植物人工种子包被与储藏技术研究进展
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。
油菜种子包衣技术研究
N o n g j i t u i g u a n g油菜种子包衣技术研究柴慧娜在青海,油菜是主要油料作物,有着较为广泛的种植面积,在农业结构进行战略性调整后,将继续扩大种植面积。
对油菜种子进行包衣技术的处理,能够促进其集约化及商品化的发展,可有效应用培育油菜苗的新技术,将秧苗质量提高,实现精量播种,以提升农业机械化及现代化的水平。
本文将根据青海省海东市油菜种植过程中包衣技术应用进行研究,首先探讨在油菜种子上应用包衣技术的重要性,分析油菜种子种衣剂类型,探讨包衣技术的具体应用,最后对包衣技术进行展望。
在油菜种子中应用包衣技术,将施用农药的量和次数有效减少,减少对环境的污染,可推动农业的可持续发展。
而现阶段应用的种衣剂存在的缺陷较多,例如种衣容易脱落、包衣率低、衣膜容易溶于水、药效低、发芽率低、包衣的种子发芽较慢、不具备针对性、包衣种子贮存性差等问题。
一、种衣剂类型1、具备除草功能的种衣剂。
开发高选择性的除草剂和研究除草剂的安全性,为开发具有除草功能的种衣剂打下了良好的基础。
在油菜种子中应用除草功能的种衣剂,能够有效地对根部病害进行控制,可避免残留的除草剂影响油菜。
2、薄膜种衣剂。
这一类型的种衣剂有很多的优点,在应用中有着良好的发展方向,在油菜种子上的应用有着良好的成绩。
但因其价格较高,因此应用范围小,现阶段正在开发价格较低的成膜剂,其价格便宜,可以将油菜种子有机高分子聚合物活力提升,其发芽率能够提升28%左右。
3、生物防治剂。
生物防治剂的作用较为单一,所产生的效果没有农药明显,因此较为单一的生物防治剂在一定时间内会受到限制。
怎样在油菜种子中引入和农药混配的生物防治剂,是现阶段油菜种植需要研究的问题。
4、种子丸粒化种衣剂。
丸粒化可以将油菜种子的质量提高,同时能够达到精量播种的目的,在油菜种植中有着良好的应用。
尽管现阶段我国种子丸粒化技术的推广面积较小,但在油菜种植方面的相关单位对这一种衣剂进行了积极研究,在深入的研究后,这些技术难点将逐一突破,丸粒化技术将会有更好的应用。
人工种子制作的技术流程与应用例子
人工种子制作的技术流程与应用例子下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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人工种子演示文稿
人工种子的概念
植物人工种子 的概念最早1978 年由Mrashige提 出,是指将植物 离体培养中产生 的体细胞胚、不 定芽、顶芽、腋 芽等繁殖体包裹 在能提供养分的 胶囊和具有保护 功能的外膜内, 形成类似于天然 植物种子的结构, 在适宜条件下能 萌发生长成完整 植株。
人工种子的结构
人工种子要真正进入商业市场 并与自然种子竞争,必须降低生产 成本。由于人工种子是由组织培养 产生的,需要一定时间才能很好地 适应外界环境,因此人工种子在播 种到长成自养植株之前的管理也非 常重要,在推广之前必须经过农业 试验,并对栽培技术及农艺性状进 行研究。
人工种子的应用前景
• 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。在作物遗传育种、 良种繁育和栽培等方面起到巨大的推进作 用,由此产生的“ 种子革命” 将造福于整 个人类。 • 人工种子的研究范围从过去的模式植物转 向石斛、半夏等具有重要经济价值的粮食 作物 、观赏植物和药用植物,大大增加了 它的应用价值与商业价值,将推动经济的 发展。
• 完整的人工种子包括:繁殖体(胚状体)﹑人工胚 乳﹑人工种皮
人工种子的制作过程
• 人工种子的制作过程:大致包括体细胞胚的同步 化控制﹑胚状体的包埋﹑人工种子的储藏及萌发 检测
人工种子的研究进展
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。
