植物非试管高效快繁技术

植物非试管高效快繁技术植物非试管高效快繁技术的特点总结植物非试管高效快繁技术(TERNPC)与植物组培快繁(plant tissue culture)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总结如下:一、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。

二、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。

三、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30,000-10,0000株纯种苗。

对人才素质要求适应性极广，生产技术易于推广;二是个人操作速度比组织培养快繁和常规育苗快得多，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，一天就可以接种数十万株至上百万株(这是组织培养在世界范围内难以想象的事)，易于大面积快繁各种苗木。

，易于大面积育苗产业化规模快繁各种种苗。

四、操作步骤少，生产技术工艺简单，经特殊培训较容易掌握，可广泛应用于生产。

适宜大规模工厂化育苗。

普通人员可参加快繁全部生产操作，且速度极快，成苗时间时间短，极大的节约了综合生产成本和提高了人员的生产效率。

一次性投入少、成本低、劳动效率极高.极大地节约了人工开支和提高了育苗生产效率。

五、技术可操作性强，易于产业化。

每个经过培训合格的生产技术骨干，针对不同植物每月可生产管理3-20万株苗木，每个训练4个月以上的普通人员人年均可产出30-100万株合格种苗。

创经济效益极高。

现在在产业化发展中已出现了许多年产量达千万株以上的项目基地。

六、获得完整再生植株速度快，繁殖速度快。

育苗成活率高达85%--100%。

根系发达，一般3-6条根，多的达30-40条根。

生根时间短，大多数植物。

从接种第一天算起，经过15-60天生根、发芽、获得完整再生植株、炼苗即可出圃。

真正实现了高效快繁。

每一再生植株每15,60天繁殖一代，每代增殖系数为2,15倍。

具有在原种植物数量基数上按几何级数高效增殖的显著特点。

这一点同于植物组织培养在试管内快速繁育的优点。

七、采用独创的一套有效的技术体系和管理经验，与独创的针对不同植物的200多种单方或复配方的克隆补液相配合构成了TERNPC的技术指标。

八、再生苗健壮、植株均表现为无变异、开花结果早，丰产性好。

许多植物当年在苗圃地就开花结果。

有的花卉从接种算起20-70天就开花，花大而艳，花期比其它技术方法培育的要长。

九、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。

十、直接接种培养在营袋(或穴盘)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，生长速度均超过常规扦插苗的生长速度。

植物非试管高效快繁技术(TERNPC)带动了一个崭新的快繁先导产业的迅速发展，开创了国内外经济植物开发利用和植物无性快繁(vegetative propagation)领域的一场新的革命。

它适用范围非常广。

可用于绝大多数曾用植物组培茎尖快繁和常规扦插育苗(cut tage propagation)技术可繁殖的植物，或上述两种技术均不适于繁殖的植物;可用于植物育种或濒危经济植物的快繁推广和保护;可用于自然突变植株、优良单株及多倍体优势株无性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;可用于各种优秀转基因植物最迅速的繁殖和早日大面积推广等等。

室外非试管克隆需要的设施在室外进行育苗利用了自然光照，减少了人工光照的成本，因此能被大多数育苗者接受。

以年繁殖50-80万苗的中小规模为例，室外育苗需要准备的设备、设施如下:1、简易塑料拱棚100平方米，要求宽度4-5米以上，高度1.7-2米，竹片棚亦可;2、石子或煤渣4方，黄沙或珍珠岩4方;有条件也可以混合部分泥炭;3、自控育苗仪、水管、喷头等自动喷雾设施一套;4、与拱棚相配套的塑料薄膜和透光率60-70%的遮阳网各一张。

5、如果冬季育常绿植物，可以不增加设施;如果冬季育落叶植物，可以准备地热线或空气热线相应数量。

注:夏季温度适宜的季节和风力较小的地区可以不使用大棚而进行全光照喷雾育苗。

室内非试管克隆需要的设施----一般不进行室内育苗对某些娇贵、珍稀的植物，为了防止室外操作失误，可在室内进行，以加强人为的控制，达到更好的育苗目的。

此外，室内克隆冬季更方便加温。

但是室内育苗的加温和人工光照都会增加育苗的成本，因此一般单位和个人很少进行室内育苗。

室内克隆需要准备的设备如下:1、空调或其它加温设施;2、与空间相配套的育苗架;3、提供光照的日光灯管若干，要求光照达到3000Lx以上;4、玻璃皿或花盆以及覆盖器皿的玻璃片或塑料薄膜;5、压力喷壶一只;6、育苗仪及配套管件、微喷头。

植物快繁模拟计算机的控制原理1系统监测的环境参数及各参数的调控原理:智能叶片是模拟植物的气孔结构及在离体情况下，对水分代谢光合作用温度条件等等要求，采用高度密集电路、特殊材料及传感技术开发而成的人造叶片，它能感知植物叶片微域环境(即叶片周围)的各项因子:温度、水分蒸发系数、叶片的水膜分布、基质水分、空气湿度、基质湿度、矿质营养的离子浓度(EC值)、环境光照等环境参数。

