科创中国

行业领域

生物与新医药技术,农、林、牧、渔业,现代农业技术,农业

需求背景

(1)外植体的选择、消毒与启动培养技术植物组织培养的成功，除了人为提供的培养基比较适宜之外，所选用的外植体情况如何也很重要，外植体是否适宜与外植体的种类、生理年龄、取材时问、取材部位、外植体的大小等因素有关。不同的外植体对培养的反应不同，会影响到繁殖效果和成本。选好外植体后进行消毒，消毒是为了消灭病菌，以保证无菌组织培养的进行。消毒剂既要有良好的消毒作用，又要易被蒸馏水冲洗掉或能自行分解的物质，而且不会损伤组织材料，影响生长。不同植物及一株植物不同部位的组织，其带菌程度不同，它们对不同种类、不同浓度消毒剂的敏感度也不一样。最初所使用的消毒剂的种类、浓度及消毒时间的长短都要进行摸索，以达到最佳的消毒效果。(2)增殖培养技术增殖培养条件影响芽生长的好坏。温度:温度是组培苗生长的重要环境因子，温度过低，组培苗生长缓慢甚至完全停止，温度一旦正常又恢复生长;温度过高，也会使生长速度下降，并可能产生玻璃化苗。光照:光照强度及光照时问是组培苗生长的重要环境因子。组培苗营养型与普通生长条件下的植物有很大差异。一方面，培养基里有充足的碳源供应，即组培苗有异养性，另一方面，叶片有较弱的光合作用，有自养性。湿度:水分状况不适、琼脂浓度过低是玻璃化苗产生的主要原因。水分等环境胁迫产生应急乙烯，其直接或问接作用是造成玻璃化苗的原因，因此适时调节湿度。培养基成分及激素配比:培养基、激素成分及浓度对组培苗生长有很大影响。(3)生根培养技术试管苗生根是从异养状态进入自养状态过程。利用根来吸收营养和水分是植物的一种本能。在培养基中各种营养元素，特别是糖能满足的情况下，试管苗产生依赖性反而不易生根。所以减少培养基的营养成分和糖的含量可刺激生根。因此，一般生根培养基成分和糖的含量通常要比正常的分化培养基减少一半或更少。一般认为矿物质元素浓度较高时有利于发展茎叶，而浓度较低时有利于生根。(4)炼苗技术生根组培苗，光合能力差，仅自身光合产物不能满足其生长发育需要，另外，组培苗长期处于高湿度环境，叶片的气孔开张超过保卫细胞的极限，需要通过加大光照强度，降低空气湿度的驯练。组培苗锻炼后，可使幼苗组织充实，叶大而浓绿，根系发育良好、提高抗性，是组培苗外移成功的关键措施。

需解决的主要技术难题

1、如何解决外植体的生长状况、环境条件和操作过程中的污染问题？在植物组织培养过程中，外植体消毒不彻底和无菌操作过程中及引起污染，也有内源菌污染，如真菌和细菌等。

2、如何解决植物组织培养中特有的玻璃化现象生理性病变？

3、如何提高增殖速度、降低玻璃化现象？

期望实现的主要技术目标

高效快速种苗繁殖：植物组培种苗快繁技术的目标是实现高效、快速的种苗繁殖。通过采用适当的培养条件和操作方法，使种苗的繁殖速度最大化，提高生产效率和经济效益。

高存活率得到提升：植物组培种苗快繁技术要求高存活率。在继代培养和扩繁过程中，以及严格的无菌操作，以减少污染和死亡率，使种苗的健康生长得到保障。

保持优良性状：植物组培种苗快繁技术的最终目的是获得与母体具有相同优良性状的种苗。在继代培养和扩繁过程中，需要采取措施保持种苗的遗传稳定性，避免出现变异和遗传损失。

扩大繁殖：植物组培种苗快繁技术需要实现种苗的大量繁殖。这需要采用适当的培养条件和操作方法，以提高种苗的增殖速度和数量，满足市场需求。

工业化生产：植物组培种苗快繁技术需要实现工业化生产。这需要建立一套标准化、规模化的生产体系，包括培养基的优化、激素的使用、无菌操作等，以确保种苗的品质和生产效率，满足大规模生产的需求。

需求解析

解析单位：“科创中国”草地修复与可持续发展产业科技服务团（中国地理学会） 解析时间：2023-10-31

梁春年

中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所 分子育种技术创新研究

研究所主任 研究员，博士生导师

综合评价

组培种苗快繁技术是一种高效、快速的植物繁殖技术，在农业生产、植物保护等领域具有广泛的应用前景。该技术通过组织培养、离体培养等方法，可以在短时间内实现植物的快速繁殖，具有繁殖速度快、繁殖系数高、不受季节限制等优点。 同时，组培种苗快繁技术也具有较高的技术需求。首先，需要具备专业的技术人员和设备，以确保无菌操作和培养条件的控制。其次，需要选择适当的培养基和激素配方，以促进植物组织的生长和发育。此外，还需要对培养过程中的数据进行收集和分析，以优化培养条件和提高繁殖倍性。 综合评价组培种苗快繁技术的需求，该技术需要具备专业的技术人员和设备，同时需要选择适当的培养基和激素配方，并对培养过程中的数据进行收集和分析。因此，在应用组培种苗快繁技术时，需要综合考虑技术需求和实际生产情况，以确保技术的可行性和经济性。 总之，组培种苗快繁技术是一种高效、快速的植物繁殖技术，具有广泛的应用前景和技术需求。在应用该技术时，需要综合考虑技术需求和实际生产情况，以确保技术的可行性和经济性。

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