人工种子的研究进展
欧洲把它列入“ 尤里卡” 计 划,美国 P u r d u e 大学的 K i t t o和J a n I d e 在 1985 年以胡萝 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Re d e n b a u g h 与1986年首次使 用海藻酸钠为介质包裹单的胚状体 制成圆球形的人工种子 。
植物人工种子研究进展及在烟草上的应用前景
念 、影响体细胞胚诱导 的因素 、体细胞胚 的筛选 纯化 、人 工种子贮 藏等方面 阐述 了人工种子研究 现状 ,并提 出
了烟 草 人 工 种 子存 在 问题 及 今 后 的 研 究 方 向 。 关键 词 :人 工 种 子 ;研 究 进 展 ;烟 草 ,
Ad a c s i t d n p a ta tf i ls e n s a p ia i n f r g o n n t b c o v n e n su y o l n r i c a e d a d i p l to o e r u d o o a c i t c
维普资讯
西 南 农 业 学 报
52 7
S u h e t hn o ra slutr l c n e o tw s C ia un l f r l a i c s J oA c u S e
20 0 6年 l 卷增刊 9
VD.9 1 1
Muahg rsi e于 17 9 8年 在 国 际 园 艺 植 物 学 会 上 提 出 的 。最 初 ,人 工 种 子 主要 指 包 被 在 含 有 养分 和 具 有 保 护 功 能 的物 质 中形 成 的 ,并 在 适 宜 条件 下 能
年 限 。第 四 ,可 以保 存 及 快 速 繁 殖脱 毒苗 ,并 避
免 脱 毒 苗在 繁 殖过 程 中重 新 受 病 毒 的侵 染 。第 五 , 与普 通 的试 管 苗 相 比 ,运 输 方 便 ,可 直 接 播 种 和 进 行 机械化 操 作 。
够 发 芽 出苗 的体 细 胞 胚 颗 粒 体【, 中 的营 养 成 分 ”其
和 附 加 物 质 称 为 人 工 胚 乳 ,具有 保 护 功 能 的 物 质
பைடு நூலகம்
种子贮藏蛋白研究及其应用
种子贮藏蛋白研究及其应用种子的贮藏蛋白是种子发育中的一个重要成分。
这些蛋白贮存在植物的种子中,为种子提供养分,从而保证种子的正常生长和发育。
由于种子贮藏蛋白的重要性,人们对其进行各种研究和应用。
本文将介绍种子贮藏蛋白的基本情况、研究进展以及其在农业和医学领域中的应用。
一、种子贮藏蛋白概述种子贮藏蛋白是种子发育的重要成分之一,其组成、含量和分布与物种相关。
贮藏蛋白的质量和数量直接影响着种子的品质和萌发率。
一般来讲,种子贮藏蛋白分为胶体蛋白、谷蛋白、亚麻籽蛋白和花生蛋白等几个大类。
胶体蛋白主要存在于豆类、橄榄、葵花籽和金鱼草等植物中;谷蛋白则主要存在于玉米、大麦、小麦和水稻等谷类植物中;亚麻籽蛋白主要存在于亚麻籽中;花生蛋白则存在于花生种子中。
这些贮藏蛋白均是重要的营养来源,可以提供植物发育所需的氮源和能源。
二、种子贮藏蛋白的研究进展随着生物技术的迅猛发展,种子贮藏蛋白的研究也逐渐加深。
近年来,许多研究人员通过基因工程手段改善贮藏蛋白的质量和数量。
例如,通过转基因技术,科学家可以在植物中引入外源基因,以增加种子贮藏蛋白的产量和质量。
另外,人们还通过对贮藏蛋白基因进行突变筛选和表达研究,来探究其在种子发育和萌发中的作用机制。
除此之外,种子贮藏蛋白研究还涉及到种子基因组的研究。
通过对种子基因组的测序,研究人员可以快速鉴定和筛选出不同物种中的贮藏蛋白相关基因,并深入探究其在种子发育和萌发中的调控机制。
三、种子贮藏蛋白在农业中的应用种子贮藏蛋白在农业领域中具有广泛的应用价值。
首先,在种子储藏方面,人们可以通过改善种子贮藏蛋白的组成和数量,来提高种子的萌发力和生育能力。
其次,在育种上,种子贮藏蛋白可以作为筛选优良品种的指标之一。
通过测定不同品种中贮藏蛋白的含量和质量,研究人员可以选出质量和营养价值更高的品种并进行进一步研究。
