植物体生长方式

一是：植物体靠光合作用进行自然生长（自养）

二是：植物体靠培养基中的糖进行生长（异养）

传统的组培中都必须加糖，为小植株提供碳源或能源。

一般的组培苗生长不好的原因

由于小植株长期靠培养基中的糖进行异养而导致叶片表层结构发育差，气孔开闭功能差，叶片小，叶绿素含量降低，继而使小植株丧失了光合作用的能力，或者由于环境条件抑制了其进行光合作用。

小植株表现为生长速度慢、徒长、发育差、生理形态异常、个体差异大、变异性增加、成活率降低。植物无糖培养快繁技术是由日本设施园艺与环境控制专家古在丰树教授在20世纪80年代末提出的，是一种全新的植物组织培养技术。 

了解植物组培的朋友并不陌生，为了降低组培的污染率，在各个环节都要进行严格的无菌操作。

植物无糖组培快繁技术：又称为光自养微繁殖技术，是指在植物组织培养中改变碳源的种类，以CO₂代替糖作为植物体的碳源，并控制影响试管苗生长发育的环境因子，促进植株光合作用，使试管苗由兼养型转变为自养型，进而生产种苗的一种新的植物微繁殖技术。

植物无糖培养快繁的目标是在短时间内获得大量的遗传基因相同、生理一致、生长发育正常、无病无毒的群体植株。要求植株有高的光合能力或光独立生长能力（能利用空气中的CO₂作主要的碳源）。

20世纪90年代以后，这一技术成为植物微繁殖研究的新领域，受到广泛的关注，植物无糖组织培养技术也在各国开始得到推广应用。特别是近几年来，从事这一技术领域研究的科技人员越来越多，这一技术也逐渐成熟，并开始应用于植物微繁殖工厂化生产。它的特点主要体现在以下几个方面：

CO₂为植物体唯一碳源。植物组培快繁常使用糖（蔗糖、葡萄糖等）作为培养基的碳源，植株的营养方式为异养和兼养，众所周知，糖环境造成微生物快速的滋生繁殖是传统组培污染的主要原因；植物无糖快繁技术使用CO₂作为植物体的碳源，植株的营养方式变为自养，培养基中不添加糖，改变植物的碳源种类，组培苗污染率就大大的降低。

1、CO₂代替了糖作为植物体的碳源

与有糖培养微繁技术的根本区别在于碳源的供给方式不同而引起的植株生理、形态、生长、发育方面有很多的不同。

在简陋的温室中都能成活，生长成本低，能进行自动化环境控制和很少的人工操作。

无糖培养微繁殖是以CO₂作为小植株的唯一碳源，通过自然或强制性换气系统供给小植株生长所需CO₂，促进植物的光合作用进行自养生长

2、环境控制促进植株的光合速率

无糖组织培养技术是建立在对培养容器内环境控制的基础上，根据容器中植株生长所需的环境条件（如光照强度、CO₂浓度、环境湿度、温度、培养基质等）来对植株生长的微环境进行控制，大限度地提高小植株的光合速率，促进植株的生长。

CO₂补充方式

是在密封的容器上使用透气膜，通过自然换气方式提供小植株光合作用所需的CO₂。随着无糖组织培养培养容器的不断增大，强制性换气系统得到了应用。与自然换气相比，强制性换气具有CO₂浓度容易控制，操用方便，植物生长发育加快等特点。

体现在生产之中，相比于植物有糖组培快繁，应用植物无糖快繁技术进行种苗生产，归纳起来有以下方面的优势：

1、生根快，生根质量好；

2、植株生理、形态正常，发育良好，种苗质量提高；

3、培养周期更短，可以缩短40—50%；

4、过渡苗的成活率大幅度提高，而且炼苗驯化过程变的简单。

5、操作简单，节省大量的人力物力，成本降低30%左右。

在无糖组织培养过程中，主要是通过环境调节来促进试管苗生长。因此，可以从环境调节角度来研究试管苗形态建成、生长发育机理等方面的基础科学研究。

1．无糖组织快繁技术可有效解决藤木、木本植物生根难的问题，可进行这方面的应用基础研究。

2. 可进行试管苗继代、生根、驯化同步研究，缩短培养周期。

3．可进行濒危珍稀植物及高附加值植物的人工培育等方面研究。

4．可进行种质资源保存方面的研究。

5．随着材料科学、物理农业的发展，以及植物无糖组织培养技术理论体系的成熟，这一技术将以低成本生产高质量种苗的优势，应用于植物种苗工厂化生产。

上海农卉科研院部分案例