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植物非試管高效快繁技術

來源：作者：發布時間：2013-07-09 17:03

植物非試管高效快繁技術(Technique of Efficient & Rapid Non-test tube Plant Cloning)是由被國內外媒介譽為“復制綠色的巨匠” ----李長瀟研究員在國內外首創發明的高新技術。李長瀟研究員現任中國高新技術產業化研究會常務理事、中國農業技術推廣協會高新技術專業委員會常務委員、中國質量檢驗協會常務理事、寧夏科隆實業公司董事長、寧夏科隆生物工程開發研究所所長。曾發表《植物非試管高效快繁技術》等研究論文30余篇。是國內較早從事有關植物生物技術研究、開發的科學家；他在國內外首次提出“快繁是一個先導產業和高效益產業”的理念，并是倡導和親自實踐“快繁產業”的著名科技實業家。李長瀟研究員發明的“植物非試管高效快繁技術(TERNPC)”是一個全新的植物快繁體系。該技術經過長期的應用實踐證明，它同時對現代植物生物技術中植物組織培養試管快繁和人類歷史應用近2000年的常規育苗技術具有雙重重大突破。該技術是一個專有技術，已在近700種經濟植物的快繁中取得成功，顯示出對大多數經濟植物無性快繁具有普遍意義。植物非試管快繁技術經1995年發明專利公開（公告）專利文獻檢索和中國農業科學院文獻信息中心查新確認，該技術屬國際領先水平。植物非試管高效快繁技術(TERNPC)無形資產于1999年10月經財政部授權北京權威資產評估機構評估為15.604億元，創下目前我國涉農單項技術無形資產最高。2000年又經四川省科學技術情報所聯網檢索查新，該技術仍然居國際領先水平。2002年4月山西省科學技術情報研究所檢索中心查新確認，2002年4月經國家一級科技查新咨詢單位--湖南省科技信息研究所數據庫檢索確認，至今，未見其他單位和個人做了完全相同的技術研究。2002年4月30日又經權威資產評估機構評估，該技術的無形資產達到16.288億元該技術曾榮獲首屆中國農科城技術博覽會金像獎,第九屆中國發明展金獎,銀川市科技進步獎。95年被銀川市列為95重點高新技術發展規劃；96年和99年被寧夏科委列為自治區重點科技成果推廣計劃項目, 并推薦國家科委列入國家級科技成果推廣計劃項目；國家科委成果辦以及中國科協農村專業技術協會曾分別發文向全國推廣該項技術；2000年被四川省又列為火炬計劃項目；2001年被國家計委列為國家級高技術產業化推進項目。植物快繁技術是古今中外人們十分關注的問題。1902年德國著名植物學家哈伯蘭德（g.haberlandt）提出植物細胞具有全能性，可以經過體外培養成為一棵完整植株的設想，指引著中外無數研究者開始攀登新的科學高峰。1958年斯圖爾德（f.c.steward）用胡蘿卜根細胞培養成功完整植株，開花結實，取得了重大突破，為植物組織培養技術程序奠定了重要基礎。從此帶來了植物形態、細胞、生理、生化、遺傳、無性快繁、育種、農業、林業、園藝、醫藥等一系列學科的重要進展。在國內外已用于高價值的花卉、果樹、蔬菜、油料、園林綠化苗木、糧食作物及名貴中草藥的快速養殖，有的苗木快繁已進入工廠化生產階段。但40年來，真正面對大多數生產上急需、量大、價格低廉的無性養殖(vegetative propagation)種苗，由于植物組培(tissue culture)存在一次性投資大，成本高，技術步驟繁雜，技術易傳性差，農民在生產上不能直接利用，植物試管克隆苗成活率低，推廣難度大等缺點，該試管克隆技術在實際快繁苗木生產中所形成的生產力還相當有限，真正形成大規模產業化的植物品種在世界范圍內不超過上百個。