此外,种子贮藏蛋白还可以用于人类食品的生产。
豆类、谷类和葵花籽等植物中的贮藏蛋白可用于制作食品和增加人类营养。
种子贮藏技术
种子贮藏技术低温冻害和发热霉变是北方地区常见的坏种现象,为避免这一现象的发生,必须搞好种子安全贮藏。
一、种子贮藏的准备工作1.清仓消毒,消灭虫源首先要对库房进行检查、修补、清理,做到上不漏,下不潮,门窗有防鼠板、防雀网,清除杂物,配备消防器材。
库外无杂草、无垃圾、无污水,并设防潮沟。
杀灭库房仓虫和虫卵。
可用浓度为0.5%~1.0%的敌百虫喷雾,用药量为0.1㎏/m3,或用浓度为80%的敌敌畏原液熏蒸,用药量为0.01~0.02㎏/m3。
熏蒸时要关闭门窗,密闭72h以上,待通风24h时并彻底清扫后,种子方可入库。
库外要用敌百虫喷防虫线,防止库外昆虫向库内迁移。
2.干燥晾晒,降到安全水不同作物种子的标准水分不同,比如玉米的标准水分是13%,大豆的标准水分是12%,种子含水量在标准水分以下时,对环境条件的忍耐能力很强,在正常贮藏条件下种子发芽率降低缓慢。
在干燥晾晒时要注意抓好以下环节:一是选择干燥通风的晒场;二是薄摊勤翻。
种子晾晒的厚度不宜超过15㎝,每天翻动3~5次。
如果冬季新收的种子没有晾晒条件,也可以采取烘干降水,但一定要不影响发芽率的温度进行烘干;三是防止种子结露返潮。
每天早晨晾晒时间不宜太早,下午集堆时间不宜太晚,待种温下降后入库。
油料作物种子不能高温日晒,应采取适温风干办法降水。
二、种子贮藏的入库工作大多数种子具有很强的吸湿性,充分干燥的种子遇到潮湿的空气更易吸湿返潮。
因此,种子入库时要注意种温与库温差、库内空气湿度。
地面没有隔潮层的库房应垫高堆底30㎝,库内留出0.6~1.0m宽的步道。
外形相似的同作物种子最好不要相邻堆放。
摆放方法要根据种子含水量和季节而定。
含水量低的种子多采用非字形堆法。
含水量较高的种子多采用通风垛,如工字形、金钱形或井字形等,以便通风和贮藏安全检查。
在仓容不足或种子量较大时,可采用散装贮藏方式。
种子堆放不管采取哪种形式,都必须注明作物、品种、等级、产种年限、产地、数量、水分、发芽率、入库时间、保管员姓名等。
人工种子
主要内容
人工种子的概念及特点
概念 分类 特点 优点
人工种子的发展趋势 制造人工种子的关键技术
繁殖体的诱导 繁殖体的干燥与成熟 人工种子的包埋及人工种皮的装配
第一节 人工种子的概念与特点
一、人工种子(artificial seeds)的概念
人工种子(合成种子、体细胞种子):
LH 100 谷氨酰胺 500 1 ADE 40 GA 0.3,IAA 0.3~0.5
21
21 21
油菜
桉树
茶树
华腺
萼木
MS,3% B5,4%~ 5% 改良H, 3% MS,4% MS,2%~ 3% MS,3% MS,0.2~ 0.3%
0.1 2~ 4 0.2~ 0.5 0.5~1 1
1
0.5 0.5
1 1 0.2 0.2
0.5 0.5 1 1
20 28~ 56 28 30 25 20
以胚状体为繁殖体的人工种子
物种
胡萝卜(Daucus carota) 芹菜(Apium raveolens)
主要结果
有菌土壤中发芽成苗 有菌条件下发芽成苗
物种
苜蓿(Medicago satioas) 柑橘(Citrussinensis× C.reticulata ) 甘薯(Ipomoea batatas) 玉米(Zea mays) 杂交水稻(Oryza sativa ×lifolia) 橡胶树(Hevea brasiliensis) 刺五加(Acanthopanax
1978年,Murashige提出可以用少量的外植体同步培养出众多
的胚状体,将这些胚状体包被在某种胶囊内使其具有种子的功能,则 可能直接用于田间播种 1985年,Kamada提出使用适当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)
浅谈农作物种子贮藏技术
浅谈农作物种子贮藏技术【摘要】种子贮藏技术在农业生产中起着至关重要的作用。
不同种子有着不同的贮藏需求,因此选择合适的贮藏方法至关重要。
