你聽說過人工種子嗎？人工種子是以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。
人工種子是直徑約5毫米的球體，其構(gòu)造與天然種子的構(gòu)造極其相似，都由體細(xì)胞胚（或其類似物）、人工胚乳和人工種皮三部分構(gòu)成，而人工種子的培育過程恰與這三部分構(gòu)造有著密切聯(lián)系，體細(xì)胞的培育、人工胚乳的配制以及人工種皮的選擇都至關(guān)重要。
體細(xì)胞胚培育
體細(xì)胞胚是由植物體細(xì)胞通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生的一種類似于合子胚的結(jié)構(gòu)。一般情況下，人工種子的體細(xì)胞胚誘導(dǎo)需要從無菌體上取材誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織、通過過篩或梯度離心建立胚性細(xì)胞系、去除培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素以誘導(dǎo)體細(xì)胞胚的形成、稀釋培養(yǎng)濃度并選擇適當(dāng)?shù)耐庵搀w四步方能完成。
在離體條件下，體細(xì)胞胚的發(fā)生一般是不同步的，同一時(shí)間內(nèi)可以看到處于不同發(fā)育階段的體細(xì)胞胚，但制作種子時(shí)必須要求發(fā)育正常、形態(tài)一致的魚雷胚或子葉胚，所以要對(duì)體細(xì)胞胚進(jìn)行過篩、低溫處理、調(diào)節(jié)培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分或酸堿度等同步控制和純化篩選。
人工胚乳的配制
人工胚乳相當(dāng)于天然種子的胚乳，能為體細(xì)胞胚的生長(zhǎng)發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。人工胚乳的配制與選擇需要從多方面考慮，比如是否會(huì)對(duì)包埋的胚有所傷害、是否可以保護(hù)胚以及是否可以讓體細(xì)胞胚萌發(fā)等。
研究人員在進(jìn)行了大量篩選基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，一些水溶性膠是配置人工胚乳較為理想的包埋劑，并且常把人工胚乳制作成膠囊狀。一般情況下，人工胚乳的基本成分有提供體細(xì)胞胚生長(zhǎng)和發(fā)育所需要的水分、養(yǎng)分以及植物激素等，還可以向人工胚乳中添加農(nóng)藥、菌肥等物質(zhì)，提高人工種子抵抗病蟲害的能力。
人工種皮的選擇
人工種皮需要像天然種皮一樣，既能夠保持種子內(nèi)的水分和營(yíng)養(yǎng)不會(huì)流失，又能保證通氣及避免外來機(jī)械壓力引起的損傷，因而明膠化合物薄膜就常被作為制作人工種皮的原料。
與天然種子相比，人工種子存在著明顯的優(yōu)點(diǎn)。首先，人工種子繁殖系數(shù)大，占地少，生產(chǎn)周期短，能人工控制，可實(shí)行工廠化生產(chǎn)；其次，人工種子因?yàn)槭求w細(xì)胞胚培育，具有相對(duì)穩(wěn)定的遺傳性，這一點(diǎn)可以免去植物的選種和雜交過程；最后，自然條件下不能結(jié)實(shí)的作物品種，可以通過人工種子得到大量繁殖。
到目前為止，我國(guó)已成功把芹菜、花椰菜、桉樹和水稻等植物的胚狀體制備成了人工種子，并得到了較高的發(fā)芽率。相信在不久的將來，人工種子可以發(fā)揮其更多的潛在優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造更大的價(jià)值！
本文由江西省九江市柴桑區(qū)二中高級(jí)教師黃少華進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。
人工種子是直徑約5毫米的球體，其構(gòu)造與天然種子的構(gòu)造極其相似，都由體細(xì)胞胚（或其類似物）、人工胚乳和人工種皮三部分構(gòu)成，而人工種子的培育過程恰與這三部分構(gòu)造有著密切聯(lián)系，體細(xì)胞的培育、人工胚乳的配制以及人工種皮的選擇都至關(guān)重要。
體細(xì)胞胚培育
體細(xì)胞胚是由植物體細(xì)胞通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生的一種類似于合子胚的結(jié)構(gòu)。一般情況下，人工種子的體細(xì)胞胚誘導(dǎo)需要從無菌體上取材誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織、通過過篩或梯度離心建立胚性細(xì)胞系、去除培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素以誘導(dǎo)體細(xì)胞胚的形成、稀釋培養(yǎng)濃度并選擇適當(dāng)?shù)耐庵搀w四步方能完成。
在離體條件下，體細(xì)胞胚的發(fā)生一般是不同步的，同一時(shí)間內(nèi)可以看到處于不同發(fā)育階段的體細(xì)胞胚，但制作種子時(shí)必須要求發(fā)育正常、形態(tài)一致的魚雷胚或子葉胚，所以要對(duì)體細(xì)胞胚進(jìn)行過篩、低溫處理、調(diào)節(jié)培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分或酸堿度等同步控制和純化篩選。
人工胚乳的配制
人工胚乳相當(dāng)于天然種子的胚乳，能為體細(xì)胞胚的生長(zhǎng)發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。人工胚乳的配制與選擇需要從多方面考慮，比如是否會(huì)對(duì)包埋的胚有所傷害、是否可以保護(hù)胚以及是否可以讓體細(xì)胞胚萌發(fā)等。
研究人員在進(jìn)行了大量篩選基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，一些水溶性膠是配置人工胚乳較為理想的包埋劑，并且常把人工胚乳制作成膠囊狀。一般情況下，人工胚乳的基本成分有提供體細(xì)胞胚生長(zhǎng)和發(fā)育所需要的水分、養(yǎng)分以及植物激素等，還可以向人工胚乳中添加農(nóng)藥、菌肥等物質(zhì)，提高人工種子抵抗病蟲害的能力。
人工種皮的選擇
人工種皮需要像天然種皮一樣，既能夠保持種子內(nèi)的水分和營(yíng)養(yǎng)不會(huì)流失，又能保證通氣及避免外來機(jī)械壓力引起的損傷，因而明膠化合物薄膜就常被作為制作人工種皮的原料。
與天然種子相比，人工種子存在著明顯的優(yōu)點(diǎn)。首先，人工種子繁殖系數(shù)大，占地少，生產(chǎn)周期短，能人工控制，可實(shí)行工廠化生產(chǎn)；其次，人工種子因?yàn)槭求w細(xì)胞胚培育，具有相對(duì)穩(wěn)定的遺傳性，這一點(diǎn)可以免去植物的選種和雜交過程；最后，自然條件下不能結(jié)實(shí)的作物品種，可以通過人工種子得到大量繁殖。
到目前為止，我國(guó)已成功把芹菜、花椰菜、桉樹和水稻等植物的胚狀體制備成了人工種子，并得到了較高的發(fā)芽率。相信在不久的將來，人工種子可以發(fā)揮其更多的潛在優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造更大的價(jià)值！
本文由江西省九江市柴桑區(qū)二中高級(jí)教師黃少華進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。
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