至今實驗室成果很多，絕大部分快繁品種的生產技術還主要掌握在科學家手中，真正實現產業化目標的項目寥寥無幾。雖然幾十年來無數科學家在降低成本，簡化工藝，提高養殖系數方面做了艱苦卓越的努力，但對很多木本植物快繁、針葉樹組培快繁來講，人們仍不能使植物組織培養技術(tissue culture)在大范圍內轉化為巨大的生產力。我國科學家經過努力，利用植物組培技術已研究成功可快速養殖的植物很多，但目前只有10種左右的經濟植物形成生產線和較大面積推廣，發展速度比較慢。常規育苗如扦插、嫁接、壓條、分株法在人類歷史上已經應用了近2000年，國內外還在使用，作為無性養殖方法，目前用該類技術在全世界生產的種苗數量最多。原因是它歷史悠久、技術簡單、從事生產的人數最多、容易推廣。它的這些優點也決定了它的使用壽命很長。但它養殖速度慢，每年生產代數少，不能工廠化連續生產的缺點，長期沒有得到解決。植物非試管高效快繁技術(TERNPC)用許多植物類似組培試管莖段、莖尖培養的 3毫米--1厘米長的微型養殖材料單位（包括一葉一芽），直接接種在輔助有簡易條件的大田沙床上，使大多數經濟植物離體材料在第二代后4-11天獲得再生完整植株，并且成活率高達85%至100%。每15-60天養殖一代，可按幾何級數高效快繁。養殖系數達到2-15以上，比許多植物在試管內快繁系數還高。在完全離開植物組織培養各種復雜設備條件下，實現了多種植物在試管條件下才可能達到的高效快繁。植物非試管高效快繁技術(TERNPC)經過在全國各地各種氣候帶、各種土壤連續二十二年的研發、生產、推廣，已形成一個完整的技術體系，是一項十分成熟的技術。由于采用獨創的一系列有效的標準化技術措施和管理經驗，可在簡易條件下使千千萬萬個經特殊訓練的普通人員直接在田間操作實施，增強了快繁技術的易傳性和大眾化；增強了實際上的綜合快繁效率，最大限度的降低了工廠化植物育苗的生產成本。其中一次性固定投資比組織培養快繁技術低幾十倍。該技術完美巧妙地克服了植物組培試管快繁和常規育苗技術的全部缺點，并保留和發揮了它們二者的全部優點。當達到一定育苗規模以上時，生產投資效益比可達1:5——1:10以上。它非常節約植物種質材料，對大多數植物僅用植物3毫米--1厘米長的微型養殖材料單位（包括一葉一芽）開始養殖，連續一年生產就可快繁數十萬甚至上千萬株純種克隆苗。植物非試管高效快繁技術(TERNPC)與植物組培快繁(plant tissue culture)和傳統育苗技術相比的先進性，及其在技術生產運用中的特點如下：１、用植物0.3-1.0厘米長的微小外植體作為養殖單位材料，極大的節約了種質材料，所用外植體養殖單位材料用量比常規育苗用量少3-8倍；接種速度極快，是組織培養的3-5倍。直接接種在大田沙床或營養袋中，一次成苗直至供應生產，不需任何移動，成活率高。完全離開組培大樓和全部試管快繁的條件，育苗設施簡易比組織培養快繁投入低幾十倍，比常規育苗也低。２、在獨創的簡易條件下，無論南方北方、不同緯度、不同土壤、不同氣候，一年四季（包括極端溫度：低溫-35度和高溫42度）都可用此法連續快繁，多數品種均可達6--12代。該技術育苗較少受季節影響，一年365天均可接種養殖。實現每代在原種植物基數上按幾何級數高效增殖。一年中任何一天都可用此快繁技術啟動生產。極大的拓展了技術應用的時間和空間。３、普及率高。普通人員每天（8小時）可接種3000-5000個單位材料。一個培養四個月的生產技術工人每月可成功培育單一植物品種30,000-10,0000株純種苗。