常见的种子贮藏方法包括干燥法、低温保存法和真空包装法等。
贮藏条件的控制也是确保种子质量的关键,包括温度、湿度、通风和光照等。
近年来,随着科技的发展,新技术如冷冻保存和基因改良等也对种子贮藏产生了影响。
在实践中,我们需要不断总结经验教训,优化种子贮藏技术,为农作物生产提供更好的支持。
种子贮藏技术的不断创新和发展将推动农业生产向更加高效和可持续的方向发展。
【关键词】种子贮藏技术、重要性、不同种子、贮藏需求、贮藏方法、贮藏条件、控制、新技术、影响、农作物1. 引言1.1 引言农作物种子贮藏技术是农业生产中非常重要的一个环节,它直接关系着农作物的保存和利用。
种子作为农作物的基础,对于农作物种子的贮藏技术的重要性不可忽视。
种子的贮藏技术直接影响着种子的保存期、繁殖力和发芽率,同时也对于保护农作物的遗传资源和种质资源具有重要意义。
随着现代农业的发展,不同种子的贮藏需求也在不断增加。
不同种子之间可能存在着不同的贮藏条件和要求,因此在贮藏种子时需要对不同种子进行分类和处理。
在实际应用中,常见的种子贮藏方法主要包括干燥贮藏、低温贮藏、真空贮藏、冷藏贮藏等方式。
这些方法在不同情况下都有其独特的优点和适用范围,农民们可以根据不同种子的特性和需要选择适合的贮藏方法。
为了保证种子的贮藏效果,控制好贮藏条件也显得尤为重要。
温湿度的控制、通风保鲜、光照的限制等措施都可以对种子的贮藏效果产生重要的影响,因此在贮藏种子时务必注意这些细节。
随着科技的不断进步,新技术对于种子贮藏也产生了重要的影响。
利用先进的设备和技术手段可以更好地保护种子的质量和保存种子的种质资源,因此在实际操作中可以适当应用这些新技术。
农作物种子贮藏技术对于农业生产具有重要意义,正确选择合适的贮藏方法并严格控制贮藏条件可以有效延长种子的保存期限和保护种子的品质,从而为农业的发展提供更好的保障。
植物人工种子的研究现状及应用前景
求允许 内外气体交换通畅, 以保持胚 状体的活力 , 又要能防止水分及 营 养物质 的渗漏而起保护作 用。一般采 用双层 膜种皮 的结构 :内膜 和外 膜 。内膜是人工胚乳 的支持 物 , 它必须具备 以下特 点 :1 对繁殖体无 ()
种子技术发展迅速, 在不久的将来定能发挥出其潜在优势。
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
素 的影响 , 同时也有利于人工种子 的运输 、 贮藏 和播种 。美 国的一个研 究组花 了近两年时间,从百余种材料 中筛选 到目前广 泛使用 的人工种
子包埋介质海藻酸钠 。 这种物质在 01 . M氯化钙溶液 中可以迅速固化成 透 明的小胶球。海 藻酸价格低廉 , 质地柔软无毒性 , 还可人为地在其 中 加入各种营养物质和生长调节剂 , 因此是一种 , 迄今 为止已发现 的比较 理 想 的 体 细 胞胚 包 埋 剂 。 32人工胚乳 的制作 . 人工胚乳的制作实质上是将筛选 出的适合该体细胞胚萌发的培养 基, 添加到包埋介质 中, 以提供胚状体新陈代谢和生长发育所需要的营 养物质及生长激素等 。 人工胚乳 一般 由基本培养基成分 、 生长调节剂和
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 。 2人 工 种 子 的概 念 . 植 物人工种子 (ln at case ) 念最早 由 M rsie 17 ) pat rf i d 概 i le i uahg (9 8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 物质和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
人工种子
3. 人工种子存在的问题及前景
1.体细胞胚的质量及大规模生产
3.金属离子 研究发现:Ca2+ 、Cu2+ 、Al3+ 可与海藻酸钠 Fe2 + 、Zn2+、Mn2+形成胶囊的外壳较软。 Ca2+ 可以作为很好的海藻酸钠的离子交换剂,用于人 工种子包被中,并对繁殖体的萌发与转化不造成 影响。
