植物人工种子技术
人工种子
人工种子
1、人工种子的概念
植物人工种子概念有狭义和广义之分。
狭义的概念是指植物离体培养中产生的胚状体（包括体细胞胚和性细胞胚），包裹在含有养分和具有保护功能的物质中，并在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。
但由于技术原因以及花粉胚状体等性细胞胚有遗传分离或单倍体不育等不足，所以目前主要应用的是体细胞胚。
胚状体是由非合子细胞分化形成的类似于胚的结构物，在一定条件下，其可以通过胚胎发育程序形成植株。
自然界中仅在少数植物中偶尔发现有天然形成的胚状体。
胚状体在其发育早期与不定芽十分相似，但胚状体具有明显的极性，可以分化出茎端和根端，同时它的维管束与其母体的维管束系统不是紧紧相连，所以，较易从母体脱离。
广义而言，人工种子是在胚状体或一块组织（顶芽、腋芽）、一个器官（小鳞茎等）之外加上必要的营养成分（人工胚乳）后，用具有一定通透性而无毒的材料将其包裹起来，形成的与天然种子相似的颗粒体。
甚至不经包裹，作适当处理后直接播种发芽的体细胞胚，混在胶体物质中，用流质播种法直接播种的体细胞胚等也属于此类。
但由于植物的种子有胚乳型与无胚乳型之分，对于无胚乳型植物的健壮胚体不需要加入人工胚乳也能在有菌条件下发芽，而有胚乳型植物的体细胞胚的生长需要附加人工胚乳，且其人工种子发芽成苗显著低于前者。
2、人工种子的基本制作流程
人工种子的制作主要包括胚状体的诱导、包裹制作与发芽试验。
以海藻酸钠包裹细胞胚制作人工种子的研究可分为：愈伤组织诱导→体细胞胚诱导→体细胞胚的同步化→体细胞胚的分选→体细胞胚的包裹（相当于种子的胚乳或子叶）→包裹外膜→人工种子的贮藏→发芽成苗试验→检查体细胞变异程度及农艺研究。
人工种子——精选推荐
人工种子（artificial seeds）的研制。
1、人工种子：即人为制造的种子，它是一种含有植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其他成分的人工胶囊。
人工种子又称合成种子或体细胞种子，任何一种繁殖体，无论是在涂膜胶囊中包裹的，裸露的或经过干燥的，只要能够发育成完整的植株，均可称之为人工种子。
根据包被的需要程度可分为三类：第一类是裸露的或休眠的繁殖体，如可以适当干燥的体细胞胚(如鸭毛草的体细胞胚)，休眠的微鳞茎和微块茎等，它们在不加包被的情况下也具有较高的成株率；第二类为人工种皮包被的繁殖体，一些体细胞胚，原球茎等虽不能过度干燥，但只需人工种皮包被即可维持良好的发芽状态，如胡萝卜体细胞胚；第三类是水凝胶包埋再包被人工种皮的繁殖体，大多数体细胞胚，不定芽，茎尖等均需要先包埋在半液态凝胶中，再经人工种皮包裹才能避免失水，从而维持良好的发芽能力。
与试管苗技术和自然有性繁殖种子相比,人工种子具有以下突出的，甚至是不可取代的优点：其一，在无性繁殖植物中，有可能建立一种高效快速的繁殖方法，它既能保持原有品种的种性，又可以使之具有实生苗的复壮效应；其二，可以对优异杂种种子不通过有性制种而快速获得大量种子，特别是对于那些制种困难的植物更具有重要的实用意义；其三，对于一些不能正常产生种子的特殊植物材料如三倍体，非整倍体，基因工程植物等，有可能通过人工种子在短期内加大繁殖应；其四，与田间制种相比，可以节省制种用地，且不受季节限制，可以实现工厂化生产，同时还避免了种子携带病原菌的危险；其五，与利用试管苗相比，可以避免移栽困难，且可以实现机械化操作，同时还便于储藏和运输。
2、人工种子的构成及特点：（1）人工种皮：包裹在人工种子最外层的胶质化合物薄膜，具有进行气体交换、防止营养物的渗漏、抗机械压力。
（2）人工胚乳：人工配制的保证胚状体营养物质。
（3）胚状体：胚状体是由组织培养产生的具有胚芽、胚根和类似天然种子胚的结构，具有萌发长成植株的能力。
人工种子制作的技术流程
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人工种子
人工胚乳一般由含有供应胚状 体养分的胶囊组成,养分包括矿 质元素、维生素、碳源以及激 素等。
三. 人工种子分类
根据Redenbaugh对人工种子的分类方法，可将人工种 子分为三大类： 裸露的或休眠的繁殖体 如微鳞茎，微块茎等。它们 在不加包被的情况下也具有较高的成株率。 人工种皮包被的繁殖体 一些体细胞胚、原球茎等不 能过度干燥，但只需要用人工种皮包被即可维持良好的 发芽状态，如胡萝卜体细胞胚。 水凝胶包埋再包被人工种皮的繁殖体 大多数体细胞 胚、不定芽、茎尖等均需要先包埋在半液态凝胶中，再 经人工种皮包裹才能避免失水，从而维持良好的发芽能 力。
