目前，活性炭已被廣泛應(yīng)用于植物組織培養(yǎng)中，在許多試驗(yàn)中效果良好，這已有不少報(bào)道，但有關(guān)活性炭作用機(jī)理的研究很少，對于某種植物的培養(yǎng)，加不加活性炭，以及加多少，仍處于摸索和積累經(jīng)驗(yàn)的階段。一般認(rèn)為活性炭通過吸附而發(fā)生作用，它可以吸附培養(yǎng)基中的有害物質(zhì)，包括瓊脂中所含的雜質(zhì)，外植體在培養(yǎng)過程中分泌的酚、醌類等對外植體自身有害的物質(zhì)以及蔗糖在高壓滅菌時產(chǎn)生的5-羥甲基糠醛。但活性炭同時又能吸附生長調(diào)節(jié)物質(zhì)、維生素B6、葉酸和煙酸等有益物質(zhì)。因此，需要考慮活性炭的用量。

培養(yǎng)物對培養(yǎng)基中的添加物，尤其是植物生長調(diào)節(jié)劑的種類和濃度非常敏感，但關(guān)于活性炭吸附何種物質(zhì)和吸附能力尚缺乏直接和確切的證據(jù)。有報(bào)道說IAA和2ip與活性炭結(jié)合得非常快，NAA、KT、BA也能同活性炭結(jié)合。有關(guān)活性炭吸附能力的研究報(bào)告，僅檢索到1988年卜學(xué)賢、陳維倫發(fā)表在植物生理學(xué)報(bào)上的《活性炭對培養(yǎng)基中生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的吸附作用》一篇。該論文中說，在pH3.5~6. 5范圍內(nèi)，活性炭吸附BA的能力無明顯變化。隨著活性炭顆粒的加大，活性炭吸附能力急劇下降。每毫克直徑小于0.13mm的分析純粉狀活性炭大約能吸附100ug左右的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)。這說明只需少量的活性炭就可以吸附培養(yǎng)基里常用濃度的。從菊花、雙色磯松、矮牽牛的組培試驗(yàn)可以看出，同時加有0.5%活性炭和生長調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基與只加有活性炭的培養(yǎng)基相似，不表現(xiàn)生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的作用。

在組織培養(yǎng)中活性炭主要用于以下幾個方面：

一、促進(jìn)芽的增殖、莖和苗的生長

在莖尖培養(yǎng)和莖段培養(yǎng)時，為防止褐變和有害物質(zhì)的積累，常在培養(yǎng)基中加入適量活性炭。波濤活性炭廠家研究表明，果蔗莖尖培養(yǎng)時培養(yǎng)基中加入0.05%的活性炭對防止培養(yǎng)基褐變有良好的效果，有利芽的誘導(dǎo)和增殖。在防止褐變方面，研究表明，活性炭的防褐效果優(yōu)于Vc和半胱氨酸。在香蕉莖尖培養(yǎng)時也發(fā)現(xiàn)，活性炭可改善外植體褐變情況，而Vc不僅不能改善外植體褐變情況，反而使其褐化程度加深。但當(dāng)Vc與活性炭配合使用時，其合適的濃度組合卻比只使用相同濃度的活性炭時更能改善外植體褐變情況，其中機(jī)理尚不清楚，有待進(jìn)一步研究。

在庫拉索蘆薈芽增殖培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)，將消毒嫩莖接種于附加不同糖、生長調(diào)節(jié)劑和活性炭的培養(yǎng)基，當(dāng)活性炭為0.3%時，平均增殖芽30個；當(dāng)活性炭為0.5%時，平均增殖芽41個。活性炭對葡萄試管苗的生長有促進(jìn)作用，不僅表現(xiàn)在株高和葉片數(shù)上，而且其植株也比對照生長健壯、葉色深綠。在成苗培養(yǎng)基上添加0.2~1.0%的活性炭，對提高成苗率和提高大苗的百分比有著明顯的效果，且在此范圍內(nèi)活性炭的用量與其促進(jìn)效果成正相關(guān)。活性炭還可促進(jìn)中國水仙、百合、大花蕙蘭小球莖，馬鈴薯微型薯的形成，加快繁殖速度。但有人認(rèn)為活性炭對苦楝和臭椿的叢生芽及嫩莖的誘導(dǎo)有抵制作用。

