第6章第二节）人工种子课件.pptVIP

第二节 人工种子的研制 一、人工种子概述 人工种子概念的拓展 　　随着人工种子研制工作的发展，其概念也发生了变化。Kamada(1985)认为, 用含有营养成分的胶囊包裹着一个能发育成植株的培养体（包括胚状体、芽体、 小鳞茎等），都可称为人工种子。1987年， Bapat等首次用桑树试管苗腋芽制成 人工种子，证实了Kamada的观点。随后，Mather等（1992）用瓦氏缬草顶芽、沈 大棱等（1991）用水稻不定芽，邓志龙等（1992）用安祖花愈伤组织块，何奕昆 等（1997）用半夏组培产生的小块茎，都制成了人工种子。 　　总体来说，完整的人工种子应包括能发育成植株的繁殖体、人造胚乳（有助 于种子贮藏、发芽或生长的助剂）、人工种皮等三大部分组成。 但目前的研究 通常将人工胚乳也种皮化了。 　　由于一些植物在离体培养时能够产生小球茎（如荸荠）、小块 茎（如马铃薯），所以它们在制作人工种子时并不需种皮和胚乳包 裹。因此，任何一种经人工种皮包被或裸露的，具有形成完整植株 能力的繁殖体均可称之为人工种子。 　 繁殖体：具有成株能力的离体培养物。 人工种子的结构 人工种子分类 以胚状体为繁殖体的人工种子 以器官（芽、鳞茎、球茎等）为繁殖体的人工种子 研制人工种子的意义 二 繁殖体的种类及其培养技术 （一）不同繁殖体的比较 部分植物繁殖体诱导所需的培养条件 不同繁殖体成苗所需时间及成株率 （二）繁殖体的生产 体细胞胚的规模化生产 微器官的生产 芽繁殖体的培养 三、人工种子的包被 体细胞胚形成后，还需要在无激素培养基上经过一定阶段的后熟培养，才能进行脱水干燥，剔除畸形胚后再进行包埋。在脱水之前可用ABA处理，强迫其进入休眠状态，利于长期贮存。 微器官繁殖体不能过度脱水，但也要适当干燥，除去表面及多余的水分，并需要进行表面消毒处理（防止包被后的微生物感染）。为了延长贮存的时间，最好是根据使用的季节进行一定的休眠处理。 以芽为繁殖体的类型，则不能进行脱水处理，但必须筛选生长健壮、组织充实的芽进行包埋。 （二）繁殖体的包埋 人工胚乳：由包埋基质和胚乳介质组成。 对包埋基质的要求： 对繁殖体及其它生物无毒害作用，具有一定的缓冲作用，以保证繁殖体在生产、运输和种植操作中的安全。 具有一定的保水性，能吸水回涨。 成本低、工艺简单。 最常用的包埋基质为海藻酸钠，以 CaCl2 作络合剂进行固化。海藻酸钠具有生物活性、无毒、强度较高、成本低、操作简单等优点，但也存在保水性差、水溶性成分易渗漏、易失水、干燥到一定程度后不易吸水回涨等缺点。 用某些纤维素衍生物与海藻酸钠进行复合改性后的包埋基质（如海藻酸钠/聚氮基葡萄糖等），既保留了海藻酸钠基质的特点，又具有良好的透气性、保水性和吸水回涨性能等，是新型的包埋基质。 另外，也有人使用一些新材料，如婴儿用品。 胚乳介质 胚乳介质的选择原则为：有利于人工种子的贮藏、萌发及转株。它至少应包含繁殖体萌发时所需的养分和生长调节剂，此外，还应含有一些防腐剂和防衰老物质等。在大多数的研究中，一般采用该植物组织培养时所用的培养基和激素来配制胚乳介质。 由于繁殖体的含水量较高，贮存中极易受到微生物感染，在胚乳介质中还应有适当的杀菌剂。 两种常用的胚乳介质配方： 几种植物人工种子的附加成分及成苗率（陈正华等，1998 ） 人工种皮的存在问题 人工种子在无菌条件下的转株率很高，如旱芹人工种子的转 株率已达90％以上，三七人工种子达89.7％，但在有菌条件下转 株率还很低，有时甚至为０，这也是人工种子转入生产实用化阶 段的难题。这一问题有赖于人工种皮的解决。用至今所报道的包 埋方法得到的人工种子，仍存在表面发粘、强度小、不利于运输 及播种、营养渗漏快、保水能力差、易受土壤及环境影响等问题。 因此， 国内外都在试图寻找一种能接近天然种皮的高分子有 机材料作为人工种皮，并取得了一些进展。 （三）人工种皮的装配 常用的人工种皮材料 人工种子制作程序（小结） b a c a. 番木瓜体细胞胚人工种子（Castillo等，1998）； b. 马铃薯微芽人工种子（Patel等，2000）； c. 人参体细胞种子（Choi和Jeong，2002）。 实验室制作人工种子 理想的人工种皮应具有如下特性： 较好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。 成本低廉，操作简单。 早期使用Elvax 4260涂膜，但价格昂贵，操作复杂、包裹效果也不尽人意。 新近试验的二氧化硅化合物，它包括了疏水的Tullanox和微亲水的Cab-O-Sil，能够以粉末状包裹在人工种子胶囊外层，操作时只