体细胞胚及人工种子

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。

植物组织培养复习资料一、名词解释。

（每个3分，共24分）１、植物组织培养：在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养，使其再生细胞或发育成完整植株的技术。

又称植物离体培养。

２、细胞的全能性：指植物体的任何一个有完整细胞核的活细胞都具有该植物的全套遗传基因和产生完整植株的潜在能力。

3、脱分化：离体培养条件下生长的器官、组织、细胞，经过细胞分裂或不分裂而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织或成为未分化细胞特性的细胞过程。

4、外植体：从活体植物上切取下来，用以进行离体培养的那部分组织或器官。

5、单细胞培养：对分离的到的单个细胞进行培养，诱导其分裂增殖，形成细胞团，再通过细胞分化形成芽、根等器官或胚状体，直至长成完整植株的技术。

6、胚状体：亦称体细胞胚。

指在组培过程中，由植物体细胞所形成的类似于合子胚的结构。

它具有根、茎结构，能够一次性形成再生植株。

7、平板培养：是将悬浮培养的细胞接种到未固化的薄层培养基中，使其与培养基充分配合，再倒入培养皿中进行培养的方法。

8、人工种子：指植物离体培养中产生的胚状体或不定芽，被包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人工种皮中，从而形成能发芽出苗的颗粒状。

9、次生代谢产物：指植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。

10、再分化：细胞经过脱分化形成的愈伤组织再次分化，进行器官形成，产丛生芽或胚状体，形成完整植株的过程。

11、无病毒苗:指不含该种植物主要危害病毒的苗木。

二、不定项选择1、培养室里的湿度一般保持在____C_____.A 30~40%；B 50~60%；C 70~80%；D 80~90%2. 下列不属于生长素类的植物激素是____A D____。

A Kt；B IAA；C NAA；D ZT3. 影响培养基凝固程度因素有_______A B C D__.A 琼脂的质量好坏；B 高压灭菌的时间；C 高压灭菌的温度；D 培养基的PH4. 活性炭在组织培养中的作用有_______ABC_。

植物细胞全能性:植物体的每个细胞都携带有该物种的全部遗传信息，因而只要在适当的条件下，植物一切生活细胞都具有分化为一个完整植株的潜在能力，这就是细胞的全能性。

这是细胞工程的理论基础。

细胞分化:个体细胞发育过程中，后代细胞在形态、结构和生理功能上发生差异的过程。

脱分化:原已分化的细胞，失去原有的形态和机能，又回复到没有分化的无组织的细胞团或愈伤组织，这个过程称为脱分化。

再分化:由脱分化状态的细胞再度分化形成另一种或几种类型的细胞的过程，称为再分化愈伤组织:外植体在离体条件下，细胞经脱分化等一系列过程，转变为一种能迅速增殖的无特定结构和功能的细胞团，称为愈伤组织。

愈伤组织细胞大而不规则,高度液泡化、没有次生细胞壁和胞间连丝。

继代培养:对来自于外植体所增殖的培养物通过更新新鲜培养基及不断切割或分离,进行连续多代的培养.外植体:植物组织培养中用来进行离体无菌培养的材料,可以是器官、组织、细胞和原生质体。

器官发生:指离体培养条件下的组织或细胞团分化形成不定根、不定芽等器官过程。

体细胞胚：由外植体可直接形成胚状体，外植体也可以经脱分化先形成愈伤组织，再由愈伤组织形成胚状体。

胚状体是由体细胞发育而来人工种子：通过将植物组织培养中所产生的体细胞胚或珠芽等包埋在“人工胚乳”和“人工种皮”里，制成的具有播种功能、类似天然种子的颗粒就称为人工种子。

繁殖系数：也叫增殖系（倍)数或增殖率，是指繁殖材料在一个培养周期内增殖的倍数。

污染：指在组织培养过程中培养基和培养材料滋生杂菌，导致培养失败的现象。

褐变：指在组织培养中，由于材料被切割而使多酚氧化酶活化将组织中的酚类物质氧化形成棕褐色的醌类物质，并向培养基中扩散，抑制培养物生长甚至导致其死亡的现象。

玻璃化：指组织培养过程中的特有的一种生理失调或生理病变，试管苗呈半透明状外观形态异常的现象。

悬浮培养：将游离的单细胞或小的细胞团，按照一定的细胞密度，悬浮在液体培养基中进行培养的方法。

主要优点1、通过组织培养的方法可以获得数量很多的胚状体（1L培养基中可产生10万个胚体），而且繁殖速度快，结构完整；2、可根据不同植物对生长的要求配置不同成分的“种皮”；3、在大量繁殖苗木和用于人工造林方面，人工种子比采用试管苗的繁殖方法更能降低成本，而且方便机械化播种，可节省劳动力；4、体细胞胚是由无性繁殖体系产生的，因而可以固定杂种；5、有时可以在人工种子中加入某些农药、菌肥、有益微生物、激素等；6、胚状体发育的途径可以作为高等植物基因工程和遗传工程的桥梁。

7、解决了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。

人工种子的概念人工种子（artificial seeds)又称合成种子（synthetic seeds)或体细胞种子（somatic seeds)。

是将植物离体培养产生的体细胚包埋在含有营养成分和保护功能的物质中，人工种子的结构示意图在适宜的条件下发芽出苗。

人工种子的概念首先是1978年由Murashige在第四届国际植物组织细胞培养大会上提出的。

他认为随着组织培养技术的不断发展，可以用少量的外植体同步培养出众多的胚状体，这些胚状体被包埋在某种胶囊内使其具有种子的功能，可以直接用于田间播种。

日本学者Kamada1985年首先将人工种子的概念延伸，认为使用适当的方法包埋组织培养所获得的具有发育成完整植株的分生组织（芽，愈伤组织，胚状体和生长点等），可取代天然种子播种的颗粒体均为人工种子。

中国科学家陈正华等（1998）将人工种子的概念进一步扩展为：任何一种繁殖体。

无论是涂膜胶囊中包埋的，裸露的或经过干燥的，只要能够发育成完整植株的均可称之为人工种子。

人工种子的概念：人工种子又称合成种子或体细胞种子，指通过组织培养技术，将植物的体细胞诱导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。

人工种子的制作种子能发育出新的植物体，首先是因为它有一个具有生活力的胚。