人工种子的研究现状和发展前景
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浅析种子产业发展现状与发展前景种子产业是农业的基础,对于农作物的生产和发展起着至关重要的作用。
本文将对种子产业的发展现状进行浅析,并展望其未来的发展前景。
一、种子产业发展现状1. 种子市场规模扩大:随着农业现代化的推进和农作物品种的不断更新换代,种子市场规模逐年扩大。
根据统计数据显示,全球种子市场规模已超过1000亿美元,预计未来还将持续增长。
2. 品种多样化:随着基因工程和生物技术的发展,种子的品种也越来越多样化。
除了传统的杂交种子和优良品种外,转基因种子和有机种子等新型种子也逐渐进入市场。
3. 技术创新推动发展:种子产业的发展离不开技术的支持。
近年来,种子产业在种子繁育、质量检测、种子处理等方面取得了许多创新成果,提高了种子的产量和质量。
4. 产业链完善:种子产业的发展促进了相关产业链的完善。
从种子生产、加工到销售和服务,形成了一条完整的产业链,为种子产业的发展提供了有力的支撑。
二、种子产业发展前景1. 市场需求持续增长:随着人口的增加和城市化的进程,对农产品的需求将持续增长。
种子作为农业生产的基础,市场需求将会持续增加,为种子产业的发展提供了广阔的空间。
2. 技术创新助力发展:随着科技的不断进步,种子产业将会迎来更多的技术创新。
基因编辑、遗传改良等新技术的应用将为种子产业带来更多的机遇和挑战。
3. 国家政策支持:各国政府对农业和种子产业的重视程度不断提高,通过出台相关政策和扶持措施,促进种子产业的发展。
这将为种子产业提供更好的政策环境和市场保障。
4. 国际合作机会增多:随着全球化的深入发展,种子产业的国际合作机会将会增多。
国际间的种质资源共享和技术交流将促进种子产业的发展,提高我国种子产业的竞争力。
综上所述,种子产业作为农业的基础产业,具有广阔的发展前景。
通过技术创新、市场需求增长、政策支持和国际合作等多方面的努力,种子产业将会迎来更好的发展机遇,为农业现代化和粮食安全做出更大的贡献。
浅析种子产业发展现状与发展前景种子产业是农业生产中至关重要的一环,它直接关系到农作物的质量和产量。
本文将对种子产业的发展现状和未来发展前景进行浅析。
一、种子产业的发展现状1. 种子市场规模不断扩大:随着农业现代化的推进和农作物品种的不断更新换代,种子需求量不断增加。
目前,全球种子市场规模已经达到数千亿美元,国内种子市场也呈现出快速增长的趋势。
2. 种子品种丰富多样:随着遗传学、生物技术等科学技术的进步,种子品种的多样性不断增加。
目前,各类农作物的种子品种已经涵盖了传统品种、杂交品种、转基因品种等多个类型,满足了不同地区和不同需求的农民的种植需求。
3. 种子质量不断提升:种子是农作物生产的基础,种子质量的好坏直接影响到农作物的产量和质量。
为了提高种子质量,各国都采取了一系列的措施,包括加强种子质量监管、推广种子处理技术、加强种子繁育等,使种子的发芽率、纯度和萌发力等指标得到了显著提升。
4. 种子产业集中度提高:随着种子市场规模的扩大和竞争的加剧,种子产业的集中度也在不断提高。
目前,全球种子市场的主导企业主要集中在少数几家跨国公司手中,这些公司通过技术创新、品牌建设等手段在市场中占据了较大的份额。
二、种子产业的发展前景1. 农业现代化的推进将进一步促进种子产业的发展:随着农业现代化的推进,农民对高质量、高产量农作物种子的需求将不断增加。
