植物非試管高效快繁技術(shù)(Technique of Efficient & Rapid Non-test tube Plant Cloning)是由被國內(nèi)外媒介譽(yù)為"復(fù)制綠色的巨匠" ----李長瀟研究員在國內(nèi)外首創(chuàng)發(fā)明的高新技術(shù)。李長瀟研究員現(xiàn)任中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化研究會(huì)常務(wù)理事、中國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣協(xié)會(huì)高新技術(shù)專業(yè)委員會(huì)常務(wù)委員、中國質(zhì)量檢驗(yàn)協(xié)會(huì)常務(wù)理事、寧夏科隆實(shí)業(yè)公司董事長、寧夏科隆生物工程開發(fā)研究所所長。曾發(fā)表《植物非試管高效快繁技術(shù)》等研究論文30余篇。是國內(nèi)較早從事有關(guān)植物生物技術(shù)研究、開發(fā)的科學(xué)家;他在國內(nèi)外首次提出"快繁是一個(gè)先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和高效益產(chǎn)業(yè)"的理念,并是倡導(dǎo)和親自實(shí)踐"快繁產(chǎn)業(yè)"的著名科技實(shí)業(yè)家。
李長瀟研究員發(fā)明的"植物非試管高效快繁技術(shù)(TERNPC)"是一個(gè)全新的植物快繁體系。該技術(shù)經(jīng)過長期的應(yīng)用實(shí)踐證明,它同時(shí)對(duì)現(xiàn)代植物生物技術(shù)中植物組織培養(yǎng)試管快繁和人類歷史應(yīng)用近2000年的常規(guī)育苗技術(shù)具有雙重重大突破。
該技術(shù)是一個(gè)專有技術(shù),已在近700種經(jīng)濟(jì)植物的快繁中取得成功,顯示出對(duì)大多數(shù)經(jīng)濟(jì)植物無性快繁具有普遍意義。植物非試管快繁技術(shù)經(jīng)1995年發(fā)明專利公開(公告)專利文獻(xiàn)檢索和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心查新確認(rèn),該技術(shù)屬國際較好水平。植物非試管高效快繁技術(shù)(TERNPC)無形資產(chǎn)于1999年10月經(jīng)財(cái)政部授權(quán)北京權(quán)威資產(chǎn)評(píng)估機(jī)構(gòu)評(píng)估為15.604億元,創(chuàng)下目前我國涉農(nóng)單項(xiàng)技術(shù)無形資產(chǎn)較高。2000年又經(jīng)四川省科學(xué)技術(shù)情報(bào)所聯(lián)網(wǎng)檢索查新,該技術(shù)仍然居國際較好水平。2002年4月山西省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所檢索中心查新確認(rèn),2002年4月經(jīng)國家一級(jí)科技查新咨詢單位--湖南省科技信息研究所數(shù)據(jù)庫檢索確認(rèn),至今,未見其他單位和個(gè)人做了完全相同的技術(shù)研究。2002年4月30日又經(jīng)權(quán)威資產(chǎn)評(píng)估機(jī)構(gòu)評(píng)估,該技術(shù)的無形資產(chǎn)達(dá)到16.288億元
該技術(shù)曾榮獲首屆中國農(nóng)科城技術(shù)博覽會(huì)金像獎(jiǎng),第九屆中國發(fā)明展金獎(jiǎng),銀川市科技進(jìn)步獎(jiǎng)。95年被銀川市列為95重點(diǎn)高新技術(shù)發(fā)展規(guī)劃;96年和99年被寧夏科委列為自治區(qū)重點(diǎn)科技成果推廣計(jì)劃項(xiàng)目, 并推薦國家科委列入國家級(jí)科技成果推廣計(jì)劃項(xiàng)目; 國家科委成果辦以及中國科協(xié)農(nóng)村專業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)曾分別發(fā)文向全國推廣該項(xiàng)技術(shù);2000年被四川省又列為火炬計(jì)劃項(xiàng)目;2001年被國家計(jì)委列為國家級(jí)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)項(xiàng)目。
