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植物非试管高效快繁技术
植物快繁技术是古今中外人们十分关注的问题。1902年德国著名植物学家哈伯兰德(g.haberlandt)提出植物细胞具有全能性,可以经过体外培养成为一棵完整植株的设想,指引着中外无数研究者开始攀登新的科学高峰。1958年斯图尔德(f.c.steward)用胡萝卜根细胞培养成功完整植株,开花结实,取得了重大突破,为植物组织培养技术程序奠定了重要基础。从此带来了植物形态、细胞、生理、生化、遗传、无性快繁、育种、农业、林业、园艺、医药等一系列学科的重要进展。在国内外已用于高价值的花卉、果树、蔬菜、油料、园林绿化苗木、粮食作物及名贵中草药的快速繁殖,有的苗木快繁已进入工厂化生产阶段。但40年来,真正面对大多数生产上急需、量大、价格低廉的无性繁殖(vegetativepropagation)种苗,由于植物组培(tissueculture)存在一次性投资大,成本高,技术步骤繁杂,技术易传性差,农民在生产上不能直接利用,植物试管克隆苗成活率低,推广难度大等缺点,该试管克隆技术在实际快繁苗木生产中所形成的生产力还相当有限,真正形成大规模产业化的植物品种在世界范围内不超过上百个。至今实验室成果很多,绝大部分快繁品种的生产技术还主要掌握在科学家手中,真正实现产业化目标的项目寥寥无几。虽然几十年来无数科学家在降低成本,简化工艺,提高繁殖系数方面做了艰苦卓越的努力,但对很多木本植物快繁、针叶树组培快繁来讲,人们仍不能使植物组织培养技术(tissueculture)在大范围内转化为巨大的生产力。我国科学家经过努力,利用植物组培技术已研究成功可快速繁殖的植物很多,但目前只有10种左右的经济植物形成生产线和较大面积推广,发展速度比较慢。常规育苗如扦插、嫁接、压条、分株法在人类历史上已经应用了近2000年,国内外还在使用,作为无性繁殖方法,目前用该类技术在全世界生产的种苗数量最多。原因是它历史悠久、技术简单、从事生产的人数最多、容易推广。它的这些优点也决定了它的使用寿命很长。但它繁殖速度慢,每年生产代数少,不能工厂化连续生产的缺点,长期没有得到解决。
植物非试管高效快繁技术(TERNPC)用许多植物类似组培试管茎段、茎尖培养的3毫米--1厘米长的微型繁殖材料单位(包括一叶一芽),直接接种在辅助有简易条件的大田沙床上,使大多数经济植物离体材料在第二代后4-11天获得再生完整植株,并且成活率高达85%至100%。每15-60天繁殖一代,可按几何级数高效快繁。繁殖系数达到2-15以上,比许多植物在试管内快繁系数还高。在完全离开植物组织培养各种复杂设备条件下,实现了多种植物在试管条件下才可能达到的高效快繁。植物非试管高效快繁技术(TERNPC)经过在全国各地各种气候带、各种土壤连续二十二年的研发、生产、推广,已形成一个完整的技术体系,是一项十分成熟的技术。由于采用独创的一系列有效的标准化技术措施和管理经验,可在简易条件下使千千万万个经特殊训练的普通人员直接在田间操作实施,增强了快繁技术的易传性和大众化;增强了实际上的综合快繁效率,最大限度的降低了工厂化植物育苗的生产成本。其中一次性固定投资比组织培养快繁技术低几十倍。该技术完美巧妙地克服了植物组培试管快繁和常规育苗技术的全部缺点,并保留和发挥了它们二者的全部优点。当达到一定育苗规模以上时,生产投资效益比可达1:5——1:10以上。它非常节约植物种质材料,对大多数植物仅用植物3毫米--1厘米长的微型繁殖材料单位(包括一叶一芽)开始繁殖,连续一年生产就可快繁数十万甚至上千万株纯种克隆苗。
植物非试管高效快繁技术(TERNPC)与植物组培快繁(planttissueculture)和传统育苗技术相比的先进性,及其在技术生产运用中的特点如下:
1、用植物0.3-1.0厘米长的微小外植体作为繁殖单位材料,极大的节约了种质材料,所用外植体繁殖单位材料用量比常规育苗用量少3-8倍;接种速度极快,是组织培养的3-5倍。直接接种在大田沙床或营养袋中,一次成苗直至供应生产,不需任何移动,成活率高。完全离开组培大楼和全部试管快繁的条件,育苗设施简易比组织培养快繁投入低几十倍,比常规育苗也低。
2、在独创的简易条件下,无论南方北方、不同纬度、不同土壤、不同气候,一年四季(包括极端温度:低温-35度和高温42度)都可用此法连续快繁,多数品种均可达6--12代。该技术育苗较少受季节影响,一年365天均可接种繁殖。实现每代在原种植物基数上按几何级数高效增殖。一年中任何一天都可用此快繁技术启动生产。极大的拓展了技术应用的时间和空间。
3、普及率高。普通人员每天(8小时)可接种3000-5000个单位材料。一个培养四个月的生产技术工人每月可成功培育单一植物品种30,000-10
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