种子产业将面临更大的市场需求,同时也将面临更多的技术挑战和发展机遇。
2. 种子创新将成为未来发展的重要方向:种子创新是种子产业发展的关键。
通过遗传改良、基因编辑等技术手段,研发出更适应气候变化、抗病虫害的新品种,将成为未来种子产业发展的重要方向。
同时,推动种子产业与信息技术、大数据等领域的融合,也将为种子产业的发展带来新的机遇。
3. 种子产业国际合作将进一步加强:种子产业的发展不仅仅是一个国家的事情,而是全球范围内的合作与竞争。
随着全球农业贸易的加深,各国之间的种子资源互补性将进一步凸显,种子产业的国际合作将成为未来发展的重要趋势。
浅析种子产业发展现状与发展前景引言概述:种子产业是农业生产中不可或者缺的一环,对于农作物的良种选择和繁育起着重要作用。
本文旨在浅析当前种子产业的发展现状以及未来的发展前景。
正文内容:1. 当前种子产业的发展现状1.1 种子市场规模持续扩大随着全球人口的增加和农业现代化的推进,种子市场的需求不断增长。
种子产业规模逐年扩大,成为农业产业链上的重要环节。
1.2 种子品种不断丰富随着科技的进步和遗传学的发展,新品种的哺育速度加快,种子品种不断丰富。
高产、抗病虫害、适应性强的新品种逐渐取代传统品种,提高了农作物的产量和质量。
1.3 种子质量与安全性得到重视农作物的良种选择对于农业生产至关重要。
近年来,种子质量与安全性成为种子产业发展的重要关注点。
加强种子质量监管和安全性检测,确保种子的良好品质,保障农业生产的可持续发展。
2. 种子产业的发展前景2.1 技术创新推动种子产业发展随着生物技术、基因编辑等技术的不断进步,种子产业将迎来更多创新。
新技术的应用将加速新品种的哺育和推广,提高农作物的产量和品质。
2.2 农业现代化的推进促进种子产业发展农业现代化的推进将对种子产业的发展产生积极影响。
随着农业机械化、智能化的普及,种子的需求将进一步增加,促进种子产业的发展。
2.3 国家政策支持种子产业发展种子产业是国家农业发展的重要支撑。
政府将加大对种子产业的支持力度,提供政策、技术、资金等多方面的支持,促进种子产业的健康发展。
总结:综上所述,当前种子产业发展现状良好,市场规模不断扩大,种子品种不断丰富,种子质量与安全性得到重视。
未来,技术创新、农业现代化的推进以及国家政策的支持将进一步促进种子产业的发展。
种子产业的发展前景广阔,将为农业生产提供更好的支持,推动农业的可持续发展。
浅析种子产业发展现状与发展前景种子产业是农业生产中至关重要的一环,对于保障粮食安全和推动农业现代化具有重要意义。
本文将从种子产业的发展现状和发展前景两个方面进行浅析,旨在为种子产业的进一步发展提供参考和指导。
一、种子产业发展现状1. 种子市场规模扩大:随着农业现代化的推进和粮食需求的增长,种子市场规模不断扩大。
据统计,我国种子市场规模已经超过1000亿元,年均增长率超过10%。
2. 种子品种日益丰富:随着科技的进步和遗传学的发展,种子品种日益丰富。
传统的粮食作物种子外,还涉及到蔬菜、水果、花卉等多个领域,满足了人们对多样化农产品的需求。
3. 种子质量不断提升:种子质量是保障农作物产量和品质的关键因素。
目前,我国种子质量不断提升,通过选育出高产、抗病虫害、适应性强的新品种,有效提高了农作物的产量和品质。
4. 种子科技创新成果丰硕:种子产业在科技创新方面取得了显著成果。
基因编辑、基因组测序等新技术的应用,为种子育种提供了新的手段和思路,加快了新品种的哺育和推广。
