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两种芍药愈伤组织的诱导及褐化抑制的研究摘要本文对两种不同芍药品种中愈伤组织的诱导和褐化抑制进行了研究。
以‘蔷薇芍药’和‘玉皇庙芍药’为研究目标，使用不同浓度的生长激素和抗氧化剂处理愈伤组织，分别测定其形成率和褐化率。
结果表明，在不同浓度的生长激素处理下，两种芍药品种中均可成功诱导愈伤组织的形成，但形成率随着生长激素浓度的增加而逐渐降低。
同时，抗氧化剂处理可以显著减轻愈伤组织的褐化，表明褐化过程可能与氧化反应有关。
该研究对芍药愈伤组织的诱导和褐化机制有一定的启示作用，同时也有助于芍药的良种繁殖和种质资源保护。
关键词：芍药；愈伤组织；诱导；褐化；抗氧化剂AbstractThis study investigated the induction of callus tissue and inhibition of browning in two different peony varieties. Rosa peony and Yuhuangmiao peony were used as the research targets, and different concentrations of growth hormones and antioxidants were used to treat callus tissue. The formation rate and browning rate were measured.The results showed that callus tissue could be successfully induced in both peony varieties under different concentrations of growth hormones, but the formation rate decreased gradually with the increase of growth hormone concentration. Moreover, the use of antioxidants could significantly reduce the browning of callus tissue, indicating that the browning process might be related to oxidative reactions. This study provides some insights into the induction and browning mechanisms of peony callus tissue and is helpful for the breeding of peony and the protection of germplasm resources.Keywords: peony; callus tissue; induction; browning; antioxidant一、引言芍药是中国传统的重要药材和观赏植物，具有较高的经济和文化价值。
东北红豆杉组织培养的研究Ⅰ．叶片愈伤组织的诱导于世选【期刊名称】《生物技术》【年(卷),期】1994(4)2【摘要】东北红豆杉（ＴａｘｕｓｃｕｓｐｉｄａｔａＳＩＥＢＥＴＺＵＣＣ）是天然抗癌药物资源，其树皮中含有一种抗癌药物（ＴＡＸＡＬ紫杉酚）引起各国的注意。
由于红豆杉生长缓馒，往往遭到砍伐，远远不能满足抗癌药物研究和医疗药用的需要；加之资源又贫乏，因此确定此项研究。
开展此项研究结果表明：黑龙江省、辽宁省及哈尔滨地区采样诱导率哈尔滨居首位，采样时间以五月份愈伤组织诱导率高达５６．５％；叶片不同部位以叶前部和后部为好；叶脉方向对诱导率无明显差导。
诱导愈伤组织中注意及时转移、继代、防止在培养中的褐变。
克服褐变需对愈伤组织选择出组织紧密、褐变速度慢、同时在培养基中加入一些抗氧化剂，其效果明显。
目前愈伤组织三颗粒状，已见绿芽点，现转入分化试验。
【总页数】3页(P30-32)【关键词】东北红豆杉;组织培养;生物技术【作者】于世选【作者单位】黑龙江省农科院生物技术中心【正文语种】中文【中图分类】S188【相关文献】1.东北红豆杉愈伤组织培养研究 [J], 王森林;胡风庆2.007 东北红豆杉愈伤组织培养物中具有抗多药耐药性的新的紫杉烷类化合物 [J], Dai;J;G;贾晓东（摘）3.用东北红豆杉愈伤组织培养物生产具生物活性的紫杉烷[英]／Bai J…∥J Nat Prod [J], 祝传宝;孙铁民4.东北红豆杉愈伤组织诱导及组织培养研究 [J], 刘铁燕;刘昀;赵彩凤;郑易之5.南方红豆杉组织培养研究Ⅰ.愈伤组织诱导和培养条件优化 [J], 赵芳;倪良;耿征;刘谦光因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
愈伤组织褐化问题：植物外植体组织在接种时的切割面会溢泌一些酚类物质，在接触空气中的氧气后其会氧化为相应的醌类物质，产生可见的茶色、褐色或黑色，此即谓“酚污染”。
根据我个人所做可能有以下原因：1，基本培养基不适合，比如盐浓度太高；2，激素浓度不适合，比太高的话容易造成愈伤组织疏松不结实，甚至水化、褐化；3、培养条件的不适合，比如关照太强，PH值不适合、硬度不够等都有可能引起。
愈伤褐化问题是比较常见的，一般是新接种的比较轻，随着培养时间的延长，在愈伤表面形成较为分散的褐化愈伤，主要是因为随着营养元素和激素消耗分配的前后差异，造成表层细胞生理活性降低所致，当然这个与物种的差异也比较大。