對人才素質要求適應性極廣，生產技術易于推廣；二是個人操作速度比組織培養快繁和常規育苗快得多，當達到一定育苗規模以上時，生產投資效益比可達1:5-1:10以上。它非常節約植物種質材料，一天就可以接種數十萬株至上百萬株(這是組織培養在世界范圍內難以想象的事)，易于大面積快繁各種苗木。，易于大面積育苗產業化規模快繁各種種苗。 4、操作步驟少，生產技術工藝簡單，經特殊培訓較容易掌握，可廣泛應用于生產。適宜大規模工廠化育苗。普通人員可參加快繁全部生產操作，且速度極快，成苗時間時間短，極大的節約了綜合生產成本和提高了人員的生產效率。一次性投入少、成本低、勞動效率極高.極大地節約了人工開支和提高了育苗生產效率。 5、技術可操作性強，易于產業化。每個經過培訓合格的生產技術骨干，針對不同植物每月可生產管理3-20萬株苗木，每個訓練4個月以上的普通人員人年均可產出30-100萬株合格種苗。創經濟效益極高。現在在產業化發展中已出現了許多年產量達千萬株以上的項目基地。 6、獲得完整再生植株速度快，養殖速度快。育苗成活率高達85%--100%。根系發達，一般3-6條根，多的達30-40條根。生根時間短，大多數植物。從接種第一天算起，經過15-60天生根、發芽、獲得完整再生植株、煉苗即可出圃。真正實現了高效快繁。每一再生植株每15－60天養殖一代，每代增殖系數為2－15倍。具有在原種植物數量基數上按幾何級數高效增殖的顯著特點。這一點同于植物組織培養在試管內快速繁育的優點。 7、采用獨創的一套有效的技術體系和管理經驗，與獨創的針對不同植物的200多種單方或復配方的克隆補液相配合構成了TERNPC的技術指標。 8、再生苗健壯、植株均表現為無變異、開花結果早，豐產性好。許多植物當年在苗圃地就開花結果。有的花卉從接種算起20-70天就開花，花大而艷，花期比其它技術方法培育的要長。 9、成熟種苗，純度高、無病蟲、根系發達完整、根長25厘米以上，根數在3-6根，成熟芽飽滿，莖高20-60厘米，定植生產大田成活率90％以上。 10、直接接種培養在營養袋（或穴盤）中的綠苗純度高，無病蟲，生長3-5片葉以上，腋芽飽滿，發枝能力強，根系發達，煉苗質量高,定植生產大田成活率達95%以上，生長速度均超過常規扦插苗的生長速度。植物非試管高效快繁技術(TERNPC)帶動了一個嶄新的快繁先導產業的迅速發展，開創了國內外經濟植物開發利用和植物無性快繁(vegetative propagation)領域的一場新的革命。它適用范圍非常廣。可用于絕大多數曾用植物組培莖尖快繁和常規扦插育苗(cuttage propagation)技術可養殖的植物，或上述兩種技術均不適于養殖的植物；可用于植物育種或瀕危經濟植物的快繁推廣和保護；可用于自然突變植株、優良單株及多倍體優勢株無性選擇純化和大量生產利用；可用于無病毒原種苗的隔離擴繁；可用于國內外新品種引種擴散；可用于各種優秀轉基因植物最迅速的養殖和早日大面積推廣等等。植物非試管高效快繁技術(TERNPC)在國內外為首創發明以來，已在國內各地生產中提出近550種經濟植物獲得快繁成功。到目前為止采用該技術已推廣生產幾億株純種苗,許多經濟植物用該技術已生產應用了二十二年之久。目前，該技術已在全國各地推廣應用；并已在全國創建科隆技術聯營公司和合作快繁基地達30多個。有多家聯營公司已被認定為高新技術企業。植物非試管高效快繁技術(TERNPC)其快繁綜合效率已達到或超過植物試管快繁技術。在人類植物無性快繁歷史上，它對多種經濟植物快繁具有普遍意義，并第一次以最低的生產成本實現了最高速的生產快繁，比以往任何技術更具經濟效益、社會效益和生態效益。依托該技術承接的許多植物品種的快繁工程，已經在全國的生態環境建設、農業產業結構調整、生態城市建設、西部大開發中開始發揮日益重要的作用。