全 文 ：２１２－２１７
０２／２０１３
草　业　科　学
ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ
３０卷０２期
Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．０２
櫧櫧櫧櫧
櫧
櫧
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櫧
櫧
毥
毥毥
毥
植物
生产层 扁穗牛鞭草组织培养中褐化控制技术初探　
徐耀华，杨春华，刘晓波，蒋新民
（四川农业大学动物科技学院草业科学系，四川 雅安６２５０１４）
摘要：以雅安’扁穗牛鞭草（Ｈｅｍａｒｔｈｒｉａ　ｃｏｍｐｒｅｓｓａ　ｃｖ．Ｙａ’ａｎ）幼茎诱导的愈伤组织为试验材料，探讨了３种抗褐
化剂［活性炭（ＡＣ）、聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）、抗坏血酸（Ｖｃ）］，以及不同继代培养周期和培养温度对扁穗牛鞭草愈
伤组织褐化控制及愈伤组织生长状况的影响。结果表明，向培养基中添加ＡＣ和低浓度的ＰＶＰ能有效降低褐化
率并促进愈伤组织的生长，其中以２．０ｇ·Ｌ－１　ＡＣ的效果最好，１．０ｇ·Ｌ－１　ＡＣ和１．０ｇ·Ｌ－１　ＰＶＰ的效果次之，
Ｖｃ抗褐化性能较差；以１０ｄ为一个继代培养周期，愈伤组织的褐化率最低；培养室温度控制在（２３±２）℃左右，既
可有效降低愈伤组织的褐化率，又不影响愈伤组织的生长。
关键词：扁穗牛鞭草；愈伤组织；褐化控制
中图分类号：Ｓ８１２；Ｑ９４３．１；Ｓ５４３＋．９　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００１－０６２９（２０１３）０２－０２１２－０６
＊
　　扁穗牛鞭草（Ｈｅｍａｒｔｈｒｉａ　ｃｏｍｐｒｅｓｓａ）为禾本科
黍亚科牛鞭草属暖季型多年生根茎型草本植物，其
具有生长速度快、再生能力强、产量高、适口性好、适
应性广、抗逆性强等优良特性，是南方地区栽培草地
建植、草山草坡改良和生态恢复重建的主打草
种［１－２］。扁穗牛鞭草花粉活力低，自然结实能力
差［３］，有性繁殖选育新品种难度较大。通过组织培
养可以加快新品种选育速度。但扁穗牛鞭草在组织
培养过程中愈伤组织的褐化现象比较严重。
褐化又称褐变，包括酶促褐变和非酶促褐变，目
前普遍认为植物组织培养中的褐变主要是由多酚氧
化酶和过氧化物酶将外植体中的酚类化合物氧化形
成醌引起的［４－５］。向培养基中添加抗氧化剂和吸附
剂［６－１４］，对外植体进行预处理［１２－１４］，调节培养基中无
机盐的浓度［１５］或控制培养条件如缩短继代培养周
期［１１，１６］、选择适宜的培养温度［１７－１８］、黑暗培养［７，１３］等
都可以有效控制褐化。在组织培养中外植体及愈伤
组织褐化不仅影响愈伤组织的诱导和生长，严重的
甚至导致外植体和愈伤组织死亡。
褐化是限制扁穗牛鞭草大规模组织培养的主要
因素，而关于扁穗牛鞭草组织培养褐化的相关研究
较少。为此，本研究分析了培养基中添加抗褐变剂、
继代培养周期及培养温度对扁穗牛鞭草组织培养中
褐化的影响，旨在探讨有效抑制扁穗牛鞭草愈伤组
织褐化的方法。
１　材料与方法
１．１试验材料　供试材料为‘雅安’扁穗牛鞭草
（Ｈ．ｃｏｍｐｒｅｓｓａｃｖ．Ｙａ’ａｎ）幼茎，来自四川农业大学
草业科学系科研基地。
１．２培养基　基本培养基为 ＭＳ培养基，蔗糖３０
ｇ·Ｌ－１，琼脂５．８ｇ·Ｌ－１，ｐＨ值５．８。诱导和继代
培养基均为 ＭＳ＋１．０ｍｇ·Ｌ－１　２，４－Ｄ。
１．３试验方法
１．３．１愈伤组织的诱导　晴天１０：００左右采集‘雅
安’扁穗牛鞭草的幼茎带回实验室，流水冲洗１ｈ。
在超净工作台上用７５％的酒精表面消毒１０ｓ，无
菌水漂洗２次，然后用加有几滴吐温的０．１％的升
汞溶液处理８ｍｉｎ，无菌水漂洗５次。最后用无菌
滤纸吸去材料表面的水分，用手术刀和镊子剥出
幼嫩茎段并切成约０．５ｃｍ长的小段，接种于诱导
培养基，每个三角瓶接种５段，共接种４００瓶。３０