4.其他物质
(1)人工种子的优势之一是可以在胶囊中添加杀菌剂、 防腐剂、农药、抗生素、除草剂等,人为地影响和控 制植物的发育与抗逆性。 (2)如:在杂交稻体细胞胚人工种子中加入杀菌剂 (多菌灵和链霉素),发现其对人工种子在无菌条件 下的萌发和转化并无影响。说明杀菌剂可以在有菌条 件下应用于人工胚乳。
2.3 人工种子的储存
1.低温储藏技术 低温储藏是指在不伤害植物繁殖体的前提 下,通过降低温度来降低繁殖体的呼吸作用, 使之进入休眠状态。常用的温度一般是4℃。
在此温度下体细胞胚人工种子可以储存1~2 个月。非体细胞胚人工种子可以在$F下储藏更 的时间。
2.液体石蜡储藏技术 •液体石蜡作为经济、无毒稳定的液体物质,常 被用来储藏细菌、真菌和植物愈伤组织。 •人工种子在液体石蜡中短时间保存(1个月)能 较正常的生长,但时间一长(79d),液体石蜡 对幼苗的呼吸和光合作用有一定的阻碍作用。
•影响体细胞胚的诱导及植株再生的主要因素是外植 体的基因型、生理状况、用作外植体的植物器官以 及外植体与培养基的相互作用等。很多植物目前还 不能靠组织培养快速产生大量的、出苗整齐一致的、 高质量的体细胞胚或不定芽。
水稻种子的贮藏技术
水稻种子的贮藏技术水稻是我国重要的粮食作物,对于水稻种子的贮藏技术是非常重要的。
水稻种子的贮藏技术直接影响着种子的保存和利用效果,因此对水稻种子的贮藏技术进行深入研究和探索,对于提高种子保存品质和利用效果,保障作物种质资源的永续利用具有重要的意义。
本文将针对水稻种子的贮藏技术进行深入探讨,为农业科研和生产提供参考。
一、水稻种子的贮藏条件水稻种子的贮藏条件是指对种子贮藏环境的控制条件,主要包括贮藏环境的温度、湿度、光照、通风和包装等因素。
1. 温度水稻种子的贮藏温度是保持种子贮藏状态的关键因素。
一般来说,适宜的贮藏温度为15~20℃,这个温度范围可以有效地降低种子的新陈代谢,延缓种子老化速度,提高种子的保存期限。
在低温下,种子新陈代谢减缓,但温度过低也会导致种子受到冷冻伤害,产生冷害或电介质破坏,因此在低温贮藏条件下应该对种子进行防冻处理。
在高温下,种子的新陈代谢加快,容易失去活力,降低种子的保存期限。
在贮藏水稻种子时,应该选择适宜的贮藏温度条件,以确保种子的保存效果。
2. 湿度水稻种子贮藏环境的湿度是影响种子质量的关键因素之一。
种子在一定的湿度条件下才能保持一定的活力,过高或者过低的湿度都会影响种子的保存效果。
适宜的湿度条件一般为14%~16%,在这个范围内种子的新陈代谢处于相对稳定的状态,能够保持一定的活力,延长种子的保存期限。
在贮藏水稻种子时,应该选择干燥、通风良好的环境,控制好湿度条件,避免种子受潮或者失水,以确保种子保存效果。
3. 光照水稻种子在贮藏中应该尽量避免光照,因为光照会促进种子的新陈代谢,加快活力的消耗,降低种子的保存期限。
因此在贮藏水稻种子时,应该选择暗处进行保存,并采取适当的打包或者遮光措施,避免种子受到光照的影响。
4. 通风水稻种子在贮藏中需要良好的通风条件,以保持种子的新鲜度和干燥度。
如果环境通风不良,会导致种子受潮、发霉、产生热害等问题,降低种子的保存期限。
因此在贮藏水稻种子时,应该选择通风良好的环境,保持空气流通,避免种子受潮和发霉。
种子新技术及研究进展
种子引发的机制
(四)种子引发过程中的生理生化变化
提未成熟种子和老化种子的活力
未成熟种子由于胚部尚未发育成熟, 发芽率很低,通过引发, 种子可以进一步 实现生理成熟, 从而提高发芽率。
老化种子由于质膜结构受到严重破坏, 细胞质物质外渗, 使种子活力下降。种子 在引发过程中可以进行生化作用及修补老 化结构, 从而提高种子活力。
(三)种子引发的机理
干燥:去除种子增加的水分, 以便种子回复或 接近引发前的含水量(15℃,RH40%)。
全过程采用计算机自动控制。
3.基质引发
即利用固体载体为基质进行引发。此方法是将要处 理的种子、预先定量的固体基质材料及定量的水混 合, 且使溶液达到稳定, 然后将混合液放置在能使空 气进入, 还要能减少蒸发损耗的容器内(例如上部有 小开口的密闭容器) , 在一定温度下处理种子一段时 间,使种子从基质中充分吸水但防止胚根的伸出,达 到水分含量均衡,最终使植株活力增强。
