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克隆技术是快速成苗技术与多代循环技术相结合的综合性技术,在计算机控制的智能环境下,再加上营养液的人工补充,使植物的离体材料快速成苗,但如果不结合多代循环技术,就不能实现高速扩繁。一个离体材料只能成为一株小苗,如果采用多代循环技术(也叫以苗繁苗),就能实现种苗生产量的几何级倍增。这对于一些珍稀植物,生产用苗量大的植物,意义重大。如退耕还林,需大量的林业苗木,林业、农业的产业化开发等,要为生产提供大量种苗,采用多代循环技术,进行周年快繁,就可使一个离体材料在一年内实现几何级增值。[1] 多代循环技术并不是简单的以苗繁苗,在结合营养液育苗植物克隆技术及无土栽培技术,使快繁苗迅速增值,因为植物在无土栽培及全价营养液施肥环境下,生长速度大大加快,是常规栽培生长量的几倍。一般植物的快繁苗在1-2个月内多可以增值5-30个带功能叶的芽,在温室环境及计算机控制条件下,可周年循环及周年快繁,可年循环4-12代。[1]
中国居水平的植物非试管快繁技术(THETECHNIQUEOFEF植物克隆FICIENTANDRAPIDNON-TUBEPLANTCLONING)简称(TERNPC),经过十八年的锤炼,在生产当中的实际运用变得越来越成熟,已在中国成功地进行了许多经济植物的产业化生产。 植物克隆,就是植物的无性繁殖,它有在细胞水平、组织部分平、植物个体水品等几个层面的工作。它涉及到的问题很多。[3] 植物非试管快繁技术(TERNPC)用途广泛,推广应用地理范围广,涉及到的植物品种数量极大。能够逐步形成经济植物快繁这个先导产业。对一个植物品种的快繁成功,就可推动或促进一个产业的快速发展。它的综合快繁效率在许多中植物中已达到或超过植物组织培养快繁技术,并显示出对多种植物无性繁殖具有普遍意义。已推广生产各种无性系植物种苗数亿株,应用生产345000多亩,有许多品种已大规模生产推广18年。该技术已在中国各地区创建的联营企业、合作快繁基地以及大规模原料生产基地建设中得到了较广泛的应用。园艺产业化及依托经济植物作原料的许多产业的发展,在经济建设中显示出了巨大的潜力。[
原因在于优越的外环境和植物营养素的作用。快繁实验室的温度、光照和湿度都是恒定的,“培养基”里含有足够的营养和强大的植物营养素。这些营养素可以按照人为意愿调整植物的生长状态,让它出根还是让它出芽(但这也取决与操作者的学术水平和经验,能够从容操作营养素的人在国内是有限的)。
我们平时做叶插和砍头的时候,也会取巧的使用一些营养素,其实往叶插和砍头株上滴加营养素的行为和“快速繁殖”的性质和道理是一样的,所获得苗也是完全一样的。很多人并没有意识到这点,而觉得不同繁殖方式获得的苗性状会不同,其实差异只在于营养富集度,就是苗的饱满度而已,叶插的总是比砍头的弱一些,性状呈现晚一些,这是所在部位的内源营养素导致的,但是基因组完全一致,不会出现性状漂移。只有嵌合性性状,比如斑锦,才可能在叶插和砍头之间存在“概率学”上的差异。
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