植物非试管高效快繁技术

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！

种苗生产供需矛盾在今后相当长的时期内都将十分突出。因此，推进植物非试管高效快繁技术产业化(industrialization of the technique of efficiant & rapid non-tube plant clone)工程在全国各地的合理布点、尽快实施，将有力地缓解种苗供需矛盾，为加速我国生态环境建设、生态城市建设、提高森林覆盖率、西部大开发、农业产业结构调整做出贡献。

此外,随着人民生活水平和质量的不断提高,需求也急剧的增长，人们对名优花卉、天然植物保健品等的需求也积聚的增长,这也是一个十分广阔的市场。

植物非试管高效快繁技术效益情况

植物非试管高效快繁技术(TERNPC)是一个绿色产业工程，其社会效益和生态效益十分突出。作为高新技术，它具有低投入、低风险、高效益的独自特点。最适合于产业化生产，市场前景极为广阔。因此，效益也十分可观。植物非试管高效快繁技术由于科技含量高，产业化推广具有很高的经济价值，仅种苗供应，就以上三个方案比较，均有很高利润实现。按每半年一个周期投资150-200万元，生产供应1000万株种苗计算，利润总额可达800多万元。按每个周期投资750-1000万元，生产供应种苗5000万株，企业年利润总额可以达到8000多万元。按每个周期投资1500-2000万元，生产供应种苗10000万株计算，企业全年利润可达16000万元。这种经济效益是一般生产企业所不可比拟的。

植物非试管高效快繁技术产品效益分析

在种苗销售量一定的情况下，种苗出售价格直接决定着企业经营的效益。从上面的计算看，按周期生产（销售）5000万株种苗计算，当单株价格1元 时，盈亏平衡点的销售量96.4万株，销售额为96.4万元，占计划销售量0.9%，不到1%。当单株价达到3元时，销售额仅85.4万元就达盈亏平 衡，平衡点仅为0.6%更趋近于0。这种情况充分证明：第一，价格确是此项技术产业化中较敏感的因素。但同时也说明，此项技术条件下价格的竞争优势，从单株价格1－3元的变化，达到3元/株，风险接近0，降到1元/株，风险度也仅2.0%，安全系数很高。第二，从这一个意义上进一步证明，此项技术的高效含义和产业化的巨大潜力。