这种处理方法既可对大量的种子引发, 也可对少量 的种子(如名贵的花卉种子) 进行引发, 且优于基质引 发, 引发后不需要进行种子分离。其最大优点是适 用于表面有粘液的种子的引发, 如紫罗兰和鼠尾草 的种子。
6.起泡柱引发技术
7.搅拌型生物反应器引发
8.水引发技术
是将种子先在水中预浸,然后将种子 放在相对湿度100%的密闭容器内培养。
合,置于密闭的容器内,在15~25℃条件下2d~5d, 室温回干24h~48h。
人工种子
2,4-D 11
2 0.1 2~4 0.5~1 1
激素浓度(mg/L)
NAA
ZEA
BA
4.5
1
1
1
0.5
0.2~
0.5
0.5
1
0.5
1
0.5
0.2
1
0.2
1
其他条件 KIN (mg/L)
2
1 脯氨酸4, NH4+10m mol/L LH 100
LH 100 谷氨酰胺
500 1
ADE 40
GA 0.3,IAA 0.3~0.5
无菌及有菌条件下发芽 无菌及有菌条件下发芽 —— ——
鸭茅草(Dactylis glomerata) ——
西洋参(Panax uinquefolium) 无菌条件下发芽
青扦(Picea wilsonii) 大麦(Hordeum vulgare) 四会贡柑(Citrus reticulata)
无菌条件下发芽 无菌条件下发芽 无菌条件下发芽
– 发生一般只需一个培 养程序,但有时为了 增加繁殖体的数量, 也需进行一定次数的 继代。
• 微型变态器官
– 块茎、块根以及鳞茎、 球茎类的繁殖体产生 可能需要经过不同的 诱导程序。
应用方面:
①最先应用于无性繁殖植物
香椒、马铃薯:微薯的人工种子受到重视。
②应用于天然种子繁殖后代群体变异大的植物(如桉树), 虽能用天然种子繁殖,但种子繁育的植株群体变异大,树体 不整齐。
人工种子的繁殖体种类多种多样,人工种子的内涵也越 来越广泛:
1998年,陈正华等提出,任何一种繁殖体,无论是 涂膜胶囊中包裹的、裸露的或经干燥的,只要能够发育 成完整的植株,均可称为人工种子。
植物的脱毒培养与人工种子
五、脱毒植物的鉴定方法
血清鉴定(serological test)(抗原抗体反应):病毒抗血
清具有高度的专化性,因而可用于鉴定受感染而没有
症状的带毒植物。
试管沉淀反应;免 疫双扩散;酶联免疫吸附测定
(ELISA)。
植物汁液
对照血清
抗血清
六、植物脱毒培养的意义
• 能够有效地保持优良品种的特性; • 生产无病毒种苗,防止品种退化; • 快速繁殖新品种,使优良品种迅速应用; • 节约耕地,提高农产品的商品率;
• 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 短期内加大繁殖应用;
• 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。
• 生物学方法:选用抗病毒品种或采用种子 繁殖方法。
四、植物脱毒的原理和技术
• 基本原理
– 早在1934年,White发现烟草花叶病毒在烟草 根中的分布是不均匀的,越靠根尖(root tip) 区病毒含量越低,在根尖的顶端不含病毒。
– 能量竞争,病毒核酸和植物细胞分裂时DNA合 成均需要消耗大量的能量,而分生组织细胞本 身很活跃,其DNA合成是自我提供能量自我复 制,而病毒核酸的合成要靠植物提供能量来自 我复制,因而就得不到足够的能量,从而就抑 制了病毒核酸的复制。
• 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;
人工种子
人工种皮
分内种皮和外种皮 对人工种皮的要求:具有保护胚的功能,并
且无毒性、通气好、抗污染、抗压性好、不 粘连、适于贮藏和运输。 内种皮:聚氧乙烯、海藻酸钠、明胶、琼脂 等。
外种皮常用材料:
Elvax 4260(乙烯、乙烯基乙酸和丙烯酸 共聚物,1987,美国)涂膜,价高,操作 复杂,效果不佳。
