录前 言……………………………………………………………………1第一章 褐变原因及危害………………………………………………2第二章 褐变产生的机理………………………………………………22.1 非酶促褐变……………………………………………………22.2 酶促褐变………………………………………………………3第三章 褐变产生的影响因素…………………………………………33.1 植物种类及基因型……………………………………………33.2 外植体部位及生理状态………………………………………33.3 培养基成分……………………………………………………43.4 培养条件………………………………………………………4第四章 防止外植体产生褐变的对策…………………………………4 4.1 适当外植体的选择……………………………………………44.2 对外植体的处理………………………………………………44.3 适宜的培养基………………………………………………4 4.3.1 适当的无机盐浓度……………………………………5 4.3.2 适当和适量的激素……………………………………5 4.3.3 培养基的硬度…………………………………………5 4.3.4 培养基中水的硬度的影响……………………………5 4.3.5 培养基的pH值…………………………………………5 4.3.6 培养条件………………………………………………54.4 添加褐变抑制剂和吸附剂……………………………………5 4.5 进行细胞筛选和多次转移……………………………………6结 论……………………………………………………………………7参考文献…………………………………………………………………8致 谢……………………………………………………………………9附 录……………………………………………………………………10前 言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第一章 褐变原因及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，以防止微生物侵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第二章 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]2.2 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[3]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，从而引起褐变第三章 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3.1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3.2 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3.3 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3.4 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[4]。

第四章 防止外植体产生褐变的对策从理论上讲,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；三是抑制有关的酶实际操作上，下列措施是被认为行之有效的4.1 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王异星[5]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4.2 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。