植物非试管高效快繁技术

技术简介

植物非试管高效快繁技术的特点

技术简介

植物非试管高效快繁技术(Technique of Efficient & Rapid Non-test tube Plant Cloning)是由被国内外媒介誉为“复制绿色的巨匠” ----李长潇研究员在国内外首创发明的高新技术。李长潇研究员现任中国高新技术产业化研究会常务理事、中国农业技术推广协会高新技术专业委员会常务委员、中国质量检验协会常务理事、宁夏科隆实业公司董事长、宁夏科隆生物工程开发研究所所长。曾发表《植物非试管高效快繁技术》等研究论文30余篇。是国内较早从事有关植物生物技术研究、开发的科学家；他在国内外首次提出“快繁是一个先导产业和高效益产业”的理念，并是倡导和亲自实践“快繁产业”的著名科技实业家。

李长潇研究员发明的“植物非试管高效快繁技术(TERNPC)”是一个全新的植物快繁体系。该技术经过长期的应用实践证明，它同时对现代植物生物技术中植物组织培养试管快繁和人类历史应用近2000年的常规育苗技术具有双重重大突破。

该技术是一个专有技术，已在近700种经济植物的快繁中取得成功，显示出对大多数经济植物无性快繁具有普遍意义。植物非试管快繁技术经1995年发明专利公开（公告）专利文献检索和中国农业科学院文献信息中心查新确认，该技术属国际领先水平。植物非试管高效快繁技术(TERNPC)无形资产于1999年10月经财政部授权北京权威资产评估机构评估为15.604亿元，创下目前我国涉农单项技术无形资产最高。2000年又经四川省科学技术情报所联网检索查新，该技术仍然居国际领先水平。2002年4月山西省科学技术情报研究所检索中心查新确认，2002年4月经国家一级科技查新咨询单位--湖南省科技信息研究所数据库检索确认，至今，未见其他单位和个人做了完全相同的技术研究。2002年4月30日又经权威资产评估机构评估，该技术的无形资产达到16.288亿元

该技术曾荣获首届中国农科城技术博览会金像奖,第九届中国发明展金奖,银川市科技进步奖。95年被银川市列为95重点高新技术发展规划；96年和99年被宁夏科委列为自治区重点科技成果推广计划项目, 并推荐国家科委列入国家级科技成果推广计划项目； 国家科委成果办以及中国科协农村专业技术协会曾分别发文向全国推广该项技术；2000年被四川省又列为火炬计划项目；2001年被国家计委列为国家级高技术产业化推进项目。

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(vegetative propagation)种苗，由于植物组培(tissue culture)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(tissue culture)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的特点

植物快繁技术是古今中外人们十分关注的问题。从传统的扦插繁殖、嫁接繁殖、种子育苗，到植物组织培养、王涛发明的abt生根粉、各种生根剂、生根灵诱导生根、全光照喷雾育苗等等各种方法，人类总是在不断地寻求绿色产业快速发展的通路。

植物非试管高效快繁技术是科委批准的首家农业高新技术企业——宁夏科隆实业有限公司董事长、科技实业家李长潇研究员花费二十余年时间，在国内外首次推出的一个系统配套，用于多种经济植物大规模无性快繁生产的高新技术。此技术是一项崭新经济植物苗木快繁技术体系，它将植物组织培养快繁苗从试管培养基中解放到田间大地，是一场无性繁殖快速育苗的革命！是现代农业生物技术研究的一大创举！

该技术育苗生产成本低，适用于国内外苗木交易市场和经济植物种苗繁殖工程。绿色快繁产业是一个永久性高效益产业，它可以带动制药产业、林纸产业、林草产业、园林绿化等其它产业，进而促进农业产业化、林业产业化、制药产业化和农业现代化的快速发展。植物非试管高效快繁技术与植物组培试管快繁和传统育苗技术相比，具有以下先进性：

1、用一叶一芽植物外植体为繁殖单位材料，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。

2、无论南方北方.不同纬度不同土壤.不同气候,一年四季都可用此法连续快繁，从第二代起多数品种均可达6―12代。一年中365天任何时间都可用此快繁技术启动生产，拓展了技术应用的时间和空间。

3、技术操作快已推广。经过一段时间培训合格的普通劳动力每天（8小时）可接种3000--5000个单位材料。长期推广实践证明：一是对生产技术人员素质要求不高，技术培训期短、适应性极广，易于推广；二是个人操作速度比组织培养快繁和常规育苗均快，如组织管理得当，在其他条件满足的情况下，每天每个基地可快速接种20万--100万个单位繁殖材料，技术易于大面积推广，这是试管快繁技术所不可比拟的。

4、经过有计划培训一段的普通人员即能参加快繁操作工作，接种速度极快（超过组培试管快繁接种速度好几倍，从第二代起多数植物既超过了超过常规育苗操作速度，也超过了试管快繁的操作速度。极大地节约了人工开支和提高了劳动效率）。