ｄ后进行继代培养。培养条件为温度（２５±２）℃、
暗培养。
１．３．２不同抗褐化剂的使用　选取长势良好且一致
的愈伤组织分别接种到含有不同质量浓度的活性炭
（ＡＣ）、聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）、抗坏血酸（Ｖｃ）的继代
培养基中，以不加抗褐化剂为对照。其中ＡＣ和ＰＶＰ
的质量浓度分别设为１．０、２．０、３．０和４．０ｇ·Ｌ－１，
＊收稿日期：２０１２－０９－０７　　接受日期：２０１２－１０－３１
基金项目：现代农业产业技术体系（牧草）（ＮＹＣＹＴＸ－２７－１－３）专业资金
作者简介：徐耀华（１９８６－），女，河南许昌人，在读硕士生，主要从事草地生态与草坪研究。Ｅ－ｍａｉｌ：５０５３２７１５９＠ｑｑ．ｃｏｍ
通信作者：杨春华（１９６９－），女，四川平武人，教授，博士，研究方向为草地生态与草坪。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｃｈｈ＠ｓｉｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
０２／２０１３ 草　业　科　学 （第３０卷０２期）
Ｖｃ的 质 量 浓 度 分 别 设 为 ５０、１００、１５０ 和 ２００
ｍｇ·Ｌ－１。每瓶接种３块愈伤组织，每个处理接种
１０瓶，重复３次。温度（２５±２）℃、暗培养３０ｄ后，
统计愈伤组织的褐化率。每２ｄ观察一次愈伤组织
的褐化现象和生长状态。愈伤组织的褐化程度采用
目视法，共分为５级，用“＋”表示，“＋”越多，表示褐
化程度越严重。
１．３．３不同的继代培养周期　设计４个不同的继代
培养周期（１０、１５、２０和３０ｄ），其它条件相同，暗培
养６０ｄ后统计愈伤组织的褐化率，每２ｄ观察一次
愈伤组织的褐化现象。每个处理接种１０瓶，重复３
次。
１．３．４不同的培养温度　设置４个水平的培养温
度：（２１±２）、（２３±２）、（２５±２）和（２７±２）℃，其它
培养条件一致，暗培养３０ｄ后，统计愈伤组织的褐
化率和生长状态，每个处理接种１０瓶，重复３次。
表１　不同抗褐化剂对雅安’扁穗牛鞭草愈伤组织抗褐化的影响
Ｔａｂｌｅ　１　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ａｎｔａｇｏｎｉｓｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎｔｉ－ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ａｎｄ
ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｃａｌｕｓ　ｏｆ　Ｈｅｍａｒｔｈｒｉａ　ｃｏｍｐｒｅｓｓａ　ｃｖ．Ｙａ’ａｎ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
添加浓度Ａｄｄ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ／
ｇ·Ｌ－１
愈伤组织生长态
Ｔｈｅ　ｇｒｏｗｉｎｇ
ｓｔａｔｅ　ｏｆ　ｃａｌｕｓ
褐化率
Ｂｒｏｗｎｉｎｇ
ｒａｔｅ／％
褐化程度
Ｂｒｏｗｎｉｎｇ
ｄｅｇｒｅｅ
褐化持续时间
Ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ｄｕｒａｔｉｏｎ
对照
Ｃｏｎｔｒｏｌ
生长缓慢，多黑褐色
Ｓｌｏｗ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｍｏｒｅ　ｂｌａｃｋ　ｂｒｏｗｎ
４７．２０Ａａ ＋＋＋＋
从第５天开始一直持续
Ｖｉｓｉｂｌｅ　ａｓ　ｅａｒｌｙ　ａｓ　ｆｉｖｅ
ｄａｙｓ，ａｎｄ　ｃｏｎｔｉｎｕｅｓ
ＡＣ
１．０
生长迅速，淡黄色，颗粒状
Ｆａｓｔ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｙｅｌｏｗｉｓｈ　ａｎｄ　ｇｒａｎｕｌａｒ
１５．６７Ｄｄ ＋
２．０
生长迅速，淡黄色，颗粒状
Ｆａｓｔ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｙｅｌｏｗｉｓｈ　ａｎｄ　ｇｒａｎｕｌａｒ
１０．３２Ｅｅ ＋
３．０
生长速度一般，米黄色，湿润
Ｍｏｄｅｒａｔｅ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｂｅｉｇｅ，ｍｏｉｓｔ
１９．３９Ｃｃ ＋＋
４．０
生长相对缓慢，米黄色，湿润
Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ　ｌｏｗ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｂｅｉｇｅ，ｍｏｉｓｔ
２５．７９Ｂｂ ＋＋
从第７天开始出现一
直持续到３０ｄ
Ｖｉｓｉｂｌｅ　ａｓ　ｅａｒｌｙ　ａｓ　ｓｅｖ－
ｅｎ　ｄａｙｓ，ｔｈｅｎ　ｃｏｎｔｉｎｕｅ
ｕｎｔｉｌ　ｔｈｅ　３０ｔｈ　ｄａｙ
ＰＶＰ
１．０
生长迅速，淡黄色，颗粒状
Ｆａｓｔ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｙｅｌｏｗｉｓｈ　ａｎｄ　ｇｒａｎｕｌａｒ
１５．２７Ｅｅ ＋
２．０
速度一般，米黄色，致密
Ｍｏｄｅｒａｔｅ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｃｏｍｐａｃｔ　ａｎｄ
ｙｅｌｏｗｉｓｈ
２０．３９Ｄｄ ＋＋
３．０
相对缓慢，黄色或黄褐色，疏松
Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ　ｌｏｗ　ｇｒｏｗｉｎｇ，
ｓｏｆｔ　ａｎｄ　ｙｅｌｏｗ　ｔｏ　ｔａｗｎｙ
３１．３３Ｃｃ ＋＋＋
４．０
生长缓慢，部分死亡
Ｓｌｏｗ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｐａｒｔ　ｏｆ　ｔｈｅｍ
ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｄｉｅｄ
５０．２１Ａａ ＋＋＋＋＋
主要集中在接种后前
１０ｄ
Ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｎ－
ｃｅｎｔｒａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　１０
ｄａｙｓ　ａｆｔｅｒ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ
Ｖｃ
０．０５
生长缓慢，黑褐色，疏松
Ｓｌｏｗ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｓｏｆｔ　ａｎｄ　ｂｌａｃｋ－ｂｒｏｗｎ
４３．２６Ｂｂ ＋＋＋＋
０．１０
生长慢，黄褐色，疏松
Ｓｌｏｗ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｓｏｆｔ　ａｎｄ　ｔａｗｎｙ
４０．５１Ｃｃ ＋＋＋＋
０．１５
生长慢，黄褐色，疏松
Ｓｌｏｗ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｓｏｆｔ　ａｎｄ　ｔａｗｎｙ
３９．３７Ｃｃ ＋＋＋＋
０．２０
生长慢，黑褐色，疏松
Ｓｌｏｗ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｓｏｆｔ　ａｎｄ　ｓｐｏｎｇｙ，
ｂｌａｃｋ－ｂｒｏｗｎ
４１．６３ＢＣｃ ＋＋＋＋
从第５天开始一直持
续到培养结束
Ｂｅｇｉｎ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　５ｔｈ
ｄａｙ，ｕｎｔｉｌ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｅｎｄ　ｏｆ
ｔｈｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ
注：同列不同字母表示差异显著（大写字母代表０．０１水平，小写字母代表０．０５水平）。下表同。
Ｎｏｔｅ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃａｐｉｔａｌ　ａｎｄ　ｌｏｗｅｒ　ｌｅｔｔｅｒｓ　ｗｉｔｈｉｎ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｃｏｌｕｍｎ　ｓｈｏｗ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ａｔ　ｔｈｅ　０．０１ａｎｄ　０．０５ｌｅｖｅｌ，ｒｅｓｐｅｃ－
ｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｂｅｌｏｗ．
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ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ（Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．０２） ０２／２０１３
２　结果与分析
２．１抗褐化剂对愈伤组织褐化的影响　在原
培养基上继代培养，愈伤组织褐化严重，生长缓慢，
多黑褐色，培养满１个月褐化率达到４７．２０％。添
加了吸附剂ＡＣ后，愈伤组织的褐化程度极显著降
低（Ｐ＜０．０１），褐化进程趋缓，愈伤组织生长快且多
表现为淡黄色干燥的颗粒状（表１、图１）。添加低质
量浓度的ＰＶＰ对扁穗牛鞭草愈伤组织的褐化也有
极显著的抑制作用（Ｐ＜０．０１），褐化持续时间短，生
长速度快。但高质量浓度的ＰＶＰ却在一定程度上
加重了愈伤组织的褐化，特别是在ＰＶＰ　４．０ｇ·Ｌ－１
处理下，愈伤组织褐化率甚至超过对照。添加抗氧
化剂Ｖｃ对扁穗牛鞭草愈伤组织抗褐化作用多不如
ＰＶＰ和ＡＣ。本试验所研究的３种抗褐化剂中，以
ＡＣ的抗褐化效果最好，添加量为２．０ｇ·Ｌ－１时，愈
伤组织的褐化率和褐化程度最低，生长速度快，愈伤
组织品质好。
图１　不同处理对扁穗牛鞭草愈伤组织褐化控制及生长的影响
Ｆｉｇ．１　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ　ｏｎ　ａｎｔｉ－ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ
ｃａｌｕｓ　ｏｆ　Ｈｅｍａｒｔｈｒｉａ　ｃｏｍｐｒｅｓｓａ　ｃｖ．Ｙａ’ａｎ
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０２／２０１３ 草　业　科　学 （第３０卷０２期）
２．２不同继代周期对愈伤组织褐化的影响　
随着继代培养周期的延长，愈伤组织的褐化率逐渐
增加且差异极显著（Ｐ＜０．０１）（表２、图１）。在继代
周期为１０和１５ｄ的处理中，只要在转接过程中将
褐化部分切除，一部分褐化即可被抑制，其中以１０ｄ
为一个继代培养周期，褐化率最低。但在继代间隔
为２０和３０ｄ的处理中，愈伤组织大多在可抑制的
时间里没得到良好的处理，而直接导致整块愈伤组
织完全褐化，进而丧失分化能力。
２．３不同培养温度对愈伤组织褐化的影响　
在不同的培养温度下，褐化主要集中出现在接种后
的５ｄ内，５ｄ后基本上无新的褐化出现。随培养温
度升高，褐化情况逐渐严重（表３、图１）。愈伤组织
在（２１±２）℃环境中培养，褐化率虽然最低，但愈伤
组织生长缓慢，且多为水渍状；在（２３±２）℃处理
中，愈伤组织生长迅速且大多为表面干燥的颗粒状，
褐化率低于１５％；在（２５±２）℃处理中，愈伤组织大
多为表面干燥的颗粒状，但生长缓慢且褐化率大于
２０％；在（２７±２）℃处理中，愈伤组织的褐化率出现
明显的陡增，达到了６８．６４％。综合愈伤组织的生
长状况和褐化率，本研究认为（２３±２）℃是较为适
宜的培养温度。
表２　不同继代周期对雅安’扁穗牛鞭草愈伤组织抗褐化的影响
