关于园林植物组织培养过程中褐化问题的探讨

摘要：褐化现象是园林植物进行组织培养过程中常见的问题之一，其与过度含水化、菌类污染等另外两项内容被称为植物组织培养中的三大难题。因此，在现实生活中，加强对园林植物组织培养过程中褐化问题的研究，是当前摆在人们面前的一项重大而又紧迫的任务。

关键词：园林植物；组织培养；褐化问题；控制措施；研究

随着时代的发展与社会的进步，褐化问题作为园林植物进行组织培养中的常见问题越来越受到人们的关注。蝴蝶兰、非洲菊、大花茉莉、风铃草、玫瑰等植物在组织培养的过程中褐化现象较为严重。本文将从园林植物在组织培养中存在褐化问题的角度出发，对相应的控制措施进行有效性研究。

1.针对园林植物组织培养过程中存在褐化问题的研究

1.1关于褐化机理的研究

园林植物在组织培养过程中出现褐化问题的机理是植物外植体在再分化或诱导脱分化的过程中，外植体组织从表面逐步向培养基中释放褐色的物质成分，最终导致培养基液体变成褐色。培养基液体出现褐化问题和外植体自身含有的酚类化合物或者多酚氧化酶的活性具有息息相关的联系，比如说木本植物中的银杏与枣。多酚氧化酶与酚类化合物接触培养基液体并经催化后，可迅速地氧化成为褐色的水与醌类物质，醌类物质在酪氨酸酶的作用下和外植体中的蛋白质聚合，使得组织切面快速转变成暗褐色或棕褐色，当褐色物质被释放到培养基中，会抑制外植体的再分化、脱分化、阻止苗的健康成长。

1.2关于影响园林植物在组织培养过程中出现褐化问题因素的研究

1.2.1培养基对褐化现象的影响。即在初次进行组织培养时，当培养基液体中的元机盐浓度超标时可能会导致酚类分泌物被大量释放，进而引起外植体的褐变。当培养基液体中的丝氨酸、糖、硼含量过高时，会加剧褐变的程度。

1.2.2不同植物外植体对褐变的影响。即在冬天获取植物外植体进行组织培养时，外植体的褐化死亡率较低，这是因为植物体中所含有的多酚氧化酶活性与酚类化合物的含量在冬季较好。外植体的形态较小时极易出现褐化问题，且当外植体组织的年龄越大、木质化程度越高时，褐化的程度则越严重。经权威机构研究发现，在植物生长期内获取嫩枝作为外植体的时候，其枝条上端的褐化率明显高于下端的腋芽茎段。伴随着腋芽位置的降低，外植体褐化的发生率逐步增加。

1.2.3培养条件和其他因素的影响。即由于光照可以有效促进植物组织培养过程中酚类物质的氧化，因此将需培养的物质放置在暗光或者低光照的区域培养一段时间，有助于降低褐变的发生率。除此之外，培养温度、抗氧化剂使用方法、培养基放置方法、转瓶周期等一系列因素对外植体的褐变程度具有一定程度的影响。

1.2.4生长调节药剂对褐变的影响。即在初次组织培养的过程中，生长调节药剂的含量一旦过量，可能会刺激多酚氧化酶的自身活性，进而强化酚类物质被氧化成醌类物质的基本功能，从而不断加深褐变的程度。

2.针对控制园林植物组织培养中褐化问题的措施研究

2.1选择合适的培养条件与培养基

要选择合适的培养条件与培养基，需做到以下两点：一是及时地更换新培养基并增快继代转瓶的基本速度，进而降低酚类物质对培养基中材料的毒害作用，比如说紫叶黄栌、兰花、瑞香、大花飞燕等；二是科学选择组织培养过程中的光照、温度、培养基状态、培养基pH值、激素的浓度与种类等，且在培养初期将外植体放置在弱光或黑暗的培养条件下进行培养，有助于有效抑制酚类物质的氧化作用。

2.2科学处置外植体与母株

要科学处置外植体与母株，需做到以下3点：一是利用遮光技术对母株进行处理，进而减轻植物品种的褐化程度，且经权威机构研究发现轻度遮光技术处理与自然光照下植物的褐化程度具有明显的差异性；二是运用吸收剂或抗氧化剂等药剂保存切割的外植体，有助于降低褐化的程度；三是对于20年生长期的柠檬桉母株上锁采集的茎芽，需在液体培养基中培养3天，接着在半固体培养基中进行培养。

2.3培养基中融入防褐剂

在对园林植物进行组织培养的过程中融入一定数量的抗氧化，有助于降低褐化问题的发生率。比如说在对银杏进行组织培养的过程中将植酸作为抗氧化剂融入其中，或者在对核桃进行组织培养时将Vc的含量定为0.5g/L，则褐变率为68.5%，含量定为5.0g/L时，褐变率为55.5%。

3.结语

对园林植物组织培养过程中所存在褐化问题进行研究，对不同园林植物的生活习性与不同影响因素进行观察分析，从中找出有效控制褐化问题的措施，有助于促进园林植物的健康成长。