該技術繼續在全國各地穩步推廣，未來5至10年中它將成為無性養殖技術中育苗量最大的技術。專家認為，這項有獨創性的“植物克隆”新技術已達到國內外領先水平，是生物技術的一顆“原子彈”。它將給我國和世界經濟植物快繁產業帶來一場大變革。為祖國和世界的綠色生態產業帶來勃勃生機。隨著該技術產業化發展的進程和不斷涌現出更多新品種的成功開發，將對人類做出更大的貢獻。植物非試管高效快繁技術產業化(industrialization of the technique of efficiant & rapid non-test tube plant clone)市場前景廣闊，種苗生產供需矛盾在今后相當長的時期內都將十分突出。因此，推進植物非試管高效快繁技術產業化工程在全國各地的合理布點、盡快實施，將為加速我國生態環境建設、生態城市建設、提高森林覆蓋率、西部大開發、農業產業結構調整做出貢獻。植物非試管高效快繁技術(TERNPC)是一個綠色產業工程，其社會效益和生態效益十分突出。作為高新技術，它具有低投入、低風險、高效益的獨自特點。最適合于產業化生產，現代企業機制運作。該技術科技含量高，市場前景極為廣闊，產業化推廣具有很高的經濟效益。僅種苗供應，就有很高的潛在的利潤。按投資150-200萬元，生產供應1000萬株各種不同價格的種苗計算，平均利潤總額可達800多萬元。按投資750-1000萬元，生產供應種苗5000萬株，企業年利潤總額可以達到8000多萬元。按投資1500-2000萬元，生產供應種苗10000萬株計算，企業全年利潤可達16000萬元。這種經濟效益是一般生產企業所不可比擬的。產品效益分析時在種苗銷售量一定的情況下，種苗出售價格直接決定著企業經營的效益。按生產（銷售）5000萬株種苗計算，當單株價格平均為1元時，盈虧平衡點的銷售量96.4萬株，銷售額為964萬元, 占計劃銷售量0.9%，不到1%。當單株平均價達到3元時，銷售額僅85.4萬元就達盈虧平衡，平衡點僅為0.6%更趨近于0。這種情況充分證明：第一，價格確是此項技術產業化中較敏感的因素。但同時也說明，此項技術條件下價格的競爭優勢，從單株價格1-3元的變化，達到３元／株，風險接近0，降到1元／株，風險度也僅2.0%，安全系數很高。第二，從這一個意義上進一步說明，此項技術的高效含義和產業化的巨大潛力。目前在全國經植物非試管高效快繁技術發明人李長瀟研究員(Li changxiao)或其技術助理培訓從事生產技術的人員已達360多人，為該技術的產業化準備好了急需的人才。預計明年從事該技術的生產人員將達到2500多人。其中具有相關專業高級技術職稱的13人，中級職稱的22人，各企業員工整體素質高，技術力量強。另外在全國各聯營公司還有一大批素質高管理能力強，適應植物非試管高效快繁技術產業化運作的管理人員。他們對推廣植物非試管高效快繁技術(technique of efficient & rapid non-tube clone)，完善的現代管理體系和生產體系做出了重要貢獻。所有曾從事植物非試管高效快繁技術產業化(industrialization of the technique of efficiant & rapid non-test tube plant clone)生產的管理人員和技術人員，已形成共識：“要克隆苗，首先要克隆克隆苗(clonic sprout)的人，包括克隆管理骨干和技術骨干 ”。苗-柿子苗-櫻桃苗圖片

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