Ｔａｂｌｅ　２　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｕｂｃｕｌｔｕｒｅ　ｃｙｃｌｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎｔｉ－ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ｏｆ　ｃａｌｕｓ　ｏｆ　Ｈｅｍａｒｔｈｒｉａ　ｃｏｍｐｒｅｓｓａ　ｃｖ．Ｙａ’ａｎ
继代周期
Ｓｕｂｃｕｌｔｕｒｅ
ｃｙｃｌｅ／ｄ
愈伤组织长势　　　
Ｔｈｅ　ｇｒｏｗｉｎｇ　　　
ｓｔａｔｅ　ｏｆ　ｃａｌｕｓ　　　
褐化率
Ｂｒｏｗｎｉｎｇ
ｒａｔｅ／％
褐化程度
Ｂｒｏｗｎｉｎｇ
ｄｅｇｒｅｅ
１０
生长良好，淡黄色，致密
Ｍｏｒｅ　ｖｉｇｏｒｏｕｓ，ｃｏｍｐａｃｔ　ａｎｄ　ｙｅｌｏｗｉｓｈ
９．８６Ｄｄ ＋
１５
生长良好，淡黄色，致密
Ｍｏｒｅ　ｖｉｇｏｒｏｕｓ，ｃｏｍｐａｃｔ　ａｎｄ　ｙｅｌｏｗｉｓｈ
１８．２９Ｃｃ ＋＋
２０
生长一般，黄褐色，增多
Ｍｏｄｅｒａｔｅ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｔａｗｎｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ
２９．３７Ｂｂ ＋＋＋
３０
褐化严重，黑褐色，增多，有些已经致死
Ｓｅｒｉｏｕｓ　ｂｒｏｗｎｉｎｇ，ｂｌａｃｋ－ｂｒｏｗｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｓｏｍｅ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｄｉｅｄ
５０．２６Ａａ ＋＋＋＋＋
表３　不同培养温度对雅安’扁穗牛鞭草愈伤组织抗褐化的影响
Ｔａｂｌｅ　３　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎｔｉ－ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ｏｆ　ｃａｌｕｓ　ｏｆ　Ｈｅｍａｒｔｈｒｉａ　ｃｏｍｐｒｅｓｓａ　ｃｖ．Ｙａ’ａｎ
培养温度
Ｃｕｌｔｕｒｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／℃
愈伤组织长势　　　
Ｔｈｅ　ｇｒｏｗｉｎｇ　　　
ｓｔａｔｅ　ｏｆ　ｃａｌｕｓ　　　
褐化率
Ｂｒｏｗｎｉｎｇ
ｒａｔｅ／％
褐化程度
Ｂｒｏｗｎｉｎｇ
ｄｅｇｒｅｅ
２１±２
生长缓慢，乳白色，水渍状
Ｓｌｏｗ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｈｙｄｒａｔｉｏｎ，ｌｕｍｐｓ　ａｎｄ　ｏｆｆ－ｗｈｉｔｅ
６．５７Ｄｄ ＋
２３±２
生长迅速，黄色，干燥，颗粒状
Ｆａｓｔ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｙｅｌｏｗ，ｄｒｙ　ａｎｄ　ｇｒａｎｕｌａｒ
１４．２８Ｃｃ ＋
２５±２
生长缓慢，黄色，干燥，颗粒状
Ｓｌｏｗ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｙｅｌｏｗ　ｄｒｙ　ａｎｄ　ｇｒａｎｕｌａｒ
２５．４７Ｂｂ ＋＋
２７±２
生长缓慢，湿润，疏松，黑色、黑褐色
Ｓｌｏｗ　ｇｒｏｗｉｎｇ，ｓｏｆｔ　ａｎｄ　ｓｐｏｎｇｙ，ｂｌａｃｋ－ｂｒｏｗｎ　ｔｏ　ｂｌａｃｋ
６８．６４Ａａ ＋＋＋＋＋
３　讨论与结论
在扁穗牛鞭草组织培养过程中，特别是在继代
培养过程中，愈伤组织褐化问题比较突出。其原因
可能有两点：一是扁穗牛鞭草体内含单宁过多，这个
现象在愈伤组织初代诱导过程中表现特别突出，外
植体在切开１～２ｍｍ内即可观察到切口有大量的
褐色分泌物堆积；二是扁穗牛鞭草体内含酚类物质
较多，且生长速度较快，在培养过程中，若不及时转