最近还报道一种硅酮种衣，它不仅可以抗真菌，而 且可渗入水蒸气和氧气，这些材料均还处于试验之 中。
人工种子还在继续研究中，目前还不
能大面积用于生产，因为还存在着难题： 体细胞胚诱导及其可能发生变异；人工种 皮还存在缺陷；贮藏、发芽技术尚待解决； 人工种子工厂化生产配套设施、及种子成 本过高等。这些问题一旦解决，人工种子 的应用将会展现广阔前景。
海藻酸钠易失水干缩，为克服此弱 点，采用二重结构，即在胶囊中包埋培 养液、保水剂，使体胚悬浮于培养基中， 为防止发芽时杂菌感染，添加抗菌剂等。
三．人工种皮的装配
理想的人工种皮应该是： 具有一定的封闭性以保证人工胚乳的各种成 分不易流失，同时又具有良好的透气性。 具有一定的坚硬度，以加强人工种子的耐储 运性和适于机械化操作。 无毒无害，能保证繁殖体顺利穿透发芽。 配制简单易行，成本低。
四. 人工种子的意义
其一，在无性繁殖植物中，有可能建立一种高 效快速的繁殖方法，它既能保持原有品种的种 性，又可以使之具有实生苗的复壮效应； 其二，可以对优异杂种种子不通过有性制种而 快速获得大量种子，特别是对于那些制种困难 的植物更具有主要的适用意义；
人工种子包衣方法.doc
人工种子包衣方法
种子包衣是在农业中常用的技术，种子包衣不仅可以有效的防治病虫害，而且对植物的前期的生长也有十分好的作用。
下面小编就为大家带来常用的人工种子包衣方法：
（1）塑料袋包衣法：把备用的两个大小相同的塑料袋套在一起，取一定数量的种子和相应数量的种衣剂装在里层的塑料袋内，扎好袋口，然后用双手快速揉搓，直到拌匀为止，倒出即可备用。
（2）大瓶或小铁桶包衣：准备有盖的大玻璃瓶或小铁桶，如可装2000克的大瓶或小铁桶，应装入1000克种子和相应数量的种衣剂，立即快速摇动，拌匀为止。
倒出即可备用。
（3）圆底大锅包衣：先将大锅固定，清洗晒干，然后称取一定数量种子倒入锅内，再把相应数量的种衣剂倒在种子上，用铁铲或木棒快速翻动拌匀，使种衣剂在种子表面均匀迅速地固化成膜后取出，装入聚丙烯双层编织袋内，妥善保管备用。
以上三种是常用的人工种子包衣方法，大家可以根据种子的数量合理的选择，希望小编的文章对大家有所帮助。
植物人工种子研究与应用进展
甘薯 人工 种子 的研 究 ， 移栽存 活率 均达 １ ０ ； ０ 同年
研 究 了 水 稻 不 定 芽 人 工 种 子 ；９ ５年 实 现 了 安 祖 花 １９ 不 定 芽 人 工 种 子 直 播 成 株 ；０ ０年 人 们 对 铁 皮 石 斛 ２０ 兰 人 工 种 子 的 制 作 流 程 ， 殖 体 的选 择 ， 工 胚 乳 的 繁 人
些 自然 条件 下不 结实 的 或种子很 昂贵 的植 物进 行繁 殖， 固定 杂种 优 势 ， Ｆ 杂交种 可 多代 利用 ， 优 良 使 ｌ 使 的单 株能快 速 繁殖 成 无 性 系 品种 ， 而 大大 缩 短 育 从 种 年 限 。此 外 ， 由于 人工 种子作 为播 种材 料 ， 在一定 程 度上 可取 代部 分种 子 与块根 茎 等 。在 人工 种子 的 包 裹材 料里 加 入各 种 生 长 调 节 物质 、 肥 、 药等 ， 菌 农 可人 为地影 响 和控制 作 物生 长发 育和抗 性 。可 以保
人工 种子 的生 长发 育 ， 高作 物 或 花 卉 的 生 长 势及 提
抗逆 能 力 。
于 １８ ９ ７年 将其 列入 国家 高技 术研 究与 发展计 划 。
２ ２ 材 料 选 择 ．
２ 植 物 人 工 种 子 的 一 般 概 念
２ １ 植 物 人 工 种 子 的 定 义 ． 植 物 人 工 种 子 （ ａ ｔａ ｔｆ ｃａ ｅ ｄ）概 念 最 Ｐｌ ｎ ｒ ｉ ｉｉ ｌｓ ｅ
人工种子的研究现状和发展前景
人工种子的研究现状和发展前景白雪11021295411级种工二班引言种子不仅是植物种续代繁衍之本，而且也是人类衣食之源。
春种一粒粟，秋收万颗籽。
”农业上传统的种植方式，大多是用种子播种来进行作物的繁殖与栽培。
植物人工种子的制作，是在植物组织培养基础上发展起来的一项生物技术。
“细胞工程技术的开展，为作物的育种与繁殖提供了不少新的技术手段。
在离体培养条件下，植物学家们已可使植物的一个芽、一小块茎、一小块叶甚至一个细胞再生成为小植株；在实验室里，一年四季可生产出成千上万的试管植物来。
植物人工种子作为一项新兴的生物技术，为农业生产展示了诱人的前景，已引起世界各国的重视。
尽管尚未进入应用阶段。
但目前植物人工种子技术发展迅速，在不久的将来定能发挥出其潜在的优势。