二、种子产业发展前景1. 农业现代化的推进:农业现代化是我国农业发展的必然趋势,而种子作为农业生产的基础,其发展前景广阔。
随着科技的进步和种子品种的不断更新换代,种子产业将更好地适应现代农业的需求,推动农业生产的提质增效。
2. 农业供给侧结构性改革:农业供给侧结构性改革是我国农业发展的重要方向,而种子作为农业供给的重要组成部份,其发展前景广阔。
通过加强种子质量监管和品种创新,优化种子供给结构,可以更好地满足农民和市场的需求。
3. 农业科技创新的驱动:农业科技创新是农业发展的重要动力,而种子作为农业科技创新的核心,其发展前景广阔。
随着科技的进步和新技术的应用,种子产业将不断创新,哺育出更适应市场需求的新品种,推动农业的可持续发展。
4. 农村经济转型升级:农村经济转型升级是我国农业发展的重要任务,而种子产业作为农村经济的重要支撑,其发展前景广阔。
浅析种子产业发展现状与发展前景种子产业是农业生产中至关重要的一环,其发展水平直接影响着农业生产的效率和质量。
本文将从现状和前景两个方面对种子产业进行分析。
一、种子产业发展现状1.1 种子资源丰富:我国拥有丰富的种子资源,种子种类繁多,品质优良。
1.2 种子生产技术先进:种子生产技术不断创新,种子质量得到提升。
1.3 种子市场需求旺盛:随着农业现代化的推进,种子市场需求不断增长。
二、种子产业发展前景2.1 种子品种多样化:随着科技的发展,种子品种将更加多样化,适应不同气候和土壤条件。
2.2 种子质量提升:未来种子产业将更加注重品质,推动种子生产技术的不断创新。
2.3 种子市场规模扩大:随着农业现代化的不断推进,种子市场规模将进一步扩大。
三、种子产业面临的挑战3.1 种子品质不稳定:部分地区种子品质不稳定,影响了农业生产效率。
3.2 种子市场乱象:一些不法商家销售假冒伪劣种子,影响了正规种子市场的发展。
3.3 种子生产成本高企:种子生产成本高企,制约了种子产业的发展。
四、种子产业发展的政策建议4.1 加大对种子生产技术的支持:政府应加大对种子生产技术的支持力度,推动种子产业技术的不断创新。
4.2 加强对种子市场监管:加强对种子市场的监管力度,严厉打击假冒伪劣种子的销售行为。
4.3 降低种子生产成本:政府应出台政策,降低种子生产成本,提高种子产业的竞争力。
五、结语种子产业作为农业生产的重要组成部分,其发展对农业生产的效率和质量具有重要影响。
通过加大对种子生产技术的支持、加强对种子市场的监管以及降低种子生产成本等措施,可以推动种子产业的健康发展,为农业现代化提供更好的支持。
希望未来我国的种子产业能够迎来更好的发展前景。
浅析种子产业发展现状与发展前景引言概述:种子产业作为农业生产的基础,对于保障粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。
本文将就种子产业的发展现状与发展前景进行浅析,从市场需求、技术创新、政策支持和国际竞争等四个方面进行探讨。
一、市场需求1.1 农业生产的需求:随着人口的增长和经济的发展,农业生产对高产、优质、抗逆的种子需求日益增加。
1.2 种植结构调整的需求:农业结构调整对种子的需求也产生了新的变化,例如转基因种子、有机种子等的需求逐渐增加。
1.3 农民对种子的需求:农民对于种子的需求不仅仅是种植作物的需求,还包括对于种子质量、价格、服务等方面的需求。
二、技术创新2.1 基因技术的应用:基因技术的发展为种子产业带来了新的机遇,通过基因改良可以提高种子的产量、抗逆性和品质。
2.2 种子加工技术的创新:种子加工技术的创新可以提高种子的质量和保存性能,延长种子的使用寿命。
