程遥

摘 要：就植物组织培养而言，污染和褐化现象较为常见，是影响组织培养实验效果的主要因素。污染主要由真菌和细菌导致，褐化则主要由外植体中多酚氧化酶激活导致。笔者从2种问题的根本成因入手，结合自身工作经验，就污染和褐化防治措施发表几点看法，以供相关人员参考。

关键词：植物组织培养；污染；褐化；防治措施

中图分类号：Q943.1 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170833008

污染和褐化既是组织培养实验的常见问题，也是组织培养质量管理的工作难点。污染和褐化问题之所以难以根除，是由微生物的特性导致的。微生物是污染和褐化问题的根本成因，但由于其具有体积微小、生存能力强、繁殖速度快、容易传播等特点，防治管理较为困难。本文重点分析了组织培养污染和褐化问题的形成原因，并提出了有针对性的防止措施，具体内容如下。

1 污染现象成因及防治措施分析

1.1 污染现象成因分析

1.1.1 细菌污染分析

细菌污染主要是由交叉污染或表面消毒未达到标准要求导致的，其特征是菌斑表现为黏液状，且较容易被发现，通常在接种后的24～48h内被发现。从操作实施的角度分析，细菌污染主要是由操作人员使用工具未经过合格消毒及人体呼吸放出的细菌造成的，少数情况下，操作人员的手与培养器皿边缘或相关材料接触也会导致细菌污染。

1.1.2 真菌污染分析

真菌污染主要是由于接种箱或接种室内空气污染导致的。具体原因如下：接种室室内空气消毒处理未达到培养标准；操作过程中，瓶盖打开状态下，有真菌孢子进入瓶内；在去除包头纸橡皮筋或包头纸过程中，扬起了其表面附著的真菌孢子，造成室内空气污染。

1.1.3 潜伏性污染分析

有些污染是由培养材料内部菌体导致的，如维管组织带菌等，此类组织自身具有一定的防御细菌的能力，在培养初期，微生物处于潜伏状态。随着培养的持续进行，培养环境发生较大的变化，外植体组织发生坏死，微生物开始繁殖，最终导致污染。

1.2 污染防治措施分析

组织培养污染防治措施，主要分为以下几点内容：做好培养室内的消毒工作，使用浓度为70.0%的酒精喷雾进行降尘消毒，使用标准消毒水对工作台、地板及墙板等物体表面进行消毒，并使用紫光灯进行照射消毒；从加强对菌类来源的控制和管理，超净工作台门口应悬挂双层纱布，以阻隔灰尘及菌类污染物的进入；操作人员在正式操作前，还应做好个人消毒处理，并严格执行相关操作规定，科学避免污染问题的发生。

2 褐化现象及防治措施分析

2.1 褐化问题成因分析

褐化主要是因外植体内部多酚氧化酶处于激活状态，导致细胞代谢变化造成的，酚类物质在氧化过程中产生醌类物质，此类物质会对其他类型酶的活性产生抑制，并随着培养的进行而不断扩散，最终形成毒害。由于其颜色为褐色，所以这种变化被称为褐化。褐化的影响因素众多，如基因型、植物种类及外植体生理状况等，均会引起褐化差异，不同类型的褐化，危害程度也不同。

2.1.1 基因型影响分析

在组织培养实践过程中可以发现，同一种植物组织培养过程中，部分样品的褐变较少，而部分样品较容易发生褐变。酚类物质含量差异和多酚氧化酶活性差异，是造成这种实践差异的主要原因。

2.1.2 外植体生理状态影响

相关研究表明，材料自身生理状态与接种后褐化现象有着直接且紧密的联系，以欧洲栗为例，当幼年体植株的醌类物质含量就会远少于成年体植株。同时，外植体长短、生长季节等均会对褐变造成影响。

2.2 褐化问题防治措施分析

在植物培养前，应确保外植体和培养条件的适宜性。多项试验研究证明，优化外植体选择，加强培养条件的管理和控制，是避免组织培养出现褐化问题的主要渠道和手段。通常情况下，外植体具备较强的分生能力，创建适宜的培养条件，使外植体细胞脱分化和再分化处于最优状态，即可达到理想的抑制褐变发生的目的；操作人员可选择使用抗氧化剂的形式，人工降低醌类物质的不良影响。目前，常用的抗氧化剂包括柠檬酸、血清白蛋白、Vit E、Vit C及聚乙烯吡咯烷酮等。

3 结语

植物组织培养是一个系统、复杂的过程，对于外植体选择、培养条件控制及培养环境洁净状态有着较高且严苛的标准要求。为避免污染和褐化问题的发生，相关人员应全面提高对组织培养工作的重视，加强消毒管理和个人卫生管理，优化外植体选择和培养条件控制，以确保植物组织培养实施效果。

参考文献

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