一．人工种子的概念植物人工种子（plant artificial seed）概念最早由Murashige （1978）提出，它是指利用细胞的全能性，将植物离体培养中产生的体细胞胚或能发育成完整植株的分生组织（芽、愈伤组织、胚状体等）包埋在含有营养物质具有保护功能的外壳内形成的在适宜条件下能够能够发育成完整植株的小颗粒。
天然的植物种子是由种皮、胚、胚乳三部分组成。
种皮是由珠被受精后发育而来，常具有多层细胞：外部为厚壁细胞，内部几层为薄壁细胞，排列紧密，有极强的保护作用机械力量。
胚乳由受精极核发育来，含有大量养料，为胚发育提供营养。
胚由受精卵（合子）发育而来，由胚芽、胚轴、胚根、子叶组成，将来发育成新的植株。
完整的人工种子包括：人工种皮、人工胚乳胚状体（体细胞胚）3 部分。
有的人工种皮是指海藻酸钠与氯化钙络合形成的包在胚状体等材料外的藻酸钙层，它具有一定的硬度，有保护功能。
有的人工种子在海藻酸钠胶囊外又包一层高分子化合物（Elvax4260 或聚丙烯酸酯），种皮就是指这层高分子化合物外膜。
人工种皮上没有种脐、种孔等结构。
人工胚乳常是人工配制的能供胚良好生长的培养基。
植物人工种子技术
植物人工种子技术摘要：植物人工种子是指将植物离体培养中产生的体细胞胚或能发育成完整植株的分生组织,包埋在含有营养物质和具有保护功能的外壳内,形成的在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。
完整的人工种子包括3部分:胚状体、人工胚乳、人工种皮。
植物人工种子技术主要包括体细胞胚的诱导与同步化、包埋方法、人工种皮制备、干化、贮藏及防腐等。
人工种子具有可工厂化大规模制备、贮藏和迅速推广优良种质资源等优点,应用前景十分广阔。
Abstract: artificial plant seed is refers to the plants cultured in vitro produced somatic embryos or can develop into a complete plant meristems, embedding in the presence of nutrients and has a protective casing, formed under suitable conditions to germination seed particle. The complete artificial seed consists of 3 parts: the embryo like body, the artificial endosperm, the artificial seed coat. Plant artificial seed technology mainly includes the induction and synchronization of somatic embryos, embedding methods, preparation, drying, storage and preservation, and so on. Artificial seeds can be used in large-scale production, storage and rapid extension of excellent germplasm resources and so on, the application prospect is very broad.关键词:植物人工种子;胚状体;人工种皮;应用前景一、植物人工种子的定义植物人工种子(Plant artificial seed)概念最早由Murashige(1978)提出,是指将植物离体培养中产生的体细胞胚或能发育成完整植株的分生组织(芽、愈伤组织、胚状体等)包埋在含有营养物质和具有保护功能的外壳内形成的在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。
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植物人工种子技术摘要：植物人工种子是指将植物离体培养中产生的体细胞胚或能发育成完整植株的分生组织,包埋在含有营养物质和具有保护功能的外壳内,形成的在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。
完整的人工种子包括3部分:胚状体、人工胚乳、人工种皮。
植物人工种子技术主要包括体细胞胚的诱导与同步化、包埋方法、人工种皮制备、干化、贮藏及防腐等。