1.经济作物和粮食作物的人工种子日益增多
2.以微器官作为繁殖体的报道日益增多,其 中包括微芽、微枝、原球茎、小鳞茎、小 块茎。
以器官为繁殖体的人工种子
物种
繁殖体
主要结果
印度桑(Morus indica)
芽
无菌条件下发芽成苗
檀香(Santalum ablum)
芽
无菌条件下发芽成苗
花叶芋(Caladium bicolor) 芽
※ 具有较好的成熟性,能耐一定程度的脱水。
其次,作为实用化的体 细胞胚种子还必须满足 一定的数量需求,规模 化生产是其基本前提。
Choi等(2002)建立 了人参体细胞胚大规模 液体培养体系,每 500ml容器可生产体细 胞胚12,000个。在体细 胞发育至子叶期早期, 将期转入1/2MS无机盐 加9%蔗糖的培养基中诱 导,获得了良好效果。
石槲兰(Dendrobium)
原球茎 无菌条件下发芽
唐菖蒲(Gladiolus hortalans) 球茎 无菌条件下发芽
香蕉(musa acuminata)
微芽 无菌条件下发芽
杨树(Popupus beijingy) 芽
无菌条件下发芽
以体细胞胚为繁殖体的人工种子
物种
主要结果
胡萝卜(Daucus carota)
➢ 根据植物类型不同,可选择不同的外植体作为 芽发生的来源:
第六章 人工种子的研制
•
•
图6.1 人工种子及其萌发。左图为人工种子示意图(Redenbaugh,1990),中图 为用海藻糖包裹胚状体制成的芹菜人工种子,右图为水稻人工种子的发芽
二、人工种子的研制的意义
• (一)繁殖产生人工种子速度快、数量多、效率高。例如用液体培养基方法 在1升培养基中可产生10万个体细胞胚胎,而在一个体积为12升的发酵罐中, 20多天内生产的胡萝卜体细胞胚可制成1000万粒人工种子。与微繁殖一样, 它不受季节气候和空间的限制,可全年进行,具有占空间小,快速、高效等 优点。 • (二)与微繁殖一样,人工种子属无性繁殖,不存在基因型和表现型的分离, 非常适于固定和繁殖杂种(尤其是需三系配套生产的杂种一代)及雄性不育 系、优良单株、突变体及遗传工程筛选出的优良基因型等。另外,对一些珍 稀名贵品种或经济价值较高的品种、不能产生种子、种子发育不全、或自然 条件萌发率极低的植物,以及存在较长的幼年期(或童期)的木本树种等也 具有重要的应用前景。 • (三)人工种子内可以加入农药、菌肥或有益微生物及激素等,改善和调节 植物的抗逆能力和生长发育。 • (四)利用体细胞胚胎发生途径可进行基因转移,因此人工种子可作为遗传 工程的受体或向生产实践应用的桥梁。 • (五)与试管快繁相比,人工种子操作方便,便于运输、贮存及机械化作业, 节省劳动力和生产成本。这对快繁苗木及人工造林等方面具有很大的应用优 势。
(四)单个体细胞胚胎的分离
• 在单个体细胞胚胎包裹这前,可利用机 械切割或在2%蔗糖溶液中浮力不同分级 筛选1.0 mm长度或以上的单个体细胞胚。
(五)体细胞胚的包裹及人工胚乳研制 •
• •
•
1. 胶囊和胶囊膜制备 ①胶囊和胶囊膜制备材料 人工种子研制所用的包裹材料(有时也称为人工种皮或内种皮)要求质地柔软,能保 护内部的体细胞胚胎并且不能对胚胎有毒害作用,另外要求通气效果好,能形成胶囊, 抗压性好,不粘连,适于贮藏、运输和播种。常用的包裹材料有藻酸盐、藻酸盐-明胶、 琼脂糖、琼脂等,但由于藻酸盐胶凝性好、使用方便、无毒性和价格低廉,目前以藻 酸盐应用较多。Redenbaugh等(1986)采用海藻酸钠作包裹材料,制成苜蓿人工种子, 离体成株率达86%,播种于温室,成株率可达20%。虽然海藻酸钠应用较广,但以海藻 酸钠单一材料包埋体细胞胚及类体胚材料也存在不少缺点,如保水性差、水溶性成分 及助剂易渗漏、易干燥失水、干燥后不能吸水回胀、易粘连、机械强度差,从而影响 到人工种子的贮藏、运输、播种和萌芽。许光学等(1990)采用纤维素衍生物与海海 藻酸钠制成复合改性的包埋基质,可提高包裹材料的透气性。黄绍兴等(1995)用木 薯淀粉与海海藻酸钠制成复合包埋基质,可改善海海藻酸钠的吸水性。