植物非试管高效快繁技术结论

综上所述，“植物非试管高效快繁技术(TERNPC)”是植物无性繁殖技术领域的又一次革命。

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。

第一篇 概述

第一章 植物组培快繁概述 2

第一节 植物组培快繁简介 2

一、植物组培快繁的定义 2

二、植物组培快繁的理论依据 2

三、植物组培快繁的培养程序 3

第二节 植物组培快繁的应用 4

一、植物的快速繁殖 4

二、植物脱毒苗的培养 5

三、培育植物新品种 5

四、生产次生代谢物 8

五、保存和交换植物种质资源 9

六、人工种子 9

第二章 植物组培快繁场地设计及仪器设备 11

第一节 场地选择与设计 11

一、场地选择 11

二、场地设计 12

第二节 仪器设备 14

一、称重设备 14

二、计量工具 15

三、存储设备 16

四、无菌操作相关设备 16

五、培养相关设备 17

六、纯水设备 19

七、其他仪器设备 19

第三章 培养基的选择及制备 20

第一节 培养基的选择 20

一、培养基类型及特点 20

二、培养基成分 21

三、几种常用培养基配方 26

第二节 组培苗与养分 27

一、植物必需元素 27

二、组培苗对养分的需求 29

第三节 培养基的制备 31

一、母液的配制与保存 31

二、最佳培养基的选择与设计 32

三、培养基的配制及灭菌 33

第四章 植物组培快繁技术 34

第一节 外植体的选择 34

一、外植体的类型 34

二、外植体的采集 34

第二节 外植体的消毒与接种 35

一、外植体的消毒 35

二、外植体的接种 38

第三节 增殖培养 40

一、增殖类型的选择 40

二、继代增殖 42

第四节 壮苗与生根培养 43

一、壮苗 43

二、试管内生根 43

三、试管外生根 46

第五节 炼苗 46

一、移栽前炼苗 47

二、移栽炼苗 47

第二篇 木本植物实例

第五章 滇杨的组培快繁 50

第一节 滇杨研究现状 50

第二节 滇杨组培快繁体系的建立 52

一、材料与方法 52

二、结果与分析 57

三、小结 66

第六章 北美红杉的组培快繁 68

第一节 北美红杉概述 68

一、北美红杉简介 68

二、北美红杉组织培养研究进展 68

第二节 北美红杉组培快繁体系的建立 70

一、材料与方法 70

二、结果与分析 75

三、小结 82

第七章 无籽刺梨的组培快繁 87

第一节 无籽刺梨概述 87

一、无籽刺梨简介 87

二、无籽刺梨研究现状 88

三、无籽刺梨发展建议 90

第二节 无籽刺梨组培快繁体系的建立 91

一、材料与方法 91

二、结果与分析 92

三、小结 95

第八章 黄花倒水莲的组培快繁 97

第一节 黄花倒水莲简介 97

第二节 黄花倒水莲组培快繁体系的建立 98

一、材料与方法 98

二、结果与分析 100

三、小结 103

第九章 枸杞属植物的组培快繁 105

第一节 枸杞属植物研究现状 105

第二节 枸杞属植物组培快繁体系的建立 106

一、材料与方法 106

二、结果与分析 108

三、小结 111

第三篇 草本植物实例

第十章 白及的组培快繁 114

第一节 白及简介 114

第二节 白及组培快繁体系的建立 115

一、材料与方法 115

二、结果与分析 116

三、小结 119

第十一章 非洲菊的组培快繁 120

第一节 非洲菊简介 120

第二节 非洲菊组培快繁体系的建立 120

一、材料与方法 120

二、结果与分析 122

三、小结 124

第三节 非洲菊组培苗工厂化生产中控制污染的措施 124

一、工厂化中各环节的注意事项 125

二、污染发生时的控制措施 127

三、小结 128

第四节 非洲菊组培苗生根方法的改良与效果评价 129

一、材料与方法 129

二、结果与分析 130

三、小结 132

第十二章 金线莲的组培快繁 133

第一节 金线莲简介 133

第二节 金线莲组培快繁体系的建立 133

一、材料与方法 133

二、结果与分析 136

三、小结 139

第十三章 金铁锁的组培快繁 141

第一节 金铁锁简介 141

第二节 金铁锁组培快繁体系的建立 141

一、材料与方法 141

二、结果与分析 143

三、小结 146

第三节 金铁锁不定根增殖体系的建立 148

一、材料与方法 148

二、结果与分析 149

三、小结 153

第十四章 紫花苜蓿的组培快繁 155

第一节 紫花苜蓿研究现状 155

一、紫花苜蓿组织培养的外植体 155

二、紫花苜蓿组织培养的途径 156

三、苜蓿组织培养的培养基 157

四、紫花苜蓿组织培养的细胞生长调节物质 158

五、紫花苜蓿组织培养的培养条件的控制 159

第二节 紫花苜蓿组培快繁体系的建立 160

一、以叶片为外植体组培快繁体系的建立 160

二、以花药为外植体单倍体组培快繁体系的建立 162

三、小结 166

第十五章 紫斑百合的组培快繁 167

第一节 紫斑百合简介 167

第二节 紫斑百合组培快繁体系的建立 168

一、材料与方法 168

二、结果与分析 169

三、小结 172

参考文献 174 2100433B

《植物组培快繁实例》主要是针对植物组培试验材料，选取其中有代表性的植物材料作为案例。本书首先对植物组培快繁的基本概念和理论进行了概述，然后从组培工厂的选址和建设、培养基的选择和制备、组培快繁的基本方法和技术进行介绍，最后结合选取的木本植物、草本植物进行详细的案例介绍。

《植物组培快繁实例》理论与实践相结合，图文并茂，有利于读者能够快速掌握植物组培快繁的相关知识，并能快速操作和应用。本书可作为农林院校、组培公司的管理人员和技术人员以及相关科技人员的参考用书。

《植物组培快繁技术》共九章。其主要内容有组培快繁实验室、培养基及其配制、无菌技术、外植体的初代培养、继代增殖培养、生根与移栽、脱毒技术、组培苗工厂化生产、植物组培快繁技术实例。章前设有知识目标和技能目标，章后设有相应的技能训练项目，以突出其职业技能训练和生产应用。41个植物组培快繁技术实例，分别介绍了林木与园林树木、药用植物、果蔬、花卉和一些经济作物的组培快繁技术。

《植物组培快繁技术》是高职高专“十一五”规划教材·农林牧渔系列之一；可作为高职高专园林、园艺、生物、林学等相关专业的教材，也可供从事植物组培快繁技术的工作人员参考。