人工种子具有可工厂化大规模制备、贮藏和迅速推广优良种质资源等优点,应用前景十分广阔。
Abstract: artificial plant seed is refers to the plants cultured in vitro produced somatic embryos or can develop into a complete plant meristems, embedding in the presence of nutrients and has a protective casing, formed under suitable conditions to germination seed particle. The complete artificial seed consists of 3 parts: the embryo like body, the artificial endosperm, the artificial seed coat. Plant artificial seed technology mainly includes the induction and synchronization of somatic embryos, embedding methods, preparation, drying, storage and preservation, and so on. Artificial seeds can be used in large-scale production, storage and rapid extension of excellent germplasm resources and so on, the application prospect is very broad.关键词:植物人工种子;胚状体;人工种皮;应用前景一、植物人工种子的定义植物人工种子(Plant artificial seed)概念最早由Murashige(1978)提出,是指将植物离体培养中产生的体细胞胚或能发育成完整植株的分生组织(芽、愈伤组织、胚状体等)包埋在含有营养物质和具有保护功能的外壳内形成的在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。
广义上的人工种子技术包括体细胞胚的生产、包裹、人工种子的贮藏、人工种子制作装置等多方面的技术内容,但从狭义范围来说,人工种子技术包括体细胞胚的生产和体细胞胚的包裹(人工胚乳和种皮)。
完整的人工种子包括3大基本部分:体胚、人工胚乳、人工种皮。
由于人工种子在本质上属于无性繁殖,可对一些自然条件下不结实的或种子很昂贵的植物进行繁殖,固定杂种优势,使Fl杂交种可多代利用,使优良的单株能快速繁殖成无性系品种,从而大大缩短育种年限。
此外,由于人工种子作为播种材料,在一定程度上可取代部分种子与块根茎等。
在人工种子的包裹材料里加入各种生长调节物质、菌肥、农药等,可人为地影响和控制作物生长发育和抗性。
可以保存及快速繁殖脱病毒种苗,克服某些植物由于长期营养繁殖所积累而造成病毒病等。
与试管苗相比成本低,运输方便(体积小),可直接播种和机械化操作。
欧洲将植物人工种子列入尤里卡计划,我国也于1987年将其列入国家高技术研究与发展计划。
二、人工种子的主要制备方法与技术要求从广义上讲,人工种子制备技术包括胚状体生产、胚状体包裹、人工种皮的制备、人工种子贮藏、人工种子制造机械等众多技术内容。
从狭义范围讲,人工种子技术只包括胚状体生产和胚状体包裹(人工胚乳和人工种皮)技术。
1、胚状体包埋胚状体的包埋关系到人工种子萌发、贮藏和生产与应用等重要环节。
对胚状体包裹要求做到:首先,不影响胚状体萌发,并提供其萌发与成苗所需的养分和能量,即起到胚乳的作用;其次,使胚状体经得起生产、贮存、运输及种植过程中的碰撞,并利于播种,即起到种皮的保护作用;最后,针对植物种类和土壤等条件,满足对人工种子的特殊需要。
为了满足上述要求,要有针对性地在包裹剂中加入大量养分、无机盐、有机碳源、植物生长调节剂,以及农药、抗菌素和有益菌类。
人工种子的包埋方法主要有液胶包埋法、干燥包裹法和水凝胶法。
液胶包埋法是将胚状体或小植株悬浮在一种粘滞的流体胶中直接播入土壤。
干燥法是将胚状体经干燥后再用聚氧乙烯等聚合物进行。
包埋的方法。
虽然干燥包埋法成株率较低,但它证明了胚状体干燥包埋的有效性。
水凝胶法是指通过离子交换或温度突变形成的凝胶包裹材料的方法。
