离体材料自从被切离母体后,就不能再从根部得到水分,养分的补充也受到很大限制,对不良环境的抵抗能力显著减弱,这就使得离体材料很容易受到伤害而枯萎。虽然离体材料自身对环境有着一定的适应能力,但要想活下去,就必须为离体材料生存克服干旱、日灼、蒸腾和腐烂等因素的威胁,同时还要为离体材料提供一个适宜的生根环境,例如适宜的温度、湿度、充足的阳光和氧气等。那么我们开发的植物快繁模拟计算机智能系统就是起着这个重要的作用,它能实时综合的调控苗床的各项环境因子,并且给予苗床一个最适的环境范围。温度过低可启动加温系统,营养不够启动营养补充系统、光照不足可启动人工光照补充系统、湿度不够自动启动微喷弥雾系统。
在诸多的环境因素中,水因子起着主导作用,采用智能系统中的智能喷雾技术,可以控制温湿度的高低和光照的强弱,如在炎热的夏季智能弥雾系统,可随着温度的升高和湿度的降低而增加弥雾的次数,使离体材料叶片始终保持着有一层水膜。当温度下降和湿度提高时,弥雾次数也逐渐减少,使苗床温度保持在一定的范围内,可完全避免强光照射和高温的危害。到夜间为了保温,设备会自动停止弥雾,开启智能控温系统。利用智能系统,来调节温湿度和光照强度,使离体材料在适宜的生态环境中,能够进行正常的生理活动。由于排水通气良好的苗床和间歇弥雾而形成水的机械流动,使得苗床基质内的空气处于流动状态,新鲜空气不断地补充和交换,为离体材料的生理需要提供充足的氧气。同时,在清洁水的经常冲洗下,减轻了腐烂和避免其它病害的发生。
目前,我们开发的植物非试管克隆智能系统,能够智能调节离体材料微域环境的温光气热等环境因子。在全光弥雾条件下,进行带叶快繁育苗,使植物离体材料生根快,根系发达。主要是依靠叶的光合作用,形成的碳水化合物和合成的植物生长素以及其他生根诱导物质,并及时输送到离体材料基部,从而加速了根系的产生和发育。这些生根物质在离体材料基部起了主导作用的结果,所以能使一大批难生根的树种和花卉获得了解放,成了容易生根的树种或品种,如雪松、银杏、枣树、黄刺玫等针阔叶树种、花卉和果木。目前,国外通过带叶快繁培育的花卉,已形成产业化经营的实例非常多,近年来我国有些地区,通过全光弥雾带叶快繁,培育的苗木或花卉,也有相当大的规模。全光弥雾育苗技术,为嫩枝离体材料生根创造了最适宜的生活空间,还为离体材料生根,取得养分提供了多种途径,既可进行叶面喷肥,又能促进离体材料光合作用,使植物离体材料获得生存和生根的机会。
外围的环境调控,对植物离体材料的生长起着至关重要的作用,这是离体材料生根的外在因素。外因是事物变化的条件,内因是事物变化的根据。离体材料不定根的形成,关键问题是根原基的产生和发育。植物嫩枝离体材料的根原基,是在快繁后才形成的,即是植物离体材料在正常生理活动下,离体材料的叶片经过光照、二氧化碳、无机养分等物质的作用,充分进行了光合作用。由于极性作用,光合产物被迅速转移到离体材料基部。离体材料基部的分生细胞,具有保持遗传性的分生能力。在从离体材料上部的叶输送来的植物生长素、生物素以及糖类等光合产物的作用下,经过重复分裂,产生许多新的薄壁细胞,形成许多分生组织细胞群(即根原始细胞),这些细胞群进一步分化成为可见的根原基,发生了质的变化。根原基继续发育,向外突破茎皮,同时形成与离体材料输导组织联系起来的维管束,从而产生了不定根。 |