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克隆技术是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。这对于一些珍稀植物,生产用苗量大的植物,意义重大。如退耕还林,需大量的林业苗木,林业、农业的产业化开发等,要为生产提供大量种苗,采用多代循环技术,进行周年快繁,就可使一个离体材料在一年内实现几何级增值。[1] 多代循环技术并不是简单的以苗繁苗,在结合营养液育苗植物克隆技术及无土栽培技术,使快繁苗迅速增值,因为植物在无土栽培及全价营养液施肥环境下,生长速度大大加快,是常规栽培生长量的几倍。一般植物的快繁苗在1-2个月内多可以增值5-30个带功能叶的芽,在温室环境及计算机控制条件下,可周年循环及周年快繁,可年循环4-12代。[1]
原因在于优越的外环境和植物营养素的作用。快繁实验室的温度、光照和湿度都是恒定的,“培养基”里含有足够的营养和强大的植物营养素。这些营养素可以按照人为意愿调整植物的生长状态,让它出根还是让它出芽(但这也取决与操作者的学术水平和经验,能够从容操作营养素的人在国内是有限的)。
我们平时做叶插和砍头的时候,也会取巧的使用一些营养素,其实往叶插和砍头株上滴加营养素的行为和“快速繁殖”的性质和道理是一样的,所获得苗也是完全一样的。很多人并没有意识到这点,而觉得不同繁殖方式获得的苗性状会不同,其实差异只在于营养富集度,就是苗的饱满度而已,叶插的总是比砍头的弱一些,性状呈现晚一些,这是所在部位的内源营养素导致的,但是基因组完全一致,不会出现性状漂移。只有嵌合性性状,比如斑锦,才可能在叶插和砍头之间存在“概率学”上的差异。
指植物的枝、叶、芽等部分或组织都包含有整个植株的所有信息。那么,是否所有有全息性、全能性的营养部分都可以不分条件发育成一株完整的个体呢?它必须在适宜的条件下,才能发育成完整的植株。像叶片,要在适宜的生境中,才能长出很多的小苗。每株小苗在信息上是一样的。所以说,细胞的全能性与植物的全息性是植物实现快繁的内因与根本,植物克隆,它们都离不开外因的作用,植物克隆生根,也就是适宜的条件,在快繁过程中,这种适宜的条件就是通过计算机智能控制技术提供的,温、阳光、热、气营养等生境最适化了,那么离体材料全息性全能性的表达也就更快,从而实现快速成苗。
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