基本介紹
- 中文名：植物非試管高效快繁技術
- 外文名：(Technique of Efficient & Rapid Non-test tube Plant Cloning
- 研究人：李長瀟
- 領域：生物
技術介紹,特點,市場前景,效益情況,產品效益分析,結論,
技術介紹
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“複製綠色的巨匠” ----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餘篇。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，並是倡導和親自實踐“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。該技術經過長期的套用實踐證明，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套用近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)無形資產於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諮詢單位--湖南省科技信息研究所資料庫檢索確認，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畫項目, 並推薦國家科委列入國家級科技成果推廣計畫項目； 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畫項目；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構想，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）用胡蘿蔔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式奠定了重要基礎。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。在國內外已用於高價值的花卉、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繁殖，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、價格低廉的無性繁殖(vegetative propagation)種苗，由於植物組培(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範圍內不超過上百個。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，提高繁殖係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)在大範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繁殖的植物很多，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套用了近2000年，國內外還在使用，作為無性繁殖方法，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。但它繁殖速度慢，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厘米長的微型繁殖材料單位（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後4-11天獲得再生完整植株，並且成活率高達85%至100%。每15-60天繁殖一代，可按幾何級數高效快繁。繁殖係數達到2-15以上，比許多植物在試管內快繁係數還高。在完全離開植物組織培養各種複雜設備條件下，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。由於採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，並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厘米長的微型繁殖材料單位（包括一葉一芽）開始繁殖，連續一年生產就可快繁數十萬甚至上千萬株純種克隆苗。
特點
植物快繁技術是古今中外人們十分關注的問題。從傳統的扦插繁殖、嫁接繁殖、種子育苗，到植物組織培養、王濤發明的abt生根粉、各種生根劑、生根靈誘導生根、全光照噴霧育苗等等各種方法，人類總是在不斷地尋求綠色產業快速發展的通路。
植物非試管高效快繁技術是科委批准的首家農業高新技術企業——寧夏科隆實業有限公司董事長、科技實業家李長瀟研究員花費二十餘年時間，在國內外首次推出的一個系統配套，用於多種經濟植物大規模無性快繁生產的高新技術。此技術是一項嶄新經濟植物苗木快繁技術體系，它將植物組織培養快繁苗從試管培養基中解放到田間大地，是一場無性繁殖快速育苗的革命！是現代農業生物技術研究的一大創舉！
該技術育苗生產成本低，適用於國內外苗木交易市場和經濟植物種苗繁殖工程。綠色快繁產業是一個永久性高效益產業，它可以帶動製藥產業、林紙產業、林草產業、園林綠化等其它產業，進而促進農業產業化、林業產業化、製藥產業化和農業現代化的快速發展。植物非試管高效快繁技術與植物組培試管快繁和傳統育苗技術相比，具有以下先進性：
1、用一葉一芽植物外植體為繁殖單位材料，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。
2、無論南方北方.不同緯度不同土壤.不同氣候,一年四季都可用此法連續快繁，從第二代起多數品種均可達6―12代。一年中365天任何時間都可用此快繁技術啟動生產，拓展了技術套用的時間和空間。
3、技術操作快已推廣。經過一段時間培訓合格的普通勞動力每天（8小時）可接種3000--5000個單位材料。長期推廣實踐證明：一是對生產技術人員素質要求不高，技術培訓期短、適應性極廣，易於推廣；二是個人操作速度比組織培養快繁和常規育苗均快，如組織管理得當，在其他條件滿足的情況下，每天每個基地可快速接種20萬--100萬個單位繁殖材料，技術易於大面積推廣，這是試管快繁技術所不可比擬的。
4、經過有計畫培訓一段的普通人員即能參加快繁操作工作，接種速度極快（超過組培試管快繁接種速度好幾倍，從第二代起多數植物既超過了超過常規育苗操作速度，也超過了試管快繁的操作速度。極大地節約了人工開支和提高了勞動效率）。
5、經技術發明人或發明人技術助理指導每個經過一段培訓合格的技術工人每月可生產管理2－10萬株苗木，每個骨幹加上一定數量的輔助工人每半年至少可生產30萬株幼苗，創經濟效益極高。新職工經強化培訓4個月後在技術助理的指導下可對單一植物品種進行大規模生產育苗工作。
6、多數植物利用植物非試管高效快繁技術培養到第2代以後，4－11天即可獲得完整再生植株，再生植株率達90%以上，真正實現了高效快繁。有些科屬植物生根繁殖情況特殊，如雞毛松、雲杉、紅豆杉、油樟、岩桂、中國蘭草、牡丹等生根持續時間較長。但仍然比試管快繁和常育苗要快，綜合快繁效率要高。
7、多數植物從第二代後，每一再生植株每30－60天繁殖一代，每代增殖係數為2－15倍（在原種植物數量基數上按幾何級數高效增殖）。這一點比組織培養試管快繁的優點還突出。越到後面的代數，繁殖的種質資源材料越多，繁殖的速度越快。
8、技術步驟少，所用時間短，極大地節約了綜合生產成本和提高了人員的生產效率.從微型材料開始繁殖，可直接培育出在自然條件下生長的植株，不需任何移栽對多數植物僅需要15－60天的培育即可用於生產栽培，而且植株均表現開花結果早，豐產性好。（如西紅柿，4天開始生根，20天開花結果，枸杞當年在苗圃地就開花結果，脫毒薯一葉一芽材料從接種至40天就能分化出小薯,當年栽培可直接在大地收穫大脫毒薯。脫毒薯幼苗當年大田栽培產量可達3至4噸，不僅給農民每畝地可節省300斤種薯,而且可是農民每年都能種上原種種薯.切花月季不需移栽從接種一片葉起70天就開花，花大而艷，開花周期比其它方法培育要長。針葉樹種如紅豆杉、北美紅杉、川西雲杉、日本落葉松等一般上山定植需4個月的時間。第一代一般20-40天開始生根，第二代後生根時間約縮短三分之一的時間。而針葉樹種有許多植物組織培養難度很大，基本上不能大規模生產。常規扦插又存在著生根慢、成活率低。致使這些品種的苗木一直在用種子繁殖，後代性狀變異非常大。
9、此法培養的成熟種苗，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。針葉樹種5厘米-15厘米，上山定植一般成活率高達95%以上。
10、在植物生長季節中直接接種培養在營養袋中的綠苗純度高，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.