2.3 种子繁育技术的进步:种子繁育技术的进步可以提高种子的繁殖效率和纯度,满足市场对于大规模种植的需求。
三、政策支持3.1 种子产业政策的制定:政府通过制定种子产业的相关政策,为种子企业提供市场准入、技术支持和资金扶持等方面的支持。
3.2 种子质量监管的加强:政府加强对种子质量的监管,提高种子质量标准,保障种子的质量和市场竞争力。
3.3 种子知识产权保护:政府加强对种子知识产权的保护,鼓励企业进行创新研发,提高种子的自主创新能力。
四、国际竞争4.1 国际种子市场的竞争:种子产业是全球性的产业,国际种子市场的竞争激烈,国内种子企业需要提高自身的竞争力。
4.2 种子出口的机遇和挑战:随着国内种子产业的发展,种子出口也面临着机遇和挑战,需要加强品牌建设和市场开辟。
4.3 国际合作与交流:国际合作与交流可以促进种子产业的发展,通过与国外企业和机构的合作,引进先进技术和管理经验。
结语:种子产业作为农业生产的基础,发展前景广阔。
通过市场需求的分析、技术创新的推动、政策支持的加强和国际竞争的挑战,种子产业将迎来更好的发展机遇。
人工种子的探究及其发展前景【摘要】人工种子是人为制造的种子,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。
植物组织培养可以诱导植物组织产生胚状体,这种结构与来自正常有性生殖的合子胚十分相似。
将胚状体包裹在含有营养成分和保护功能的膜内,就可以做成人工种子,在适宜条件下,这种人工种子与天然种子一样,可以发芽出苗。
人工种子是在植物的快速繁殖技术上发展起来的,它的主要优点是:繁殖速度很快,可以用发酵罐大量生产,生产成本比试管苗低,且体积小,易于运输等。
人工种子的前景十分诱人。
【关键词】人工种子制备技术问题应用前景人工种子的概念最早是由murashige(1978)提出的,是指通过组织培养术,将植物的体细胞诱导成在形态上和生理上均与合子胚相似的体细胞胚,然后将它包埋于有一定营养成分和保护功能的介质中,组成便于播种的类似种子的单位。
人工种子首先应该具备一个发育良好的体细胞胚(即具有能够发育成完整植株能力的胚);为了使胚能够存在并发芽,需要有人工胚乳,内含胚状体健康发芽时所需的营养成分、防病虫物质、植物激素;还需要能起保护作用以保护水分不致丧失和防止外部物理冲击的人工种皮。
通过人工的方法把以上3个部分组装起来,便创造出一种与天然种子相类似的结构——人工种子。
1. 人工种子的制备方法与技术要求人工种子制备包括胚状体的诱导与同步化、人工种子的包埋、人工胚乳的制作、人工种皮的制作、人工种子贮藏等步骤内容。
1.1 胚状体的诱导与同步化胚状体的诱导:胚状体可从悬浮培养的单细胞得到,也可通过试管培养的愈伤组织、花粉或胚囊获得。
胚状体一般在培养物的表面产生,其形状与合子胚类似,但胚状体却是无性繁殖的产物。
实际操作中,一般在试管中诱导出愈伤组织,并在含生长素的培养液中悬浮培养,然后置于含生长素的发酵罐中,使细胞迅速扩增,再将细胞移入无生长素的发酵罐中诱导出大量胚状体。
胚状体同步化处理或分选:胚状体的同步化是指促使所有培养的细胞或发育中的细胞团块进入同一个分裂时期。
浅析种子产业发展现状与发展前景种子产业是农业生产中至关重要的一环,对于粮食生产、农作物品质和农业可持续发展起着决定性的作用。
本文将对种子产业的发展现状和发展前景进行浅析,以期为相关从业人员和决策者提供参考。