感应的参数通过网络线传感给系统的主机部分，主机通过智能叶片反馈的参数，并结合快繁专家系统进行参数运算，再指令自动控制执行机构，进行外围设备的启停，以调控外部环境。

2环境的微域控制:环境的微域控制是植物快繁模拟计算机系统调控各项环境因子的理论基础。

因此，用户必须理解或清楚这个原理。

许多用户会提出，快繁是在露天或简易的大棚内进行，外界的温湿度随时进行变化，要控制在适宜的温湿度环境好像是不可能的，即使可能也要消耗大量的能源。

其实并非这样，因为我们运用的是微域环境最优化控制技术，也就是说对植物离体材料的微小环境控制在最适范围即可，无需控制苗床或大棚的整个空间的温湿度环境，因外界的温湿度不管如何变化，真正对植物离体材料发育有影响的只是叶片表面的湿度及温度，说具体些，也就是叶片表面的温度，以及离叶片表面0.5厘米内的空气湿度，据研究表明，微域环境的温湿度与苗床空间或空气的温湿度相差很大，在高温季节的盛夏用仪器检测表明，当0.5厘米的空气湿度在90%以上时，离叶片表面1.6厘米的空气湿度只有40%，而要使0.5厘米内的空气湿度保持在90%以上就极易实现，并且稍一弥雾就可达到，无需消耗大量的电与水。

微喷降温的道理也相似，在夏季高温常达35?以上，但采用微域环境控制技术，开启降温不久即可使叶片表面的温度降低至32?以下，基本上接近弥雾用水的温度，所以在夏季以地下水为好，降温更快，降温的幅度可达7~10?，而日常生活空调降温或加温，是对整个空间进行温度控制，所以耗电量大，升降速度也慢。

所以在露天用计算机系统进行智能调控也就能理解了。

3区间模糊控制:农业控制与工业控制不同之处，就在于工业控制对象是机器与机械，而农业控制是有生命的植物，植物是具有较强适应性与较宽适应范围的有生命生物，它对于波动的环境适应，已在进化过程中形成，不需像工业控制那样，要达到一个准确的线性值。

比如工业控制上湿度或温度控制设定值都是单一的或是很窄的变幅空间，而植物对于湿度、温度的适应则有较宽的适应范围，如温度只需控制在15~33?间之间就行，基质湿度在60~80%之间，光照强度在5000LX~80000LX之间，这么大的幅度更有利于环境控制，也更能适应气候多变环境下的准确控制，否则采用单一值的线性控制，在开放多变环境下根本就难以做到，即使做到了，也会使相关设备启动频繁而过早损坏。

采用区间控制既不会影响离体材料发育，又有利于数据的准确真实采集，因为，农业传感器检测的对象是气候因子，它是随时在变化，而且是非线性的，比如天边飘过一朵云，可能是瞬间，会使光照传感器接收到光强降低的信号，如立即作出开启蔗阳网或打开补光灯的指令，就会对于使蔗阳网及补光系统长期处于频繁的启动关闭状态，判断失误同时又造成设备的无用功操作。

所以在农业控制中常用延时执行的控制方法，而且不达上下限的阈值，不发指令，即使发出执行指令，也是采用间歇法，让传感器接受到真实信号后，再进行执行，如微喷增湿与培施营养，传感器要检测到上次执行指令效果需一定的时间，喷下的营养液需缓缓地渗到基质中才能被检测到，所以在开关量的控制上采用间歇渐进的方式进行参数的调整。

另外，在多线性动态的变化环境中，运用模糊建模，模糊控制的方法，是有效可行的解决方案。

这样不会出现太多控制上的矛盾问题产生。

特别是一个变量会影响众多参数时，就需进行模糊的权衡运算，作出一个较为折中的控制方案。

常遇到的问题，就是一方面空气温度过高，要求进行微喷降温，而一方面又是基质水分过多，这样的情况下，只能采用较大区间法与模糊控制法来实现环境的模拟。

1温度的智能化控制:温度影响着植物离体材料的细胞分裂、光合、呼吸、蒸腾和其他生理活动，从而影响着离体材料的再生进程。

各种植物离体材料的生根，对温度的要求有着自己的适宜范围，在最适温度范围内，离体材料易生根，而超过离体材料所能忍受的最低点或最高点的临界温度，不仅不能发根，反而导致死亡。

温度对嫩枝离体材料至关重要，不仅要了解适合快繁的最高和最低两个温度极限值，而且还要了解最适宜的温度范围。

如柳杉十天刺槐、紫穗槐、扁柏、赤松、黑松等最适生根温度是25?左右;也有适于较低的温度，如黑杨或落叶性园林观赏树木，以20?左右为最适温度;还有喜好较高温度的植物，如桑树、枣树或许多常绿阔叶树种，25~30?为生根最适温度。

一般木本植物离体材料愈伤组织和不定根形成与温度的关系是:8~10?有少量愈伤组织生;10~15?愈伤组织产生较快，并开始生根;15~25?最适合生根，生根率最高;25?以上生根率开始下降;28?以上时生根率迅速下降，一些树种甚至停止发根;35?以上离体材料难以成活。