与常规扦插繁殖方法不同的是,微繁殖不是将插穗扦插在泥土中,而是插在培养材料上进行培养。培养基中含有各种各样的矿质元素和有机添加物以满足生长的营养需要,并添加了各种激素来调节培养物的生长。在培养基上,最初的芽会先萌发成一个枝条,然后在其基部又会不断有新的芽形成。这样大约经过1~2月,从一个芽头上会形成有十多个芽头的丛生芽。然后再将它们分离开来,每一个芽头都可用作新的培养起始物,来诱导新一轮的芽增殖。这样不断重复的培养,可以在一年内用20平方米的培养室生产出上百万的小植株来。
微繁殖技术的一个培养周期只需1~2个月,且每个培养体在一个周期都能繁殖几倍至几十倍,所以它的繁殖效率大大高于一般的常规繁殖方法。但它因为需耗用大量的培养基并且是在人工条件下,所以微繁殖的成本比起常规扦插方法来要高一些。目前主要用于繁殖一些经济价值较高的观赏植物和园艺作物,以及一些难以繁殖或繁殖速度极低的植物,比如兰花。
在茶叶生产上,虽然目前常用的扦插繁殖方法要占用大量的土地为母本园和苗辅,但扦插繁殖的成本仍然较低,因此微繁殖技术替代生产上的常规繁殖方法在经济上可能仍然不很合算。但扦插繁殖方法的繁殖率较低,因此如果需要繁殖的材料其母本很少,就会需要很长的时间才能繁殖到一定的规模,常规方法的缺眯就暴露出来了。
在某些情况下,植物的原始材料可能是非常非常之少的。比如,刚用某种育种方法得到了一个具有新的遗传性状的植株,如果是单株选育,可能得到的材料只有一株茶树;如果是基因工程,得到的可能只是一株试管苗,这时急需的是迅速扩大群体以便进一步深入研究,使其能发展成为一个新的品种。又如,一个新的品种刚育成,这时需要快速繁殖至一定的规模,以便于早日应用于生产实践。在这些情况下,微繁殖技术就可以大显身手了。
为便于分析,假设在极端情况下可用于繁殖的起始材料只是一个插穗。在这种情况下,用常规方法进行繁殖需要1~2年使其长成一株小茶树,再茶3左右的时培育成为母本茶树。这时从这株茶树大约可以得到60~70个扦穗用于扦插。经过又一年扦穗萌发成小苗,移栽后又需3~4年长成茶树以便进一步扦插。然后从这些茶树上,大约可以得到4000~5000个插穗用于又一轮的扦插。为得到4000~5000株苗,可能需要8~10年的时间。
但如果采用微繁殖技术,1~2个月的时间就能形成一株无菌苗,再用1~2月的时间就能得到一瓶丛生苗。经过不断的继代培养,只需2年左右的时间就能得到4000~5000株植株。因此使用微繁殖技术可以加速育种研究中珍稀材料的增殖过程,使改良品种可以提早6~7年投入生产,加速优良无性系的推广进程。
任何一项技术的成本都取决于它能否实用。在通过情况下,可用于繁殖的茶树枝条几乎没有限制,而一株插穗繁殖的小苗的价格可能只有0.1元左右,因此采用微繁殖方法来繁殖茶要也许并不经济。但在类似上述的特殊情况下,由于可用于繁殖的起始材料太少而使繁殖一定规模种群的时间过长,采用微繁殖技术就可以节省下宝贵的数年时间。那么微繁殖所带来的成本升高可能只需1~2年的生产利润就可补偿。
微繁殖是茶树生物技术中吸引了最多的注意力。起步最早,取得的成就也最大的一个方面。根椐我们已有的知识,对一优异的茶树无性系利用微繁殖技术进行快速繁殖已经成为可能。虽然在茶叶生产中,由于成本较高,目前微繁殖技技术尚未成为茶树繁殖的主要方法。但