一、种子产业发展现状1. 种子市场规模和增长趋势:根据相关数据统计,全球种子市场规模持续增长,预计到2025年将达到X亿美元。
其中,亚洲地区是全球最大的种子市场,占据了市场份额的X%。
而在国内,种子市场也呈现出逐年增长的趋势,预计到2025年将达到X亿元。
2. 种子质量和品种创新:随着科技的进步和人们对农产品质量要求的提高,种子质量成为种子产业发展的重要指标。
目前,国内外种子企业在种子质量控制方面加大了投入,通过引进先进的种子处理技术和质量检测设备,提高了种子的纯度、活力和抗病虫害能力。
同时,种子企业也注重品种创新,推出了一系列适应市场需求的新品种,如高产、抗逆性强的杂交水稻和蔬菜品种等。
3. 种子产业链条完善:种子产业链条包括种子繁育、生产、加工、销售等环节。
目前,国内种子产业链条逐渐完善,各个环节的企业相互配合,形成了合理的分工和协作机制。
种子繁育和生产环节,一些大型种子企业通过与科研机构和农业大学的合作,加强了品种选育和种子生产技术的研发,提高了种子的质量和产量。
种子加工和销售环节,一些企业通过建立自己的销售网络和物流体系,加强了对市场的服务和反馈,提高了种子的市场竞争力。
4. 种子市场竞争格局:种子市场竞争激烈,主要有国内外两大阵营。
国内阵营以中国农业科学院、中国农业大学等科研机构为代表,具有较强的技术实力和品种优势;国外阵营以美国孟山都、德国拜耳等跨国公司为代表,具有先进的种子处理技术和全球销售网络。
目前,国内外种子企业通过技术引进、合作研发等方式,加强了合作与竞争,提高了市场份额。
二、种子产业发展前景1. 农业科技的推动作用:随着农业科技的不断进步,种子产业将迎来更多发展机遇。
一方面,新一代基因编辑技术的应用将加快新品种的培育和推广,提高农作物的产量和品质。
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。
一般以生成胚状体的培养基为主,外加一定量的生长激素及抗生素等物质。
人工种子内的“胚”是由组织培养中得到的胚状体及芽、短枝、愈伤组织等类似物,它不是受精卵发育而来, 而是体细胞发育而来。
二.人工种子的研究发展人工种子的研究进展早在1977 年, Murashige 在国际园艺植物学会议上首次提出研制人工种子的设想。
1978年,加拿大第四届植物组织培养会议。
利用职务组织培养中具有体细胞胚胎发生的特点。
人工种子具有巨大的应用潜力,引起了各个国家的高度重视,列入高技术研究计划。
20 多年来, 已有几十个国家的科研人员从事着这方面的研究。
欧洲把它列入“尤里卡”计划, 美国Purdue 大学的Kitto Janide (1985)以胡萝卜胚状体为包裹材料首次制造出小圆片状的人工种子, 几乎是同期Redenbaugh(1986)首次使用海藻酸钠为介质包裹单一的胚状体制成圆球形的人工种子。
美国、法国、日本、芬兰、印度、朝鲜等国都在进行人工种子的研究。
在中国,上海植物生理研究所的罗士伟教授最早介绍了人工种子。
我国1987 年把人工种子研究纳入了国家“863” 高技术研究与发展计划。
人工种子的研究,最早是利用包埋体细胞胚来制作人工种子,如胡萝卜、苜蓿、芹菜等模式植物。
后来人们用芽、短枝、愈伤组织等材料作为胚状物进行人工种子的研究。
至今,已对 35 科近40 种植物进行了人工种子的研究。
在包裹材料(主要是胚状体)的培养与优化、人工胚乳及其附加物的探索、人工种皮的研制等方面, 都有了突破性的进展。
人工种子作为一种可替代天然种子的人造体,可直接播种于田间。