植物快繁技術(shù)是古今中外人們十分關(guān)注的問題。1902年德國著名植物學(xué)家哈伯蘭德(g.haberlandt)提出植物細(xì)胞具有全能性,可以經(jīng)過體外培養(yǎng)成為一棵完整植株的設(shè)想,指引著中外無數(shù)研究者開始攀登新的科學(xué)高峰。1958年斯圖爾德(f.c.steward)用胡蘿卜根細(xì)胞培養(yǎng)成功完整植株,開花結(jié)實(shí),取得了重大突破,為植物組織培養(yǎng)技術(shù)程序奠定了重要基礎(chǔ)。從此帶來了植物形態(tài)、細(xì)胞、生理、生化、遺傳、無性快繁、育種、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、醫(yī)藥等一系列學(xué)科的重要進(jìn)展。在國內(nèi)外已用于高價(jià)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(jìn)入工廠化生產(chǎn)階段。但40年來,真正面對(duì)大多數(shù)生產(chǎn)上急需、量大、價(jià)格低廉的無性繁殖(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(shù)步驟繁雜,技術(shù)易傳性差,農(nóng)民在生產(chǎn)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(diǎn),該試管克隆技術(shù)在實(shí)際快繁苗木生產(chǎn)中所形成的生產(chǎn)力還相當(dāng)有限,真正形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的植物品種在世界范圍內(nèi)不超過上百個(gè)。至今實(shí)驗(yàn)室成果很多,絕大部分快繁品種的生產(chǎn)技術(shù)還主要掌握在科學(xué)家手中,真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)的項(xiàng)目寥寥無幾。雖然幾十年來無數(shù)科學(xué)家在降低成本,簡化工藝,提高繁殖系數(shù)方面做了艱苦卓越的努力,但對(duì)很多木本植物快繁、針葉樹組培快繁來講,人們?nèi)圆荒苁怪参锝M織培養(yǎng)技術(shù)(tissue culture)在大范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化為巨大的生產(chǎn)力。我國科學(xué)家經(jīng)過努力,利用植物組培技術(shù)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(jīng)濟(jì)植物形成生產(chǎn)線和較大面積推廣,發(fā)展速度比較慢。常規(guī)育苗如扦插、嫁接、壓條、分株法在人類歷史上已經(jīng)應(yīng)用了近2000年,國內(nèi)外還在使用,作為無性繁殖方法,目前用該類技術(shù)在全世界生產(chǎn)的種苗數(shù)量較多。原因是它歷史悠久、技術(shù)簡單、從事生產(chǎn)的人數(shù)較多、容易推廣。它的這些優(yōu)點(diǎn)也決定了它的使用壽命很長。但它繁殖速度慢,每年生產(chǎn)代數(shù)少,不能工廠化連續(xù)生產(chǎn)的缺點(diǎn),長期沒有得到解決。
植物非試管高效快繁技術(shù)(TERNPC)用許多植物類似組培試管莖段、莖尖培養(yǎng)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(shù)經(jīng)濟(jì)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(dá)85%至100%。每15-60天繁殖一代,可按幾何級(jí)數(shù)高效快繁。繁殖系數(shù)達(dá)到2-15以上,比許多植物在試管內(nèi)快繁系數(shù)還高。在完全離開植物組織培養(yǎng)各種復(fù)雜設(shè)備條件下,實(shí)現(xiàn)了多種植物在試管條件下才可能達(dá)到的高效快繁。植物非試管高效快繁技術(shù)(TERNPC)經(jīng)過在全國各地各種氣候帶、各種土壤連續(xù)二十年的研發(fā)、生產(chǎn)、推廣,已形成一個(gè)完整的技術(shù)體系,是一項(xiàng)十分成熟的技術(shù)。由于采用獨(dú)創(chuàng)的一系列有效的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)措施和管理經(jīng)驗(yàn),可在簡易條件下使千千萬萬個(gè)經(jīng)特殊訓(xùn)練的普通人員直接在田間操作實(shí)施,增強(qiáng)了快繁技術(shù)的易傳性和大眾化;增強(qiáng)了實(shí)際上的綜合快繁效率,較大限度的降低了工廠化植物育苗的生產(chǎn)成本。其中一次性固定投資比組織培養(yǎng)快繁技術(shù)低幾十倍。該技術(shù)完美巧妙地克服了植物組培試管快繁和常規(guī)育苗技術(shù)的全部缺點(diǎn),并保留和發(fā)揮了它們二者的全部優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)達(dá)到一定育苗規(guī)模以上時(shí),生產(chǎn)投資效益比可達(dá)1:5--1:10以上。它非常節(jié)約植物種質(zhì)材料,對(duì)大多數(shù)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(xù)一年生產(chǎn)就可快繁數(shù)十萬甚至上千萬株純種克隆苗。
