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植物無糖組織培養(yǎng)技術(shù)的特點(diǎn)
植物無糖組培快繁技術(shù)（Sugar-free micropropagation）又稱為光自養(yǎng)微繁殖技術(shù)（Photoautotrophic micropropagation）是指在植物組織培養(yǎng)中改變碳源的種類，以CO2代替糖作為植物體的碳源，通過輸入CO2氣體作為碳源，并控制影響試管苗生長發(fā)育的環(huán)境因子，植株光合作用，使試管苗由兼養(yǎng)型轉(zhuǎn)變?yōu)樽责B(yǎng)型，進(jìn)而生產(chǎn)種苗的一種新的植物微繁殖技術(shù)。這一技術(shù)概念是在1980年提出的，其技術(shù)發(fā)明人是千葉大學(xué)的古在豐樹教授。20世紀(jì)90年代以后，這一技術(shù)成為植物微繁殖研究的新領(lǐng)域，受到廣泛的關(guān)注，無糖組織培養(yǎng)技術(shù)也在各國開始得到推廣應(yīng)用。特別是近幾年來，從事這一技術(shù)領(lǐng)域研究的科技人員越來越多，這一技術(shù)也逐漸成熟，并開始應(yīng)用于植物微繁殖工廠化生產(chǎn)。本文從植物無糖組織培養(yǎng)技術(shù)的特點(diǎn)、優(yōu)勢、限制因素、研究進(jìn)展和應(yīng)用前景等方面對這一技術(shù)進(jìn)行了綜述。
1 植物無糖組培快繁的技術(shù)特點(diǎn)
1.1 CO2代替了糖作為植物體的碳源
在一般的有糖培養(yǎng)微繁殖中，小植物是以糖（如蔗糖、白砂糖、果糖等）作為主要碳源進(jìn)行異養(yǎng)或兼長，糖被看作是植物組織培養(yǎng)中的物質(zhì)添加到培養(yǎng)基中。而無糖培養(yǎng)微繁殖是以CO2作為小植株的*碳源，通過自然或強(qiáng)制性換氣系統(tǒng)供給小植株生長所需CO2，植物的光合作用進(jìn)行自長。
1.2 環(huán)境控制植株的光合速率
在傳統(tǒng)的組織培養(yǎng)中，很少對植株生長的微環(huán)境進(jìn)行研究，研究的重點(diǎn)是放在培養(yǎng)基的配方以及激素的用量和有機(jī)物質(zhì)的添加上；而無糖組織培養(yǎng)技術(shù)是建立在對培養(yǎng)容器內(nèi)環(huán)境控制的基礎(chǔ)上，根據(jù)容器中植株生長所需的 佳環(huán)境條件（如光照強(qiáng)度、CO2濃度、環(huán)境濕度、溫度、培養(yǎng)基質(zhì)等）來對植株生長的微環(huán)境進(jìn)行控制， 大限度地提高小植株的光合速率，植株的生長。
1.3 使用大中型培養(yǎng)容器
在傳統(tǒng)的組織培養(yǎng)中，由于培養(yǎng)基中糖的存在，為了防止污染，一般使用或者說只能使用小的培養(yǎng)容器。而無糖培養(yǎng)在培養(yǎng)過程中不使用糖及各類有機(jī)物質(zhì)，大地避免了污染的發(fā)生，可以使用各種類型的培養(yǎng)容器，小至試管，大至培養(yǎng)室。
1.4 多孔的無機(jī)材料作為培養(yǎng)基質(zhì)
在傳統(tǒng)的組織培養(yǎng)中，通常使用瓊脂作為培養(yǎng)基質(zhì)，而無糖培養(yǎng)主要是采用多孔的無機(jī)物質(zhì)，如蛭石、珍珠巖、纖維、Florialite（一種蛭石和纖維的混合物）作為培養(yǎng)基質(zhì)，可以大地提高小植株的生根率和生根質(zhì)量
1.5 閉鎖型培養(yǎng)室
傳統(tǒng)組織培養(yǎng)中的培養(yǎng)室是半開放的，有許多的窗戶以利于陽光直接進(jìn)入培養(yǎng)室，但自然光在進(jìn)入培養(yǎng)室的同時(shí)也增加了降溫的成本，而且，一年四季、春夏秋冬，晴天、陰天、雨天，早晨、中午、下午、光的強(qiáng)度和分布是不均勻的。而無糖培養(yǎng)采用的是閉鎖型的培養(yǎng)室，通過人工或自動調(diào)控整個(gè)培養(yǎng)室環(huán)境，能周年進(jìn)行穩(wěn)定的生產(chǎn)。