人工种子这种新的生物技术在农业上的应用, 将给农业带来巨大的经济效益。
Kitto等(1981)用聚氧乙烯包裹胡萝卜胚状体首次制成了人工种子。
经过20余年的研究,人工种子的研究取得了很大进展,除了胡萝卜、苜蓿、芹菜、水稻、玉米、甘薯、棉花、西洋参、小麦、烟草、大麦、油菜、百合、莴苣、马铃薯等农作物种子外,花卉和林木人工种子如长寿花、水塔花、白云杉、黄连、刺五加、橡胶树、柑桔、云杉、檀香、黑云杉、桑树、杨树等都有成功生产的报道。
“人工种子”的概念一经提出,立刻吸引了不少生物学家们的注意。
作为一种新的生物技术,1983年由美国植物遗传公司申请“制造人造种子”的专利而震动全球。
1986年,日本狮子股份有限公司也申请了制作胡萝卜、石刁柏人工种子的专利。
近年来,已相继有美国、日本、加拿大、芬兰、印度、韩国等开展了人工种子研究工作。
参与欧洲尤里卡计划的法国、瑞士、西班牙等国也制成了胡萝卜、甜菜、苜蓿等植物的人工种子。
一时间,作为生物技术“明星”、“农业上的革命”等的“人工种子”研究,掀起了一股“超级种子”热。
迄今为止,世界各国约对40种植物的体胚或芽研制过人工种子。
我国从1987年开始,正式将人工种子研制纳入国家“863”高技术发展计划。
“超级种子”热,为人工种子制作技术的改进及工艺生产流程的建立打下了良好的基础。
但这些结果中,除了水稻、生菜等少数几种能较大面积在田间播种以外,大多数仍只是停留于实验室中的工作。
一旦要求这一技术由实验室向商业化生产转化,还有不少问题未得到解决。
象如何使胚状体发育健壮、大小一致;如何使人工种皮既可通气,又可防止营养物质渗漏及具有防腐、抗压功能,以及如何使人工种子能自动化生产,机械包裹,等等,均是涉及人工种子能否与自然种子竞争而用于生产的重要问题。
任何新事物的出现,不可能一开始就十全十美。
人工种子研究目前遇到的一些难题,并未冲淡它给农业及其他种植业所展示的诱人前景。
随着人工种子研究的日益进展及制作工艺的日臻完善,可以预料,人工种子作为一种新兴的种子产业而用于生产,将是指日可待的事。
三.人工种子的应用及意义(一)人工种子的应用1.大田作物(1)水稻:对水稻不定芽进行包埋制作人工种子(2)马铃薯、甘薯:不定芽或者度过休眠期的直径为0.2——0.3cm的微型薯用海藻酸钠进行包埋2.园艺植物:水塔花、胡萝卜3.林木方面:桑树、日本珊瑚树4.药用植物:半夏(二)人工种子的意义1.生产不受自然条件的限制和土地的制约天然种子在农业上受季节的限制,一般一年只能繁殖1-2次。
人工种子可在实验室内大量生产不受限制,一个体积为12L的发酵罐在二十天内可生产1000万粒人工种子组织培养苗虽然有许多优点,但成本偏高运输困难是制约试管苗大面积应用的两个主要因素。
与普通的试管苗相比,人工种子具有可自动化批量生产、体积小(通常仅几毫米)便于贮藏运输、适合机械化播种、发芽生长发育比较整齐等优点。
2.快捷高效的繁殖方式,缩短育种时间一个新的水稻品种用常规方法培育需要七到八年时间,而用人工种子与常规育种结合良种繁育技术减少了已在驯化过程,只需三四年时间。
3.人为赋予种子多种优良品质在人工种子制作过程中,可以加入某些农药、有益微生物或生长调节物质,人为的控制植物的生长发育,播种后生长出来的植物就有一定的抗逆性。
而且通过转基因技术,可以是立体培养的“胚”具有优良特性。
4.固定杂种优势并快速繁殖天然种子是有性繁殖获得的,在遗传上具有因减数分裂引起的遗传重组分离现象。
杂种优势只能体现在F1代,而F2代便参差不齐。
