玻璃化褐化現(xiàn)象的防治

關(guān)于玻璃化褐化現(xiàn)象的防治目錄·何為褐化現(xiàn)象·產(chǎn)生褐化的原因·褐化的防治·何為玻璃化·產(chǎn)生玻璃化的原因·玻璃化的防治第2頁,共22頁，2024年2月25日，星期天何為褐變褐變是指外植體在培養(yǎng)過程中體內(nèi)的多酚氧化酶被激活，使細(xì)胞里的酚類物質(zhì)氧化成棕褐色的醌類物質(zhì)，這種致死性的褐化物不但向外擴散致使培養(yǎng)基逐漸變成褐色，而且還會抑制其他酶的活性，嚴(yán)重影響外植體的脫分化和器官分化，最后變褐而死亡的現(xiàn)象。寶島蕉褐化輕微株系寶島蕉褐化嚴(yán)重株系第3頁,共22頁，2024年2月25日，星期天產(chǎn)生褐化的原因1.與基因型有關(guān)一般來說植物材料中單寧類和多種羥酚類化合物的含量高，易引起外植體材料的嚴(yán)重褐化。多數(shù)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.與取樣外植體的年齡有關(guān)通常幼齡部位產(chǎn)生褐化較輕，隨著組織的老齡化含醌類物質(zhì)增多而褐化加重。5.與外植體取材時間有關(guān)一般在春夏季，尤其是春季采取生長旺盛的外植體產(chǎn)生褐化較輕，已木栓化或木質(zhì)化的枝條和處于休眠狀態(tài)的芽作為外植體時褐化嚴(yán)重。即分生部位接種后形成醌類物質(zhì)少，而分化的部位則形成醌類物質(zhì)較多。第4頁,共22頁，2024年2月25日，星期天產(chǎn)生褐化的原因4.與培養(yǎng)基有關(guān)過高的無機鹽濃度會引起棕櫚科植物外植體酚的氧化，低鹽培養(yǎng)基，尤其是Mn2+和Cu2+離子濃度較低時，外植體的褐化程度較輕。植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)使用不當(dāng)時，材料也容易褐變培養(yǎng)基的PH值較低時常有利于減輕外植體的褐化。一般在液體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基上褐化程度比在固體培養(yǎng)基上輕。3.培養(yǎng)條件不適宜如溫度過高、光照過強、培養(yǎng)時間過長等，均可使多酚氧化酶的活性提高，從而加速外植體的褐變。在咖啡組織培養(yǎng)中曾觀察到這一現(xiàn)象。第5頁,共22頁，2024年2月25日，星期天褐化的防治1.選擇適宜的外植體及最佳培養(yǎng)基玉米幼胚組織培養(yǎng)褐化發(fā)生因素的研究成年植株比實生幼苗褐變的程度嚴(yán)重，夏季材料比冬季及早春和秋季的材料褐變的程度強。而冬季的芽進入深休眠狀態(tài)，不太容易生長，所以最好選用早春和秋天的材料作為外植體。取材時還應(yīng)注意外植體的基因型及部位，選擇褐變程度較小的品種和部位作外植體。第6頁,共22頁，2024年2月25日，星期天外植體取樣時間白玉蘭組織培養(yǎng)過程中的褐化控制第7頁,共22頁，2024年2月25日，星期天外植體取樣部位部位不同品種牡丹幾個參數(shù)的比較及其與組培中褐化的關(guān)系第8頁,共22頁，2024年2月25日，星期天2.加抗氧化劑在培養(yǎng)基中加入抗氧化劑，或用抗氧化劑進行材料的預(yù)處理或預(yù)培養(yǎng)，可預(yù)防醌類物質(zhì)的形成。抗氧化劑包括抗壞血酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和牛血清白蛋白等。在靜止的液體培養(yǎng)基中加入抗氧化劑比在固體培養(yǎng)基中加入抗氧化劑，效果要明顯得多。在倒掛金鐘莖尖培養(yǎng)中加入0.01％PVP便對褐變有抑制作用。白玉蘭組織培養(yǎng)過程中的褐化控制第9頁,共22頁，2024年2月25日，星期天白玉蘭組織培養(yǎng)過程中的褐化控制第10頁,共22頁，2024年2月25日，星期天核桃組培中抑制褐化現(xiàn)象初探藏紅花愈傷組織誘導(dǎo)和褐化抑制植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)使用不當(dāng)時，材料也容易褐變，細(xì)胞分裂素BA有刺激多酚氧化酶活性提高的作用，這一現(xiàn)象在甘蔗的組織培養(yǎng)中十分明顯3.植物生長調(diào)節(jié)劑第11頁,共22頁，2024年2月25日，星期天4.連續(xù)轉(zhuǎn)移對于易褐變的材料進行連續(xù)轉(zhuǎn)移可以減輕醌類物質(zhì)對培養(yǎng)物的毒害作用。在無刺黑莓的莖尖培養(yǎng)中，接種后1—2d就轉(zhuǎn)入新鮮培養(yǎng)基；在山月桂樹的莖尖培養(yǎng)中，接種12—24h便轉(zhuǎn)入液體培養(yǎng)基，然后繼續(xù)每天轉(zhuǎn)移1次，連續(xù)7天，褐化便得到了完全控制。5.加活性炭1％～0.5％的活性炭對吸附酚類氧化物的效果很明顯。在許多熱帶樹木的組織培養(yǎng)中均曾觀察到活性炭防止外植體褐變的明顯效果。第12頁,共22頁，2024年2月25日，星期天4.培養(yǎng)條件如溫度過高、光照過強、培養(yǎng)時間過長等，均可使多酚氧化酶的活性提高，從而加速外植體的褐變。白玉蘭組織培養(yǎng)過程中的褐化控制第13頁,共22頁，2024年2月25日，星期天何為玻璃化在進行植物組織培養(yǎng)時，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)試管苗生長異常，表現(xiàn)為試管苗葉、嫩梢呈水晶透明或半透時，水浸狀；整株矮小腫脹、失綠；葉片皺縮成縱向卷曲、脆弱易碎；葉表缺少角質(zhì)層蠟質(zhì)，沒有功能性氣孔，不具有柵欄組織，僅有海綿組織。這種試管苗生長異?，F(xiàn)象就是P.Debergh（1981）首先命名的“玻璃化”（Vitrification）。是植物組織培養(yǎng)過程中所特有的一種生理失調(diào)或生理病變。第14頁,共22頁，2024年2月25日，星期天第15頁,共22頁，2024年2月25日，星期天玻璃化產(chǎn)生的原因及防治