在甜櫻桃組織培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)，甜櫻桃組織培養(yǎng)時在培養(yǎng)基中加入250mg/L的活性碳，生長表現(xiàn)很好，試管苗增殖5.1倍，苗高4.5cm；活性炭為500mg/L時，增殖43倍，苗高36cm；當(dāng)活性炭濃度增至750~1000mg/L時，增殖效果明顯下降并受到抵制。可見在適宜的濃度范圍內(nèi)，活性炭對試管苗的生長有促進(jìn)作用，而高濃度時，則起抵制作用。

二、用于生根培養(yǎng)基

活性炭廣泛的應(yīng)用是用于培養(yǎng)物的生根。一般認(rèn)為活性炭創(chuàng)造的黑暗環(huán)境有利于根的誘導(dǎo)和根系的生長。在甜櫻桃組織培養(yǎng)中，添加500~1000mg/L活性炭生根率為95.7%~100%添加2000~4000mg/L活性炭時，生根率大幅度下降，莖的木質(zhì)化程度也隨濃度的增加而增加。不加活性炭的試管苗根系愈傷化加重，根的組織疏松并褐化，需降低生長素濃度。加入活性炭培養(yǎng)的生根苗移栽成活率均高于對照，且隨濃度的增加（1000~4000mg/L）成活率由92.6%提高到100%，移栽后6天即產(chǎn)生次生根，莖葉開始生長，而對照的生根苗成活率僅46.3%。但在梨生根培養(yǎng)基中加入活性炭不僅不能促進(jìn)生根，反而顯著的抵制生根，主要原因可能是活性炭吸附了培養(yǎng)基中的生長素。

在蘋果試管苗生根中發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)基中僅含0.5mg/LNAA時，新稍基部產(chǎn)生愈傷組織，沒有生根；在0.05%活性炭存在條件下，0.5mg/L和3mg/LNAA均未能表現(xiàn)作用，與僅含0.05%活性炭處理相似，附加5.5mg/LNAA能表現(xiàn)一定作用，8mg/LNAA效果較佳。這表明活性炭吸附生長素，但生長素濃度大時，被吸附后還有一定剩余，與活性炭同時發(fā)揮作用。甜柿試管苗生根困難，添加活性炭有利于其生根，且根健壯，移栽易成活，這可能與活性炭能夠提供暗環(huán)境和對培養(yǎng)基中的代謝有害物質(zhì)的吸收的雙重效應(yīng)有關(guān)。另外在葡萄試管苗生根中，添加活性炭根生長加快，而且質(zhì)地柔韌不易折斷，對照的根雖然稍多些，但粗短質(zhì)脆。

三、用于胚培養(yǎng)，促進(jìn)成苗

在許多植物的胚培養(yǎng)時，也用到了活性炭。甜柿含酚類物質(zhì)較多，組培時褐變嚴(yán)重，從而增加了胚培養(yǎng)的難度，需添加抗氧化劑，研究發(fā)現(xiàn)，活性炭抗褐化效果比檸檬酸、聚乙烯吡咯烷酮效果都好。在培養(yǎng)葡萄胚珠時也發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)基中加入0.1%活性炭可減輕組織變褐和培養(yǎng)基變色，并產(chǎn)生較少愈傷組織，而不加活性炭則組織變褐，并因產(chǎn)生愈傷組織過多而死亡。在培養(yǎng)基中加入活性炭能促進(jìn)早熟桃萌發(fā)成正常苗，且促進(jìn)根系生長，幼苗健壯，提高了試管苗的質(zhì)量。