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接，愈伤组织生长过程中分泌的酚类物质堆积在培
养基中，容易造成褐化。
活性炭是一种常用的吸附剂，它主要吸附非极
性分子和色素等大分子，能吸附愈伤组织在培养过
程中分泌的酚、醌类物质，从而减少有害物质的堆
积，降低褐化率［１９］。曾有报道［２０］称，活性炭在培养
基中添加的量为１～５ｇ·Ｌ－１时，能够明显减少高
粱（Ｓｏｒｇｈｕｍ　ｂｉｃｏｌｏｒ）幼胚产生的酚类物质。本研
究结果表明：吸附剂活性炭对扁穗牛鞭草的褐化现
象有显著的抑制作用，与对照相比褐化率有明显的
降低，且褐化比对照出现得晚，与前人［６－９，１２］的试验
结果一致。其中２．０ｇ·Ｌ－１的活性炭防褐化效果
最好。但在杉木（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ　ｌｏｎｃｅｏｌａｔａ）的愈伤
组织培养中，活性炭不仅不能抑制褐化现象的发生，
反而加剧了褐化程度［１３］。可能是因为高浓度的活
性炭在吸收酚类物质的同时，也吸收了培养基中的
营养物质，导致培养基渗透压改变，褐化加重。
聚乙烯吡咯烷酮是酚类物质的专一性吸附剂，
常用来吸附酚类物质和细胞器的保护剂。低浓度的
聚乙烯吡咯烷酮对扁穗牛鞭草愈伤组织的褐化也有
较好的抑制作用，与肖莉杰等［７］、李萍等［１２］的研究
结果一致。
抗坏血酸为多羟基还原物质，一方面可以使多
酚氧化酶失活阻止酚类物质氧化；另一方面抗坏血
酸在酶的催化下能消耗溶解氧，使酚类物质因缺氧
而无法氧化［２１］。前人的研究表明，抗坏血酸对一些
植物的褐化有较好的抑制作用［９－１０］，而对另一些植
物的褐化并没有明显的抑制作用，有的甚至还加剧
了外植体或愈伤组织褐化且随浓度增加更严
重［８，１２］。本研究中抗坏血酸对扁穗牛鞭草愈伤组织
的防褐化效果不佳。另有研究表明，低浓度的抗坏
血酸可以抑制白玉兰（Ｍａｇｎｏｌｉａ　ｄｅｎｕｄａｔｅ）愈伤组
织（１ｍｇ·Ｌ－１）［１３］和蒙古黄芪（Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ　ｍｏｎｇ－
ｈｏｌｉｃｕｓ）愈伤组织（０．１ｍｇ·Ｌ－１）［１１］的褐化。陈红
和张绿萍［１４］的研究表明把外植体浸泡在抗坏血酸
溶液中进行预处理可以达到较好的防褐化效果，直
接加入培养基效果却不佳。可能是因为较高浓度的
抗坏血酸直接加在培养基中，在高温高压消毒过程
中，抗坏血酸结构破坏导致活性丧失或产生了有毒
有害物质，致使培养物褐化程度加重。
培养周期对扁穗牛鞭草愈伤组织的褐化率有显
著影响，随培养时间的延长，醌类物质不断积累，褐
化现象逐渐严重。及时更换新鲜的培养基，切除褐
化部分，减少醌类物质的积累即可达到很好的防褐
化效果。但培养时间过短，对愈伤组织的生长不利，
因此以１０ｄ为一个培养周期，效果较佳。与蒙古黄
氏［１１］组织培养试验结果一致。在野牛草（Ｂｕｃｈｌｏｅ
ｄａｃｔｙｌｏｉｄｅｓ）的组织培养中发现，继代周期缩短至５
ｄ可有效防止愈伤组织的褐化［１６］。
培养温度对扁穗牛鞭草愈伤组织的褐化现象影
响很大，褐化率随培养温度的升高而急剧增加，特别
是达到２７℃时褐化现象非常严重。温度主要通过
影响多酚氧化酶（ＰＰＯ）的活性影响酚类物质的氧
化，进而影响褐化程度。赵伶俐等［１７］的研究结果显
示，温度越高，多酚氧化酶活性越强，总酚含量越高，
蝴蝶兰（Ｐｈａｌａｅｎｏｐｓｉｓ）的褐化率越高，其中在２０℃
时褐化率最低。紫花苜蓿（Ｍｅｄｉｃａｇｏ　ｓａｔｉｖａ）转基
因再生过程中不同季节不同温度对愈伤组织褐化情
况影响也较大［１８］。
外植体的种类、基因型、生理状态、营养状况、生
长部位、取材季节以及培养基、无机盐浓度、添加植
物生长调节剂的种类和浓度、抗褐化剂的种类和浓
度、培养条件等都会影响褐化率。抑制褐化发生的
措施也多种多样，但每种方法都有一定的适用范围
和局限性。所以应根据培养物的实际情况结合试验
选择合适的方法，更加有效地抑制或减轻组织培养
中褐变的发生，减轻培养物的损失。在扁穗牛鞭草
愈伤组织的继代培养基中添加２．０ｇ·Ｌ－１的活性