①材料差異，在不同的種類、品種間，組培苗的玻璃化程度有所差異。

②激素水平過高,若細(xì)胞分裂素濃度過高或細(xì)胞分裂素與生長素相對含量高，易引起玻璃化現(xiàn)象。第16頁,共22頁，2024年2月25日，星期天蝴蝶蘭類原球莖玻璃化產(chǎn)生的原因及恢復(fù)效果研究1香石竹組培中的玻璃化現(xiàn)象及防止

適當(dāng)降低培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和赤霉素的濃度。第17頁,共22頁，2024年2月25日，星期天

③培養(yǎng)基水勢，培養(yǎng)基中離子種類,比例不適?；ㄩ苯M織培養(yǎng)中玻璃化現(xiàn)象的發(fā)生與防治

適當(dāng)提高培養(yǎng)基中蔗糖含量或加入滲透劑，降低培養(yǎng)基中的滲透勢，減少培養(yǎng)基中植物材料可獲得的水分，造成水分脅迫。第18頁,共22頁，2024年2月25日，星期天

④環(huán)境溫度、光照強度和通氣性。溫度過低或過高,光照時間強度不足及培養(yǎng)容器中空氣濕度過高，透氣性較差所造成的通氣不良,易造成組培苗含水量高,從而發(fā)生玻璃化現(xiàn)象?；ㄩ苯M織培養(yǎng)中玻璃化現(xiàn)象的發(fā)生與防治

降低培養(yǎng)容器內(nèi)部環(huán)境的相對濕度。改善培養(yǎng)容器的通風(fēng)換氣條件，如用棉塞或通氣好的封口膜封口。第19頁,共22頁，2024年2月25日，星期天不通風(fēng)型通風(fēng)型第20頁,共22頁，2024年2月25日，星期天

⑤瓊脂濃度降低、有雜質(zhì)等。

利用固體培養(yǎng)，