一般解决的办法有：1、冷器械切割接种2、缩短转接时间3、生长素交替使用4、低糖培养5、降低光照强度和时间。
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。
植物细胞工程(30分钟100分)1.(12分)如图是胡萝卜的韧皮部细胞经过无菌操作，接入试管内的培育基后，在必然的条件下形成试管苗的培育过程。
请据图回答以下问题：(1)要促进植物细胞分裂生长，培育基中应含有营养物质和植物激素，营养物质包括_______和小分子有机物；植物激素包括细胞分裂素和_______两类。
?(2)此过程依照的原理是_______________。
A阶段和B阶段细胞进行的分裂方式主若是________，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________。
?(3)此过程要无菌操作，主若是指对_______进行灭菌，对_______进行消毒。
B阶段需要光照，原因是____?____。
?(4)试管苗的根细胞中没有叶绿素，而叶的叶肉细胞中拥有叶绿素，这是____的结果。
?(5)将胡萝卜韧皮部组织块接种到培育基上时，为防范杂菌污染，应如何操作？______________________________。
?【分析】(1)植物组织培育的培育基中，营养物质包括无机物和小分子有机物；生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的要点性激素。
(2)植物组织培育的原理是植物细胞的全能性；脱分化和再分化过程中细胞进行的都是有丝分裂，再分化过程中会发生细胞分化。
(3)植物组织培育要严格灭菌，防范混入杂菌以致实验失败，主若是对培育基进行灭菌，对韧皮部细胞(外植体或离体的器官、细胞)进行消毒。
再分化过程需要光照条件，因为芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。
(4)由同一个细胞培育而来的试管苗体细胞中含有一套相同的基因，即根和叶的细胞中都含有控制叶绿素合成的基因，而根细胞中没有叶绿素，叶肉细胞中有叶绿素，这是基因选择性表达的结果。
(5)为防范杂菌污染，将胡萝卜韧皮部组织块接种到培育基的过程应该在酒精灯火焰旁进行。
答案：(1)无机物生长素(2)植物细胞的全能性有丝分裂分化(3)培育基韧皮部细胞芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件(4)基因选择性表达(5)接种要在酒精灯火焰旁进行【加固训练】如图是某二倍体植物组织培育的简单表示，据此回答：①②③④(1)①表示_______，它能被培育成为④的根本源因是_______________。
红豆杉组织培养技术与方法作者:风印翔文章出自:(1)选材与消毒：取当年生的枝条或带顶芽，或去顶芽的腋芽茎段，剪去叶柄，在自来水下冲洗lO rain，用’70％酒精消毒20 rain，再用无菌水冲洗。
然后浸入O．1％氯化汞溶液中消毒15 rain，反复用无菌水冲洗4次，每次浸泡3 rain。
消毒后的材料，放在无菌滤纸上吸干表面水分，用解剖刀把枝条切成10～15 mm小段。
(2)愈伤组织诱导培养基配制：培养基的基本成分用B，或MS。
1997年中国林科院邱德有利用东北红豆杉叶片愈伤组织开展组培研究，以附加2 mg／L，2．1％～0．15％聚乙烯吡咯烷酮的改良B，培养基上，悬浮培养细胞第3代植板率达20％，并且成本低，大批量生产无性系植株，有望获得突破。
1997年程广有等以：MS培养基为基础，加人不同质量浓度的IBA(吲哚丁酸)和6一BA(6一卡基氨基腺嘌呤，对东北红豆杉茎尖进行组织培养，发现当IBA浓度大时，茎尖容易形成不定根。
当IBA 质量浓度较小时，愈伤组织的形成与新梢生长情况有正相关趋势，但未见不定根发生。
根据以上经验教训，红豆杉组织培养基以B5为基础，多与2．4一D(1．O一3．01 mg／L)或2．4．D与IAA、NAA、KT、6-BA等外源激素组合使用。
其中6．7一V+2％蔗糖+0．7％琼脂，并分别添加IAAl．0 mg／L+2．4一D 1．0：mg／’L+KT 0．1 mg ／L，IAA 1．0mg／L+NAA 0．1 mg／’L和KT 0．1 m g／L。
培养基灭菌前pH调至5．8左右，配置好培养基在高温、高压灭菌后接种。
培养温度20～25℃暗培养。
每天光照12 h，光照强度1 200 k，2～3周后即开始形成愈伤组织，红豆杉出愈率89％。
灰白色，随着愈伤组织增大，要及时注意发生褐变，尽量保持较低培养温度，交换培养基转入继代悬浮培养。
(3)抑制愈伤组织褐化。
要在培养基中每升加添0．05—0．1 gVc(抗坏血酸)、0．1 gAC(活性炭)聚乙烯比烙烷酮0．1 g，谷胺酸l／1000 g，肉桂酸15 g和100 mg椰子汁。
Science &Technology Vision 科技视界愈伤组织是指外植体在离体培养条件下形成的一团无极性、能旺盛分裂的薄壁细胞团,在培养过程中经过诱导分化可以发育成完整的再生植株。
愈伤组织培养已成为一种最常用的植物组织培养形式,其不仅是一种植物快繁的新手段,同时也是植物改良,种质保存和有用化合物生产的理想途径,在生产实践中得到广泛应用。
因此,不断深入研究影响植物愈伤组织形成和诱导的因素,不仅可以促进植物组织培养技术进一步发展和完善,而且可以为实践应用提供理论基础。
1愈伤组织特点植物的愈伤组织一般具备以下3种特点:首先,具有高度再分化和长期继代保存的能力,以便能够获得再生的植株。
其次,可轻易破碎,以便形成良好的植物组织的悬浮系,而且可以分离出所需要的原生质体。