11、對許多植物來說，第一代就很正常。立即就可以進行大規模快繁生產。但有些難繁殖的植物從第2代才能達到該技術要求的指標。對這些種苗第一代主要追求的目標是儘可能的得到更多的原始基礎種苗，為第二代後正常生產打下良好基礎。
植物非試管高效快繁技術可用於絕大多數曾用植物組培莖尖快繁和常規扦插育苗技術可繁殖的植物，或上述兩項技術均不適於繁殖的植物；可用於植物育種工作中固定雜種優勢；可用於特種轉基因植物育苗工程、太空育種新植物、各種新種質材料或瀕危經濟植物的快繁推廣和保護、林木育苗、種子工程和種子產業化；可用於自然突變植株、優良單株及多倍體優勢株無性系的選擇純化和大量生產利用；可用於無病毒原種苗的隔離擴繁；可用於國內外新品種引種擴散、雜交育種等等。在這些方面此項技術具有技術的最佳性和市場的相對無窮性。
科隆苗的生產技術相當於在進行植物克隆，能保持與原種植物相同的基因型和表現型，保證苗木純度，使植物在組織器官水平達到了大規模克隆的生產目的，而科隆公司就好比一個植物克隆工廠。目前已推廣生產各種無性系植物6500多萬株，套用生產145000多畝，有許多品種已設立種苗基地並大規模生產推廣近15年.通過該技術入股已在全國各地區創建如四川科森克隆這樣的聯營公司或快繁基地30多家以及許多栽培示範基地.有力地促進了全國各地農林、園藝產業化的發展和農業產業結構的調整，首創了網上苗木市場，實現了苗木電子商務，解決了許多地區的失業、下崗職工再就業問題，在經濟建設中顯示出了巨大的潛力。因此，先後有1000多名專家、學者、教授、科學家、企業家論證、考察、推廣，確認這是一項國內外重大科技創新，而且是具有極大推廣價值的技術，被譽為複製綠色的偉大創舉。技術發明人李長瀟也被譽為“複製植物的巨匠”。科隆的發展方向是立足中國，走向世界。在這個知識經濟的時代，將自己的技術推廣到像美國、加拿大、歐洲、荷蘭、日本、以色列、台灣等一些農業生物技術發達的國家和地區，真正實現農業高新技術產業化。植物非試管高效快繁技術的產業化，必將在今後的生態建設和經濟建設中發揮巨大作用，為人類的綠色產業做出重大貢獻！為“綠我地球”而奮鬥不息！
市場前景
種苗生產供需矛盾在今後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(industrialization of the technique of efficiant & rapid non-tube plant clone)工程在全國各地的合理布點、儘快實施，將有力地緩解種苗供需矛盾，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。
此外,隨著人民生活水平和質量的不斷提高,需求也急劇的增長，人們對名優花卉、天然植物保健品等的需求也積聚的增長,這也是一個十分廣闊的市場。
效益情況
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。最適合於產業化生產，市場前景極為廣闊。因此，效益也十分可觀。植物非試管高效快繁技術由於科技含量高，產業化推廣具有很高的經濟價值，僅種苗供應，就以上三個方案比較，均有很高利潤實現。按每半年一個周期投資150-200萬元，生產供應1000萬株種苗計算，利潤總額可達800多萬元。按每個周期投資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。按每個周期投資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
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。從上面的計算看，按周期生產（銷售）5000萬株種苗計算，當單株價格1元 時，盈虧平衡點的銷售量96.4萬株，銷售額為96.4萬元，占計畫銷售量0.9%，不到1%。當單株價達到3元時，銷售額僅85.4萬元就達盈虧平 衡，平衡點僅為0.6%更趨近於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%，安全係數很高。第二，從這一個意義上進一步證明，此項技術的高效含義和產業化的巨大潛力。
結論
綜上所述，“植物非試管高效快繁技術(TERNPC)”是植物無性繁殖技術領域的又一次革命。