植物非試管高效快繁技術(shù)(TERNPC)與植物組培快繁(plant tissue culture)和傳統(tǒng)育苗技術(shù)相比的先進(jìn)性,及其在技術(shù)生產(chǎn)運(yùn)用中的特點(diǎn)如下 :
1、用植物0.3-1.0厘米長的微小外植體作為繁殖單位材料,極大的節(jié)約了種質(zhì)材料,所用外植體繁殖單位材料用量比常規(guī)育苗用量少3-8倍;接種速度極快,是組織培養(yǎng)的3-5倍。直接接種在大田沙床或營養(yǎng)袋中,一次成苗直至供應(yīng)生產(chǎn),不需任何移動(dòng),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(shè)施簡易比組織培養(yǎng)快繁投入低幾十倍,比常規(guī)育苗也低。
�。�、在獨(dú)創(chuàng)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(xù)快繁,多數(shù)品種均可達(dá)6--12代。該技術(shù)育苗較少受季節(jié)影響,一年365天均可接種繁殖。實(shí)現(xiàn)每代在原種植物基數(shù)上按幾何級(jí)數(shù)高效增殖。一年中任何一天都可用此快繁技術(shù)啟動(dòng)生產(chǎn)。極大的拓展了技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間和空間。
3、普及率高。普通人員每天(8小時(shí))可接種3000-5000個(gè)單位材料。一個(gè)培養(yǎng)四個(gè)月的生產(chǎn)技術(shù)工人每月可成功培育單一植物品種30,000-10,0000株純種苗。對(duì)人才素質(zhì)要求適應(yīng)性極廣,生產(chǎn)技術(shù)易于推廣;二是個(gè)人操作速度比組織培養(yǎng)快繁和常規(guī)育苗快得多,當(dāng)達(dá)到一定育苗規(guī)模以上時(shí),生產(chǎn)投資效益比可達(dá)1:5-1:10以上。它非常節(jié)約植物種質(zhì)材料,一天就可以接種數(shù)十萬株至上百萬株(這是組織培養(yǎng)在世界范圍內(nèi)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(chǎn)業(yè)化規(guī)�?旆备鞣N種苗。
4、操作步驟少,生產(chǎn)技術(shù)工藝簡單,經(jīng)特殊培訓(xùn)較容易掌握,可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。適宜大規(guī)模工廠化育苗。普通人員可參加快繁全部生產(chǎn)操作,且速度極快,成苗時(shí)間時(shí)間短,極大的節(jié)約了綜合生產(chǎn)成本和提高了人員的生產(chǎn)效率。一次性投入少、成本低、勞動(dòng)效率極高.極大地節(jié)約了人工開支和提高了育苗生產(chǎn)效率。
5、技術(shù)可操作性強(qiáng),易于產(chǎn)業(yè)化。每個(gè)經(jīng)過培訓(xùn)合格的生產(chǎn)技術(shù)骨干,針對(duì)不同植物每月可生產(chǎn)管理3-20萬株苗木,每個(gè)訓(xùn)練4個(gè)月以上的普通人員人年均可產(chǎn)出30-100萬株合格種苗。創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益極高�,F(xiàn)在在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中已出現(xiàn)了許多年產(chǎn)量達(dá)千萬株以上的項(xiàng)目基地。
6、獲得完整再生植株速度快,繁殖速度快。育苗成活率高達(dá)85%--100%。根系發(fā)達(dá),一般3-6條根,多的達(dá)30-40條根。生根時(shí)間短,大多數(shù)植物。從接種較好天算起,經(jīng)過15-60天生根、發(fā)芽、獲得完整再生植株、煉苗即可出圃。真正實(shí)現(xiàn)了高效快繁。每一再生植株每15-60天繁殖一代,每代增殖系數(shù)為2-15倍。具有在原種植物數(shù)量基數(shù)上按幾何級(jí)數(shù)高效增殖的顯著特點(diǎn)。這一點(diǎn)同于植物組織培養(yǎng)在試管內(nèi)快速繁育的優(yōu)點(diǎn)。