再次,具有快速的增殖能力,因此容易形成丰富的愈伤组织系。
基于植物愈伤组织具有的以上特征,植物可通过愈伤组织进行多种多样的遗传操作和分析及其对濒危药用植物资源、植物遗传转化等方面发挥重要的作用[1-2]。
2影响愈伤组织的条件植物愈伤组织的形成受多种条件的影响,例如植物的内源激素和外源激素、光照条件、温度条件、培养基的成分等均可以影响植物愈伤组织的形成。
2.1激素对植物愈伤组织的影响20世纪初期温特发现了首个内源激素即生长素,开辟了植物体中内源激素的探索道路。
随着实验的进行发现的植物内源激素越来越多,其作用越来越受人们的关注。
植物内源激素是指由植物自身代谢产生,可以自由移动到作用部分起功能的一类微量有机物质,在极低浓度下就有明显生理效应,也被称为植物天然激素或植物激素[3-4]。
虽然植物体中内源激素的含量很低,但它们与植物生长发育密切相关,影响植物生命活动的整个过程。
植物激素是愈伤组织诱导过程中的重要影响因子,能够诱导细胞分裂的启动、愈伤组织的形成和生长.这些植物内源激素在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结果、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养过程中,相互协调地调控植物的生长、发育与分化[5-6]。
园林植物组织培养过程中褐化问题的研究作者：曾琼来源：《科技创新导报》 2011年第10期曾琼(广州南洋理工职业学院广东广州 510000)摘要:综述了园林植物组织培养过程中褐变发生的机理、影响褐化的因素及控制褐化的方法等领域的研究进展。
关键词:园林植物组织培养褐化褐化控制中图分类号:TU986 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)04(a)-0126-02在园林植物组织培养过程中褐化现象是普遍存在的,它与菌类污染、过度含水化(即玻璃化)并称为植物组织培养的三大难题,而控制褐化比控制污染和玻璃化更加困难。
因此褐化能否得到有效的控制是对某些植物的组织培养能否取得成功起到决定性的作用。
在组织培养过程中存在褐化现象的园林植物主要有:蝴蝶兰、银杏、非洲菊、牡丹、芍药、凤梨、瑞香、玫瑰、大岩桐、大花茉莉、倒挂金钟、观赏羽衣甘蓝、花烛、郁金香、飞燕草、风铃草、紫叶黄栌、桉树、东北红豆杉、巴拉圭冬青、茶树等。
本文就近年来关于园林植物组织培养中褐化现象的研究进展作一综述。
1 褐化的机理在植物组织培养过程中所说的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。
褐化的发生与外植体组织中所含的酚类化合物和多酚氧化酶活性有直接的关系,很多植物特别是某些木本植物,如枣、银杏等都有高含量的酚类化合物,这些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。
当外植体组织被切割后接种时,切口附近的细胞受到伤害, “分隔效应”被打破,酚类化合物与多酚氧化酶接触后经其催化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酶的作用下,与外植体组织中的蛋白质发生聚合,使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,进一步引起其他酶系统失活,毒害整个外植体组织,抑制外植体的脱分化、再分化和组培苗的正常生长。
第二讲细胞工程考情一植物细胞工程1．(2014·南京模拟)下列有关植物细胞工程应用的叙述错误的是( ) A．利用细胞培养技术获得紫草素，可实现细胞产物的工厂化生产B．利用细胞培养技术产生的愈伤组织可直接制作“人工种子”C．利用植物组织培养技术可获得脱毒植株D．利用植物体细胞杂交技术培育的“白菜－甘蓝”，可获得双亲的遗传特性B ［利用细胞培养技术产生的胚状体可直接制作“人工种子”。
］2．红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。
右图是红豆杉植株组织培养和细胞培养的流程图，请据图回答下列问题。
(1)图中②为愈伤组织，通过B过程可最终产生新的植株，通过C过程可产生大量细胞，则图中A、B、C过程分别表示，其中B过程的实质是。
(2)对⑤的培养一般要采用培养基，且要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是_______________________________________________________________________________________。
(3)对⑤的培养可获得代谢产物——紫杉醇，但培养后期紫杉醇产量下降，其原因包括____________________________________________________________________________________________________等。
(4)若①是红豆杉(基因型为DdTt)的花药，可选用(填编号)制成人工种子，该种子萌发的幼苗用处理，可快速获得纯种植株，该植株的基因型为__________________________________________________________________________________________________________。
解析图中①为红豆杉离体的器官、组织或细胞(外植体)，②为愈伤组织，③为试管苗(胚状体)，④为植物体，⑤为大量的红豆杉细胞；再分化的实质是细胞内基因的选择性表达。