人工种子属于无性繁殖范畴,可以保持杂种优势。
对于一些自然繁殖困难的名贵品种,也可通过人工种子进行快速大量的繁殖。
人工种子从本质上说是无性繁殖。
因此即使外植体来自杂合体,用它诱导的繁殖体制作出的人工种子,在繁殖出来的植株群体中亦不出现性状分离。
由于这一特点,人工种子可用来固定杂种优势,使F1 代杂交种可多代利用。
优良单株、优良突变体等使用一点植物组织,经培养就可获得大量胚状体,能快速繁殖成无性系,从而大大缩短育种周期、加速良种繁育速度。
一个体积为12 L的发酵罐在适宜的条件下20d 内生产的胡萝卜体细胞可制作1000 万粒人工种子,供几十公顷地种植用。
人工种子的包裹层是通过化学方法生产的,不存在生物生产的任何限制,一年四季都可在室内生产扩大繁殖,及时为农业生产提供种源。
如果包裹的植物材料是脱毒茎尖,则可获得脱毒苗,从而克服某些植物由于长期进行营养繁殖导致病毒大量积累的现象,并避免脱毒苗在培养过程中重新感染病毒。
一些濒危、珍稀植物及宝贵的种质资源,或者自然繁殖有困难的植物,可通过人工种子生产技术得以快速繁殖。
四.人工种子的制备技术与流程用体细胞胚包埋制作人工种子流程是由 Redenbaugh 等人建立起来的。
人工种子研制程序大致包括:外植体的选择消毒;愈伤组织的诱导;体细胞胚的诱导;体细胞胚的同步化;体细胞胚的分选;体细胞胚的包裹(人工胚乳);包裹外膜;发芽成苗试验;检测体细胞胚变异程度等。
(一)胚状体的诱导生产高质量的胚状体是制作人工种子的关键。
从目前的研究结果来看,并不是所有的植物种子都开发出了胚状体培养发生技术。
不同植物的体细胞的培养亦有难易。
在生产人工种子时,要求胚状体具有可观的成株率,甚至超过天然种子。
1.生产高质量的胚状体及其影响因素生产高质量的胚状体是制作人工种子的关键。
自从1958 年在胡萝卜的组织培养中最先发现胚状体(体细胞胚)以来,诱导出体细胞胚的植物不断增加。
但并不是所有的植物都能够发育出胚状体,而且不同植物诱导体细胞胚的难易程度也不同。
所谓高质量胚状体,就是要求胚状体具有发育完整、生长健壮及具明显的胚根、胚芽双极性结构;形态学上基本无变异,在无菌试管培养下,胚状体发育比较同步,并能得到较高频率的完整小植株 [13] 。
高质量胚状体的发生受植物基因类型、生物性状等内部因素及许多外界培养条件的共同作用,外部因素主要有:生长激素、碳源、氮源等。
不同浓度不同种类的生长激素(6- BA、NAA、2,4- D、ABA、GA3 等)在胚状体的发生过程中起到不同程度的调节作用。
氮源被认为是胚胎发生的重要因素,氮的种类与用量不但影响体细胞胚的发生,而且对其同步化也有一定的作用。
高的无机氮浓度对胡萝卜体细胞胚的发生是必需的。
减少氮硝酸铵的浓度有利于棉花、番木瓜薯芋胚胎的分化成熟。
而碳源在组织培养中起到维持外植体的渗透压提供体细胞胚发育所需能源的作用。
2.胚状体的诱导胚状体的诱导:胚状体可从悬浮培养的单细胞得到,也可通过试管培养的愈伤组织、花粉或胚囊获得。
胚状体一般在培养物的表面产生,其形状与合子胚类似,但胚状体却是无性繁殖的产物。
实际操作中,一般在试管中诱导出愈伤组织,并在含生长素的培养液中悬浮培养,然后置于含生长素的发酵罐中,使细胞迅速扩增,再将细胞移入无生长素的发酵罐中诱导出大量胚状体。
迄今为止,已在100 多种植物中得到了体细胞胚胎,而且在许多珍稀或重要的植物树种上也实现了体细胞胚的正常转株。
胚状体是由孢子体或配子体的细胞通过无性繁殖产生的,其形状与合子胚类似,但却是无性繁殖的产物。