7、采用獨(dú)創(chuàng)的一套有效的技術(shù)體系和管理經(jīng)驗(yàn),與獨(dú)創(chuàng)的針對(duì)不同植物的200多種單方或復(fù)配方的克隆補(bǔ)液相配合構(gòu)成了TERNPC的技術(shù)指標(biāo)。
8、再生苗健壯、植株均表現(xiàn)為無變異、開花結(jié)果早,豐產(chǎn)性好。許多植物當(dāng)年在苗圃地就開花結(jié)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(shù)方法培育的要長。
9、成熟種苗,純度高、無病蟲、根系發(fā)達(dá)完整、根長25厘米以上,根數(shù)在3-6根,成熟芽飽滿,莖高20-60厘米,定植生產(chǎn)大田成活率90%以上。
10、直接接種培養(yǎng)在營養(yǎng)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(fā)枝能力強(qiáng),根系發(fā)達(dá),煉苗質(zhì)量高,定植生產(chǎn)大田成活率達(dá)95%以上,生長速度均超過常規(guī)扦插苗的生長速度。
植物非試管高效快繁技術(shù)(TERNPC)帶動(dòng)了一個(gè)嶄新的快繁先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,開創(chuàng)了國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)植物開發(fā)利用和植物無性快繁(vegetative propagation)領(lǐng)域的一場新的革命。它適用范圍非常廣�?捎糜诮^大多數(shù)曾用植物組培莖尖快繁和常規(guī)扦插育苗(cuttage propagation)技術(shù)可繁殖的植物,或上述兩種技術(shù)均不適于繁殖的植物;可用于植物育種或?yàn)l危經(jīng)濟(jì)植物的快繁推廣和保護(hù);可用于自然突變植株、優(yōu)良單株及多倍體優(yōu)勢(shì)株無性選擇純化和大量生產(chǎn)利用;可用于無病毒原種苗的隔離擴(kuò)繁;可用于國內(nèi)外新品種引種擴(kuò)散;可用于各種優(yōu)秀轉(zhuǎn)基因植物較迅速的繁殖和早日大面積推廣等等。
植物非試管高效快繁技術(shù)(TERNPC)在國內(nèi)外為首創(chuàng)發(fā)明以來,已在國內(nèi)各地生產(chǎn)中提出近550種經(jīng)濟(jì)植物獲得快繁成功。到目前為止采用該技術(shù)已推廣生產(chǎn)幾億株純種苗,許多經(jīng)濟(jì)植物用該技術(shù)已生產(chǎn)應(yīng)用了二十年之久。目前,該技術(shù)已在全國各地推廣應(yīng)用;并已在全國創(chuàng)建科隆技術(shù)聯(lián)營公司和合作快繁基地達(dá)30多個(gè)。有多家聯(lián)營公司已被認(rèn)定為高新技術(shù)企業(yè)。
植物非試管高效快繁技術(shù)(TERNPC)其快繁綜合效率已達(dá)到或超過植物試管快繁技術(shù)。在人類植物無性快繁歷史上,它對(duì)多種經(jīng)濟(jì)植物快繁具有普遍意義,并較好次以較低的生產(chǎn)成本實(shí)現(xiàn)了較高速的生產(chǎn)快繁,比以往任何技術(shù)更具經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。依托該技術(shù)承接的許多植物品種的快繁工程,已經(jīng)在全國的生態(tài)環(huán)境建設(shè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)城市建設(shè)、西部大開發(fā)中開始發(fā)揮日益重要的作用。該技術(shù)繼續(xù)在全國各地穩(wěn)步推廣,未來5至10年中它將成為無性繁殖技術(shù)中育苗量較大的技術(shù)。專家認(rèn)為,這項(xiàng)有獨(dú)創(chuàng)性的"植物克隆"新技術(shù)已達(dá)到國內(nèi)外較好水平,是生物技術(shù)的一顆"原子彈"。它將給我國和世界經(jīng)濟(jì)植物快繁產(chǎn)業(yè)帶來一場大變革。為祖國和世界的綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)帶來勃勃生機(jī)。隨著該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程和不斷涌現(xiàn)出更多新品種的成功開發(fā),將對(duì)人類做出更大的貢獻(xiàn)。