核果類果樹的一些品種，特別是早熟品種的胚往往發(fā)育不全，在胚培過程中，一般需經(jīng)過2-3個月的低溫處理（1~-40℃），才能打破休眠。近年來一些研究表明，在培養(yǎng)基中加入GA或BA可代替低溫打破休眠。早熟杏胚培養(yǎng)中，活性炭存在情況下，打破休眠所需BA的濃度大幅度提高。在培養(yǎng)基中活性炭為0.02%時，10mg/LBA和5mg/LIAA配合效果較好，成苗率達(dá)到83.3%與對照相比，幼苗健壯，根系發(fā)達(dá)；在培養(yǎng)基中活性炭為0.05%時，上述激素組合，成苗率僅為25%，與20mg/LBA和5mg/LIAA配合成苗率達(dá)50%苗高與0.02%活性炭與10mg/LBA和5mg/LIAA組合無明顯差異，但根長明顯高于后者。有人發(fā)現(xiàn)，無活性炭時僅需0.5mg/LBA即可有效打破杏和蘋果胚的休眠，而在加有200mg/L活性炭的桃幼胚培養(yǎng)基中則需要10mg/L的BA才能打破休眠。

四、用于花藥培養(yǎng)

花藥培養(yǎng)的主要目的是誘導(dǎo)花粉發(fā)育成單倍體，可以快速地獲得純系，縮短育種周期。但實(shí)踐表明，小孢子的啟動發(fā)育對藥壁組織有相當(dāng)大的依賴關(guān)系。目前對小孢子啟動和進(jìn)一步發(fā)育的機(jī)理和條件了解不多，花粉培養(yǎng)難度較大。活性炭用于花藥培養(yǎng)是Nakamura等首先提出的。目前，已經(jīng)在油菜、馬鈴薯、煙草、玉米、黑麥、小黑麥、龍眼、辣椒、甜椒和水稻的花藥培養(yǎng)中得到應(yīng)用。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，活性炭對于水稻花藥培養(yǎng)一次成苗的誘導(dǎo)率、分化率和綠苗率有明顯的抵制作用，可能由于活性炭的吸附作用，小孢子的發(fā)育條件得不到滿足。但對多級成苗的生根壯苗有顯著的促進(jìn)作用，可能由于外殖體對培養(yǎng)基的要求降低，隨代謝增強(qiáng)，不斷向培養(yǎng)基中分泌有毒物質(zhì)，活性炭通過吸附培養(yǎng)基中的有毒物質(zhì)而促進(jìn)外殖體的生長。有人發(fā)現(xiàn)在玉米花藥培養(yǎng)中所有加活性炭的處理的胚狀體分化和綠色小植株產(chǎn)生的百分率均高于未加活性炭的對照。也有人發(fā)現(xiàn)活性炭（0.5g/）加入玉米花藥培養(yǎng)基中能顯著地提高胚誘導(dǎo)效率。海熱古力（2001）的玉米花藥培養(yǎng)試驗(yàn)也證明活性炭有利于玉米花藥培養(yǎng)。

綜上所述，活性炭主要應(yīng)用于以上四方面，四方面的應(yīng)用中都有積極作用。活性炭對生長的影響包括兩個方面，一是對根莖生長的直接作用，其機(jī)理尚不清除；二是通過間接的吸附作用改變培養(yǎng)基中生長調(diào)節(jié)劑的有效濃度。在一定濃度范圍內(nèi)，活性炭可發(fā)揮其吸附特性的正效應(yīng)，即吸附對外植體分化發(fā)育有害的物質(zhì)；當(dāng)濃度繼續(xù)增加則出現(xiàn)負(fù)效應(yīng)，即吸附對外植體分化發(fā)育有益的物質(zhì)。不同培養(yǎng)物對生長調(diào)節(jié)物的要求是不同的，因此，對不同培養(yǎng)物不同階段的培養(yǎng)，要做具體試驗(yàn)來確定其用量。