炭，１０ｄ继代１次，（２３±２）℃的环境中培养可以起
到很好的防褐化效果。
参考文献
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ａｎｄ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｉｎｄｉｃｅｓ　ｉｎ　ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ｃａｌｕｓ　ｄｅｒｉｖｅｄ　ｆｒｏｍ
６１２
０２／２０１３ 草　业　科　学 （第３０卷０２期）
Ｊａｔｒｏｐｈａ　ｃｕｒｃａｓ　ｈｙｐｏｃｏｔｙｌｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｃｅｌ，Ｔｉｓｓｕｅ　ａｎｄ
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Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｓ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ｉｎ
Ｈｅｍａｒｔｈｒｉａ　ｃｏｍｐｒｅｓｓａ　ｃａｌｕｓ
ＸＵ　Ｙａｏ－ｈｕａ，ＹＡＮＧ　Ｃｈｕｎ－ｈｕａ，ＬＩＵ　Ｘｉａｏ－ｂｏ，ＪＩＡＮＧ　Ｘｉｎ－ｍｉｎ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇｒａｓｓｌａｎｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｉｃｈｕａｎ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａ’ａｎ　６２５０１４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ　ｃｅｌ　ｄｅａｔｈ　ｉｎ　Ｈｅｍａｒｔｈｒｉａ　ｃｏｍｐｒｅｓｓａ　ｃａｌｕｓ　ｉｓ　ａ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｒｅｄｕｃ－
ｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｃｕｌｔｕｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ　ｅｖａｌｕａｔｅｄ　ｔｈｒｅｅ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｓ（ａｃｔｉｖａｔｅｄ　ｃａｒｂｏｎ，
ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ　ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ，ａｎｄ　ｖｉｔａｍｉｎ　Ｃ）ｆｏｒ　ｔｈｅｉｒ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｂｒｏｗｎｉｎｇ．Ｔｈｅｓｅ　ａｇｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ａｄｄｅｄ
ｉｎｔｏ　ｓｕｂｃｕｌｔｕｒｅ　ｍｅｄｉａ　ａｎｄ　ｉｎｃｕｂａｔｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｕｂｃｕｌｔｕｒｅ　ｃｙｃｌｅｓ（１０，１５，２０，３０ｄ）ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
（２１，２３，２５，２７℃）．Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ａｄｄｉｎｇ　ａｃｔｉｖａｔｅｄ　ｃａｒｂｏｎ（２．０ｇ·Ｌ－１），ａｎｄ　ｉｎｃｕｂａｔｉｎｇ　ａｔ（２３±
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