目前研究中的人工种子普遍采用水凝胶法,以海藻酸钙作为包埋剂,它具有对胚状体无毒害作用、价格低廉等优点。
但由于海藻酸钙对水溶剂有很好的通透性,使得包埋其中的营养物质、激素、抗生素等(即人工胚乳成分)容易渗透出来,造成营养泄露;另外,由于没有真正意义上的“人工种皮”的包裹保护,一些病原微生物容易侵入胚状体,对种子造成破坏,故目前绝大多数人工种子都只能在无菌条件下才能达到较高萌发率。
2、人工种皮人工种皮一直是人工种子研究的主要热点之一。
Redenbaugh(1987)试验了26种水溶性胶,结果表明只有海藻酸钠、明胶、果胶酸钠、琼脂、树胶及Gelrite可作为内种皮,其中海藻酸钠具有诸多优点而被广泛采用。
但鉴于它仍存在诸如保水性差、水溶性成份及助剂易渗漏、在空气中易失水干燥、干燥到一定程度后不能再吸水回胀而不利于人工种子贮藏和发芽、机械强度差以及胶球粘连等的缺点,对包埋基质的研究应集中在改善其透气性来提高胚的转化率,如用一些纤维素衍生物与海藻酸钠制成复合改性的包埋基质,取得了较为满意的效果。
3、人工种子的干化、贮藏和防腐方法（1）干化因农业生产的季节性所限,需要人工种子贮藏一定的时间。
人工种子含水量大,常温下易萌发,易失水干缩,不利于贮藏。
干化能增强人工种子幼苗的活力,有助于贮藏期间细胞结构和膜系统的保持和提高酶的活性,使其更好的耐贮性。
目前,有关胚状体的干化处理已进行了很多工作。
一般在4℃左右的温度下保存,随着时间的延长,萌发率呈现下降趋势,这可能有人工种子没有休眠有关[8]。
（2）贮藏贮藏是人工种子研究的主要难题之一,目前报道的方法有低温法、干燥法、抑制法、液体石蜡法等多种方法的结合。
干燥法和低温法相结合是目前报道最多的方法,也是目前人工种子贮藏研究主要热点之一。
目前,有关包裹体胚的干化处理已进行更多的工作。
李修庆(1990)发现海藻酸钠包埋的胡萝卜体胚经干化后其超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性显著提高,从而减轻低温贮藏对胡萝卜体胚的伤害。
近年有关液氮冻存体胚及包裹体胚的报道越来越多]。
（3）防腐防腐是人工种子贮藏和大面积田间播种的关键技术之一Ocastillo(1998)制得番木瓜人工种子虽有较高的萌发率,但未见有菌条件下成苗的报道。
美国加州植物遗传公司(PGI)与Ciba-Geigy公司合作,专门研究人工种子防腐剂添加问题。
李修庆等(1990)在人工种皮中加入防腐剂G和对蛭石灭菌后播种,人工种皮中加入400～500mg/L的先锋霉素、多菌灵、氨苄青霉素和羟基苯甲酸丙酯,均有不同程度的抑菌作用,使甘薯人工种子在有菌的MS琼脂培养基上萌发率提高了4%～10%以上。
但当人工种子进入大规模的田间种植阶段,则应考虑到方便操作和降低成本等问题。
所以防腐剂的选择有两种方向,一方面是从农药中筛选,另一方面是选择与天然种皮有相似特性的高分子材料作为人工种皮。
三、人工种子的应用前景人工种子具备组培试管苗的全部优点，具有巨大的应用前景具体表现在以下几方面: （1）可以使在自然条件下不结实、结实率低或种子昂贵的植物得以繁殖; （2）固定杂种优势;（3）不受季节限制，快捷高效; （4）在制作人工种子时加入的菌肥、微生物、农药，为后期的管理工作带来方便; （5）人工种子能够克服营养繁殖造成的病毒积累，可快速繁殖脱毒苗。
目前，珍稀药用植物人工种子技术的实验室研究已趋于成熟，然而在大面积运用方面还存在很多问题，许多植物目前还不能靠组织培养快速产生大量高质量的体细胞胚，且人们还不能有效控制离体培养后的变异问题，由此可见，人工种子要想成为珍贵药材的主导繁殖体，目前仍有一定的难度。
四、讨论人工种子从一诞生就向人们展示了诱人的前景,目前人工种子尚处于研究开发阶段,但它已在繁殖遗传工程植物、减数分裂不稳定植物和珍稀及珍贵植物的过程中,显示出了超长的优势。
人类要首先解决的关键问题是:人工种子本身的质量问题及人工种子的成本问题。
虽然一些研究机构已经建立起大规模自动化生产线,能够生产出高质量、大小一致、发育同步的人工种子,但是它的成本仍高于天然种子。
以苜蓿为例,目前生产1粒人工种子所需成本是0.026美分,而1粒天然苜蓿种子的成本是0.0006美分,二者相差40多倍[12]。
由此可见,人工种子要想成为种植业的主导繁殖体,目前仍存在一定的困难,但我们有理由相信经过全世界科技工作者的努力,随着现代科技的迅猛发展,以人工种子代替天然种子,人类最终实现农业、林业全程工业化,全程化控制将指日可待。
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