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2006年3月9日 作者:ctnyzn [返回]
植物开放式组织培养研究破解世界性难题

   以一次性塑料饮水杯和食品保鲜膜作为培养容器和封口材料,添加中药抑菌剂抑制培养基污染,在自然光的温室里就可以快速繁育出合格、健壮的植物组培苗。这是由山东金秋种业有限公司资助立项,山东农业优质产品开发服务中心主任、高级农艺师单文修历时5年主持完成、拥有完全知识产权的“植物开放式组织培养研究”最新成果。该课题日前在北京通过了由我国著名工程院资深院士陈俊愉等9位专家学者的鉴定审核。

    专家认为,此项研究针对植物组织培养必须在严格的无菌环境下操作的限制,研制出了中药抑菌剂,中药抑菌剂加入培养基后,使培养基具有了抑制真菌和细菌生长的功能,并在有限抑菌浓度范围内,对植物生长无不良影响,因此,在植物组织培养过程中,可以省去培养基高压灭菌程序,不需应用超净工作台即可接种,这在植物组织培养技术史上是一项重大突破,在国内外尚属首创;由普通的聚乙烯塑料水杯代替传统的耐高温高压的玻璃和聚丙烯塑料制品、由食品保鲜膜代替封口膜这项技术也是国内外首例。该研究所提出的完善的植物开放式组织培养规程,开发的中药抑菌剂生产性商品培养基,大幅度降低了植物组织培养的成本,使植物组织培养这个高精技术走向了普通大众,必将加快我国组织培养产业化发展步伐,推动组培事业的发展。

    据单文修介绍,该课题首次研制出既能抑制培养基污染、又不影响植物组织正常生长,价格低廉而且性能稳定的中药抑菌剂和含量精准、性质稳定、使用方便的标准化、商品化抑菌培养基;首次使组培实现了脱离高压锅、超净工作台的开放式接种;首次在无防菌控菌条件的日光温室中,建立了科学实用的生根培养和炼苗移栽一体的简化方法。植物开放式组织培养研究突破了组培必须“无菌”的概念,使带菌组培成为现实;突破了培养基制作只能一家一户、现用现配的小作坊方式,实现了培养基工业化、商品化生产,使培养基成为独立商品;突破了人工光源培养的限制,成功实现了大规模自然光培养。由此而成功构建的全新组培快繁技术新体系,将使植物组培实现规模化和产业化指日可待。

    单文修给记者算了一笔帐,经济效益方面:开放组培的苹果和马铃薯苗单株成本分别为0.060元和0.0541元,比传统组培的0.159元和0.161元降低62.26%、66.46%。全国350万亩香蕉所需的2亿多株组培苗,若采用开放式组培,单株成本将会由原来的平均每株0.15元降至0.06元,使生产香蕉组培苗的企业(或使用组培苗的农民)每年可以增收1800多万元。在电力使用上,每生产100万苹果或马铃薯组培苗,开放组培比传统组培节电97763度或102243度,节电率高达95%,如果全国5亿株组培苗都使用开放组培生产,每年可节约用电4888—5112万度,节省电费3000万元左右;在投资组培产业中,每投入开放组培1万元,可产出3.24万株苹果苗、3.30万株马铃薯苗。同比传统组培的1.86万株苹果苗、1.9l万株马铃薯苗,投入产出比高出72%以上;如果以占用人工最多的接种环节计算,开放组培能比传统组培的工作效率提高50%。社会效益方面:一、在教育产业,利用“开放组培”技术,开发生物专用教具——“克隆盒”,能使全国每年几千万中小学生轻易地在教室、家里完成植物“克隆”的实验。二、在花卉产业,“开放组培”技术可迅速提高我国花卉种苗质量,缩小与发达国家的差距,增强产品的国际市场竞争力。三、特种蔬菜、瓜果使用“开放组培”技术,只需少量种子或从田间采摘部分茎尖,就可以克隆出几十万、几百万、上千万市场急需的、质优价廉的种苗,能有效平抑种子价格,使农民利益得到保护。四、在植物转基因中,运用“开放组培”技术,农杆菌能被有效抑制,使植物转基因的程序简化、时间缩短、成功率显著提高。

    据了解,植物组织培养是20世纪初,以德国植物学家G.Haberlandt的植物细胞具有全能性的理论发展起来的一项新技术。即把植物的离体器官、组织、细胞直至原生质体,接种在无菌的培养基上,通过细胞分裂分化,形成与原母体相同的个体植株。具有繁殖周期短、繁殖系数高、环境条件人为控制不受季节限制,易于工厂化生产等优点,现已被广泛应用于植物无性快繁、植物脱毒、植物种质资源保存、育种、中草药提取等多个方面,也构成了基因工程、细胞工程、发酵工程等生物高技术领域的基础,成为农业最重要、最活跃的领域之一,也是应用最广、最具现实意义的生物技术之一。据统计,通过组培再生的植物种类已有130科、1500种以上,一些国家的观赏植物、无性繁殖作物的40%一80%甚至全部种苗、种薯都是组培繁殖提供。组培技术已成为国际公认的适合于发展中国家农林生产的重要技术手段。
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