5、经技术发明人或发明人技术助理指导每个经过一段培训合格的技术工人每月可生产管理2－10万株苗木，每个骨干加上一定数量的辅助工人每半年至少可生产30万株幼苗，创经济效益极高。新职工经强化培训4个月后在技术助理的指导下可对单一植物品种进行大规模生产育苗工作。

6、多数植物利用植物非试管高效快繁技术培养到第2代以后，4－11天即可获得完整再生植株，再生植株率达90%以上，真正实现了高效快繁。有些科属植物生根繁殖情况特殊，如鸡毛松、云杉、红豆杉、油樟、岩桂、中国兰草、牡丹等生根持续时间较长。但仍然比试管快繁和常育苗要快，综合快繁效率要高。

7、多数植物从第二代后，每一再生植株每30－60天繁殖一代，每代增殖系数为2－15倍（在原种植物数量基数上按几何级数高效增殖）。这一点比组织培养试管快繁的优点还突出。越到后面的代数，繁殖的种质资源材料越多，繁殖的速度越快。

8、技术步骤少，所用时间短，极大地节约了综合生产成本和提高了人员的生产效率.从微型材料开始繁殖，可直接培育出在自然条件下生长的植株，不需任何移栽对多数植物仅需要15－60天的培育即可用于生产栽培，而且植株均表现开花结果早，丰产性好。（如西红柿，4天开始生根，20天开花结果，枸杞当年在苗圃地就开花结果，脱毒薯一叶一芽材料从接种至40天就能分化出小薯,当年栽培可直接在大地收获大脱毒薯。脱毒薯幼苗当年大田栽培产量可达3至4吨，不仅给农民每亩地可节省300斤种薯,而且可是农民每年都能种上原种种薯.切花月季不需移栽从接种一片叶起70天就开花，花大而艳，开花周期比其它方法培育要长。针叶树种如红豆杉、北美红杉、川西云杉、日本落叶松等一般上山定植需4个月的时间。第一代一般20-40天开始生根，第二代后生根时间约缩短三分之一的时间。而针叶树种有许多植物组织培养难度很大，基本上不能大规模生产。常规扦插又存在着生根慢、成活率低。致使这些品种的苗木一直在用种子繁殖，后代性状变异非常大。

9、此法培养的成熟种苗，纯度高、无病虫、根系发达完整、根长25厘米以上，根数在3－6根，成熟芽饱满，茎高20－60厘米，定植生产大田成活率90%以上。针叶树种5厘米-15厘米，上山定植一般成活率高达95%以上。

10、在植物生长季节中直接接种培养在营养袋中的绿苗纯度高，无病虫，生长3－5片叶以上，腋芽饱满，发枝能力强，根系发达，炼苗质量高,定植生产大田成活率达95%以上.

11、对许多植物来说，第一代就很正常。立即就可以进行大规模快繁生产。但有些难繁殖的植物从第2代才能达到该技术要求的指标。对这些种苗第一代主要追求的目标是尽可能的得到更多的原始基础种苗，为第二代后正常生产打下良好基础。

植物非试管高效快繁技术可用于绝大多数曾用植物组培茎尖快繁和常规扦插育苗技术可繁殖的植物，或上述两项技术均不适于繁殖的植物；可用于植物育种工作中固定杂种优势；可用于特种转基因植物育苗工程、太空育种新植物、各种新种质材料或濒危经济植物的快繁推广和保护、林木育苗、种子工程和种子产业化；可用于自然突变植株、优良单株及多倍体优势株无性系的选择纯化和大量生产利用；可用于无病毒原种苗的隔离扩繁；可用于国内外新品种引种扩散、杂交育种等等。在这些方面此项技术具有技术的最佳性和市场的相对无穷性。

科隆苗的生产技术相当于在进行植物克隆，能保持与原种植物相同的基因型和表现型，保证苗木纯度，使植物在组织器官水平达到了大规模克隆的生产目的，而科隆公司就好比一个植物克隆工厂。目前已推广生产各种无性系植物6500多万株，应用生产145000多亩，有许多品种已设立种苗基地并大规模生产推广近15年.通过该技术入股已在全国各地区创建如四川科森克隆这样的联营公司或快繁基地30多家以及许多栽培示范基地.有力地促进了全国各地农林、园艺产业化的发展和农业产业结构的调整，首创了网上苗木市场，实现了苗木电子商务，解决了许多地区的失业、下岗职工再就业问题，在经济建设中显示出了巨大的潜力。因此，先后有1000多名专家、学者、教授、科学家、企业家论证、考察、推广，确认这是一项国内外重大科技创新，而且是具有极大推广价值的技术，被誉为复制绿色的伟大创举。技术发明人李长潇也被誉为“复制植物的巨匠”。科隆的发展方向是立足中国，走向世界。在这个知识经济的时代，将自己的技术推广到像美国、加拿大、欧洲、荷兰、日本、以色列、台湾等一些农业生物技术发达的国家和地区，真正实现农业高新技术产业化。植物非试管高效快繁技术的产业化，必将在今后的生态建设和经济建设中发挥巨大作用，为人类的绿色产业做出重大贡献！为“绿我地球”而奋斗不息！