[發(fā)明專利]植物繁殖

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380042714.2
• 申請日: 2013-06-12
• 公開（公告）號: CN104540379B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·A·卡弗;D·W·迪森
• 申請（專利權(quán)）人: 新能源農(nóng)場有限公司
• 主分類號: A01H4/00
• 分類號: A01H4/00;A01H5/04;A01H5/06;A01H6/46
• 代理公司: 北京北翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 張廣育;姜建成

本申請總體上涉及植物繁殖領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及用于無性生殖植物繁殖的方法以及通過這種方法所產(chǎn)生的植物和植物部位。本發(fā)明還提供包封的繁殖體。本發(fā)明還提供包封的繁殖體和從中生長出的植物的多種最終用途。本發(fā)明還提供用于改變根莖構(gòu)造的方法和具有改變的構(gòu)造的根莖，以及用于改變莖扦插構(gòu)造的方法和具有改變的構(gòu)造的莖扦插。本發(fā)明還提供用于繁殖體的包衣，以及用其包覆的繁殖體。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請總體上涉及植物繁殖領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及用于無性生殖植物繁殖的方法以及通過這種方法所產(chǎn)生的植物和植物部位。本發(fā)明還提供包封的繁殖體。本發(fā)明還提供包封的繁殖體和從中生長出的植物的多種最終用途。本發(fā)明還提供用于改變根莖構(gòu)造的方法和具有改變的構(gòu)造的根莖，以及用于改變莖扦插構(gòu)造的方法和具有改變的構(gòu)造的莖扦插。本發(fā)明還提供用于繁殖體的包衣，以及用其包覆的繁殖體。

背景技術(shù)

最近，可降低我們對于傳統(tǒng)能源(如煤、石油和核能)的依賴的替代能源引起了人們很大的興趣。一種此類替代能源是生物燃料，其為來自作物(能源作物)的燃料，這些作物可被燃燒以產(chǎn)生熱和電或采用酶處理以產(chǎn)生可用于生產(chǎn)乙醇或氫氣的糖。芒屬(Miscanthus)是多年生禾本植物的實例，由于其高生物量產(chǎn)率，已被鑒定為能源作物。

存在許多芒屬屬種，但目前最高產(chǎn)的克隆是不育性雜種奇崗(Miscanthus×giganteus)，其來自荻(M.sacchariflorus)和中國芒(M.sinensis)的天然雜交。芒屬是結(jié)種子的禾本植物，但雜種奇崗是三倍體，因此是不育的并且不產(chǎn)生種子。因該雜種只可通過無性方式來繁殖，這嚴(yán)重限制了它的商業(yè)引入。

對芒屬的結(jié)籽變種的主要擔(dān)憂是其變?yōu)槿肭中缘臐撃?，但是結(jié)籽變種的替代物是依靠無性繁殖，其在很大程度上效率較低。芒屬無性繁殖的常規(guī)方法包括種植從專用增殖作物產(chǎn)生的根莖扦插，根莖是地下莖。隨著商用芒屬作物生長超過20年或更多年，其根復(fù)合體可變得相當(dāng)大并且是木質(zhì)的。適用于定苗新作物的根莖通常特別地在增殖試驗田中產(chǎn)生，并且經(jīng)常以高密度種植，并在2-4年后采收。這些常規(guī)的根莖形狀不規(guī)則，可經(jīng)常具有大量的根毛和不定根，使其難以通過常規(guī)農(nóng)業(yè)設(shè)備來處理，并且由于根毛纏結(jié)及其大的、不規(guī)則的且體積大的本性而難以貯存和處理。根莖扦插是從上述“根復(fù)合體”中獲得的，其通常約12-15cm長，包括周圍的土壤在內(nèi)重約50g。盡管這些根莖看似強壯，但它們對失水相當(dāng)敏感，因此需要謹(jǐn)慎地貯存并處理。以上提到的因素使得芒屬的增殖與其他作物相比相對昂貴。例如，在歐洲的典型生長條件下，芒屬根莖在一個生長季的增殖率為約3-5倍，意味著一個根莖在一年的生長后最多產(chǎn)生五個根莖。與之相比，谷物的增殖率高達(dá)80倍，而油菜的增殖率超過5,000倍。同樣，與清潔、處理和種植結(jié)籽作物的成本相比，種植常規(guī)芒屬根莖的成本也高。

已經(jīng)嘗試通過使種植設(shè)備適合于根莖，包括引入精確種植，以解決上述問題，這兩種嘗試都增加了作物定苗的可靠性。

但是，迄今為止，未嘗試過使根莖自身更好地適應(yīng)常規(guī)農(nóng)業(yè)設(shè)備。

產(chǎn)生用于燃料、飼料和纖維的原料所需的許多作物(多年生禾本植物)根本沒有根莖，或根莖的數(shù)量不夠，因此需要莖繁殖。但是，基于莖扦插的植物繁殖存在類似的問題。例如，甘蔗是一種經(jīng)濟(jì)上重要的作物，用于糖生產(chǎn)和生物燃料生產(chǎn)，但是甘蔗生產(chǎn)是勞動密集型的，并依賴于使用專門的機械。甘蔗的栽培包括約2年的相當(dāng)長的過程用來生產(chǎn)甘蔗種子，其使用微組織繁殖技術(shù)，隨后通過試驗和育種以產(chǎn)生新的甘蔗栽培品種。在高的病害壓力下，新栽培品種上市可需要長達(dá)5年。然后開始來自甘蔗種子的甘蔗增殖，這一過程通?？尚枰s3年，然后可開始商業(yè)生產(chǎn)。通常，約20％的總生長區(qū)域被留作增殖用，如果不是連續(xù)的，意味著約20％的土地被占用至少3年用于連續(xù)的增殖周期。3年期間的增殖率也相對低效，表現(xiàn)出約8倍的增加。