植物非試管高效快繁技術(shù)產(chǎn)業(yè)化(industrialization of the technique of efficiant & rapid non-test tube plant clone)市場前景廣闊,種苗生產(chǎn)供需矛盾在今后相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)都將十分突出。因此,推進(jìn)植物非試管高效快繁技術(shù)產(chǎn)業(yè)化工程在全國各地的合理布點(diǎn)、盡快實(shí)施,將為加速我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)、生態(tài)城市建設(shè)、提高森林覆蓋率、西部大開發(fā)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整做出貢獻(xiàn)。
植物非試管高效快繁技術(shù)(TERNPC)是一個(gè)綠色產(chǎn)業(yè)工程,其社會(huì)效益和生態(tài)效益十分突出。作為高新技術(shù),它具有低投入、低風(fēng)險(xiǎn)、高效益的獨(dú)自特點(diǎn)。較適合于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),現(xiàn)代企業(yè)機(jī)制運(yùn)作。該技術(shù)科技含量高,市場前景極為廣闊,產(chǎn)業(yè)化推廣具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。僅種苗供應(yīng),就有很高的潛在的利潤。按投資150-200萬元,生產(chǎn)供應(yīng)1000萬株各種不同價(jià)格的種苗計(jì)算,平均利潤總額可達(dá)800多萬元。按投資750-1000萬元,生產(chǎn)供應(yīng)種苗5000萬株,企業(yè)年利潤總額可以達(dá)到8000多萬元。按投資1500-2000萬元,生產(chǎn)供應(yīng)種苗10000萬株計(jì)算,企業(yè)全年利潤可達(dá)16000萬元。這種經(jīng)濟(jì)效益是一般生產(chǎn)企業(yè)所不可比擬的。產(chǎn)品效益分析時(shí)在種苗銷售量一定的情況下,種苗出售價(jià)格直接決定著企業(yè)經(jīng)營的效益。按生產(chǎn)(銷售)5000萬株種苗計(jì)算,當(dāng)單株價(jià)格平均為1元 時(shí),盈虧平衡點(diǎn)的銷售量96.4萬株,銷售額為964萬元,占計(jì)劃銷售量0.9%,不到1%。當(dāng)單株平均價(jià)達(dá)到3元時(shí),銷售額僅85.4萬元就達(dá)盈虧平衡,平衡點(diǎn)僅為0.6%更趨近于0。這種情況充分證明:較好,價(jià)格確是此項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化中較敏感的因素。但同時(shí)也說明,此項(xiàng)技術(shù)條件下價(jià)格的競爭優(yōu)勢(shì),從單株價(jià)格1-3元的變化,達(dá)到3元/株,風(fēng)險(xiǎn)接近0,降到1元/株,風(fēng)險(xiǎn)度也僅2.0%,安全系數(shù)很高。第二,從這一個(gè)意義上進(jìn)一步說明,此項(xiàng)技術(shù)的高效含義和產(chǎn)業(yè)化的巨大潛力。
目前在全國經(jīng)植物非試管高效快繁技術(shù)發(fā)明人李長瀟研究員(Li changxiao)或其技術(shù)助理培訓(xùn)從事生產(chǎn)技術(shù)的人員已達(dá)360多人,為該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備好了急需的人才。預(yù)計(jì)明年從事該技術(shù)的生產(chǎn)人員將達(dá)到2500多人。其中具有相關(guān)專業(yè)高級(jí)技術(shù)職稱的13人,中級(jí)職稱的22人,各企業(yè)員工整體素質(zhì)高,技術(shù)力量強(qiáng)。另外在全國各聯(lián)營公司還有一大批素質(zhì)高管理能力強(qiáng),適應(yīng)植物非試管高效快繁技術(shù)產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作的管理人員。他們對(duì)推廣植物非試管高效快繁技術(shù)(technique of efficient & rapid non-tube clone),完善的現(xiàn)代管理體系和生產(chǎn)體系做出了重要貢獻(xiàn)。所有曾從事植物非試管高效快繁技術(shù)產(chǎn)業(yè)化(industrialization of the technique of efficiant & rapid non-test tube plant clone)生產(chǎn)的管理人員和技術(shù)人員,已形成共識(shí):"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(shù)骨干 "。
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