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,再加上营养液以及激素的人工补充,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。
实际应用:
植物非试管高效快繁技术(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。
大多数情况下,我们利用种子进行植物繁殖。但近年来,用花粉粒或一个高等植物细胞,培养成新植株的情况屡见不鲜。这些由组织培养(克隆)产生的新植物中,有些已表现出高产、优质、抗逆性强的特点。植物克隆已成为植物育种和繁殖的一条新途径。
早在1902年,Haberlandt提出了离体细胞器官、组织在无菌条件下培养,能体现整个植物的特性和潜能。1958年,Steward的实验室在添加椰子乳的White碱性培养基上,将胡萝卜的离体细胞和组织培养成完整的胡萝卜植株。Haplperin于1976年提出了植物细胞全能性假说。为什么一粒花粉,或一个细胞,能繁殖出几十万甚至上百万株与亲本一模一样的小苗。因为植物体内的千千万万个细胞,都是来源于一个受精卵的均等分裂,使子细胞获得了同母细胞一样的遗传物质——染色体。因此,所有的子细胞都具有相同的基因,这些基因都携带有亲本的全套遗传信息,只要培养条件适当,单个细胞就有发展成为一株完整植物的能力。科学家把植物细胞的这种能力叫作细胞的“全能性”。也就是说,植物体任何一个组织,如茎、叶、芽等,在特定的环境下都可以长成一个完整的植株。这种观点,是今天开展组织培养、花粉培养、单倍体育种、体细胞育种、体细胞杂交、遗传工程的理论依据。科学家们为了保持植物优良的变异性状,通常选用组织培养的方法来使植物快速繁殖。
植物克隆(clone)是在无菌的条件下进行的。克隆技术可以提高植物的繁殖速度、脱除病毒和其他病原菌,便于繁衍或保持杂种性状和繁殖困难的植物,还有可能诱发和保留突变性状。植物的组织培养通常采用幼胚、顶芽或侧芽、茎尖、叶片等,在无菌接种室内切割植物的组织片断,消毒后接种到玻璃小瓶内。瓶底有培养基,主要成分是琼脂,瓶盖是透气的,以保证小苗生长所需的氧气。接种瓶放在培养室的铁架子上。过一段时间接种的植物组织长成小芽团,再过一段时间,小芽团发育成完整的苗子,成苗后可在经过炼苗后移栽。植物组织培养的过程可以简要归纳为: