植物非试管快繁技术的理论基础

一、任何植物的组织细胞都具有全息性与全能性，它是实现所有植物离体组织材料皆能快繁的理论基础。

所谓全息性就是植物体的部份包括整体的所有信息，这里所说的信息就是遗传信息，如细胞器官及组织，它们从信息上来说是与整体相等的。正因为这种全息性的存在，也可以说是全能性的存在，才可以使一个细胞或－张叶片，或一个芽，一个茎等植物的离体材料只在处于适宜的环境下皆可发育成与母本相同性状的植株。这里所说的适宜环境其实就是植物材料发育所涉及的内环境与外环境，环境是实现遗传信息物质基因表达的关键所在，没有适宜的环境尽管存在全息性也是不能表达成为植株的。

全息性是生物界普遍存在的一种生命特性，除了上述提及的遗传信息物质全息外，植物界还存在的令人惊叹的形态全息，如叶形叶脉是树形及分枝的全息、花是叶的全息、枝是植株的全息、地下是地上部份的全息、果形是树形的全息等等全息现象。另外许多药用植物所含的有效成分物质上也存在全息，人们可以通过测定叶片或枝不同部份的含量来推测对应全息部份的药用含量。另外在位置上也存在全息，如在进行全息选种时就可按照全息位置来确定遗传力强的种子的着生部位，在玉米及马铃薯上留种选种上也得以运用。还有农业生产上的全息定植法，就是按苗时的长向来决定移栽时定植的方向。全息已渗透到农业生产的每个领域，它比全能性具有更广泛的概念与意义，可以说全息包括了全能性，全能性是全息的一个重要组成部份。比如从－株老树上取得一个组织进行培育，常会带有该树因年令差异而存在的后代性状变化，就是林业上培育种苗时的年令效应与位置效应，但如果仅从全能性角度来分析是解释不通的。同－植株应该不管取自哪个部位的细胞组织，其全能性是一样的，但培育的结果其实是完全不同的，如一些老树上取得的组织培育后就存在生长偏冠性，而幼树时取材快繁就不会表现这种特性，但从全息论角度来说是可以解释说明的。所以在这里提及更多的是植物的全息性，全能性把它作为全息性的一个特例或基础。

二、植物组织材料全息性的表达需以环境为条件，只有创造适宜的环境条件才能让其有效表达而成为完整植株。

植物的全息性为快繁技术体系的形成及操作流程的建立奠定了理论基础，但要实现植物组织材料全息性的表达还得以环境因素为外因为动力源，才能让全息表达而让其发育为完整植株，以下就全息表达的环境要求展开分析。

环境是实现全息性或全能性表达的最重要因子，也是最重要的基因表达动力源，离开了环境的创造植物的繁殖就无从谈起。环境是生物进化植物发育的先决条件，不管是扦插嫁接播种还是组培都得在适宜的环境下进行，那么研究植物所需的环境因子就成为研究植物繁殖的主要课题。其实传统的组织培养也是通过人工创造培养基环境与温光气热环境来实现组织材料发育的一种方法，只不过是在全封闭的环境下进行而已，而其他的如嫁接扦插及压条播种是在开放环境下实施，一个是利用人工环境，一个是利用自然环境，两者皆有利弊，人工环境培养可完全不受季节影响，但对外界适应性差，开放环境培养，虽受气候影响大，但种苗适应性强，移栽成活率高。而非试管快繁技术则皆具两者优点克服缺点而实施的一种新型环境控制手段与技术路线。

不管是组培所需的茎尖、细胞、茎段及器官还是扦插嫁接所涉及的枝段、叶片与芽，这些都称之为离体材料，是完整植株的－部份，利用它进行繁殖其实就是全息表达的过程，在全息表达过程中所需的营养激素温光气热等因子是相同的，不同的是这些因子创造的方法与条件不同而已。比如说扦插苗的生根过程，需要插条本身贮藏或叶片光合形成的碳源，还有外源补充及内在本身所含的激素，再加上自然界气候因子如适宜的温度光照水份条件，这样才能让插条生根成苗，这些因子缺－不可。而嫁接时芽或枝的离体材料，发育时无非是以砧木为其提供了碳源、激素、矿质营养，再加上外界适合的气候因子，就能使芽成活成苗，其砧木就相当于组培时的培养基。而传统的组织培养则利用人工培养基为离体材料发育提供充足的碳源即组培时加入的糖，与矿质营养，再通过组培室的人工光照及温度湿度的创造来满足对气候因子的需求。而植物非试管快繁技术是通过计算机环境控制手段为离体材料创造最佳的气候环境，也就是温光气热水最优化，再通过矿质离子与外源激素的补充来满足离体材料发育所需的营养激素，而碳源的创造则完全以启动植物自身的光合本能来达到自养自供自需的目的，所以植物非试管快繁技术其实也是一种光自养微繁技术。这种环境创造方式与营养激素供给方式的改变就形成了不同于传统组培的新型技术所在，也正是因为这些的变化而克服了传统组织所存在的不足，从而让种苗的组培技术得以从实验室走向田间，走向普通百姓，走向－线生产。这些方面的创新源于实现手段的变化，在繁育的原理及机理上还是相同，只是找到了实践上的一种捷径与更实用有效的路径，以下就其改进的优势进行分析，形成一种新光自养微繁技术。