Timber等 (1995,1996)在海海藻酸钠中加入多糖、树胶、高岭土等可减慢凝胶脱水的速度。 日本麒麟啤酒公司与美国植物遗传工司(PGI)联合研制成一种新的包埋胶胶衣,可在 一定条件下自行裂开,顺利萌发。 由于单一包裹材料存在的缺陷,因此许多研究者对胶囊膜材料(外种皮)进行了试验, 但只有Elvax 4260效果较好。Ling-Fong Tay(1993)年用壳聚糖作为外种皮制作油菜 人工种子。除涂复外膜外,许多研究者还采用组合包埋法、流体播种法、液胶包埋法、 琼脂或铝胶囊等包埋法等新的方法。许光学等(1990)筛选聚合物材料对人工种子进 行包埋。George等(1995)用硅胶包埋谷子体细胞胚,萌发率达82%,在4℃条件下贮 藏14天可自行裂开萌发。
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等 。其 中以蔗糖应 用 最 为 广 泛 , 进 人 工 种 子 转 化成 促
苗的效果也相对较好 。如叶志毅等 (0 1 制作 桑 20 ) 树( r lb 体细胞胚人工 种子时发现 , Mou a a) s a 与果糖
相比, 蔗糖更 利于 人 工 种 子 的发 芽 和 生 长 。不 同蔗糖 浓度 对 人 工 种 子 萌 发 的 影 响 也 不 同 。 A r n di i等 a (00 i对 猕 猴 桃 ( cndadl i a) 定 芽 的包 20 )4 J A t ii ec s 不 i io
研究人工种子技术的 目的在于获得大量能够长久 储藏, 并且在储藏一段时间后仍具有高成活率 的人工 种子 , 以替代 自然种 子应 用于农 业 生产 , 实现人 工 种子 的优势。人工种子生产的关键技术包括高质量植物繁
培养 基成 分 、 长调 节剂 和碳 源组成 。 生
1 1 基本 培养 基与 碳源 .
人工种子 ( rfi ed ) a ic l es 或合 成种子 ( yt t t as i Sn ec hi ses 的概念是 M r h e 17 年在 国际园艺植物 ed) ua i 于 9 8 sg
殖体 的大量生 产 , 人工 种 皮材料 的研 制 , 工 种子 的储 人
藏等方 面 ・ 。 目前 已有 大量 文献对 人工 种 子 的包 被 3 J
被过程中, 发现增加蔗糖的浓度可增加其转化率 。但
也有研 究表 明蔗糖 的作 用 不及 麦 芽糖 好 。 淀 粉在人 工种 子包 被 中应 用也 比较广 泛 。淀粉可
成都
60 6 ) 104
被与储藏技术仍是人 工种子实现产 业化的关键技术。 本文综述近 3 年来 国 内外 在人 工种子包被和储藏技 O
术 方 面的进 展 。
材料 、 工种 皮包被技 术 以及储 藏技术 方 面的研 究进展 ; 人 重点 论述 了海藻酸钠 包被 体 系的发展和 A A在植 物繁 殖体淀粉与对照相当 , 可使体 胚转化率达 3 .%_ 54 3 引。黄绍兴等 (9 5 。 19 ) 对木薯淀
的发展 。
植物繁殖体在胶囊中萌发需要基本培养基提供无 机盐和有机物。不同植 物物 种, 同的繁殖体对培养 不 基的要求不 同。M S培养基 、 N6培养 基_ 、 3 B5培养 J 基 和 S 。 H培养基 等都曾被用作人工种子包被的 基本培养基 , 其中以 M S培养基最为常用。 糖类既可以作 为繁殖体生长 的碳源物质 , 叉可 以 改变包被体系中的渗透势 , 防止营养成分外泄 , 还能在 人工 种子低 温 储 藏 过 程 中起 保 护 作 用 。 目前 用 于
材料和储藏技术进行 了报道 , 但仍不能有效地使人工
种 子在较 长 的时间储 藏后 获得 较高 的转化 成苗 率 。包
以在 胶囊 中分解 , 为植 物繁殖 体 的发育 提供碳源支 持 。R dnag 等( 97 在制作苜蓿体细胞胚 eebuh 18 ) 人工种 子 时 , 分别 以浓 度为 15 的 玉 米淀 粉 、 铃薯 .% 马
维普资讯
第2 5卷
第 2期
20 0 6年 2月
种
子
( ed Se )
V 12 N . Fd 20 o 5 o2 e . 0 6 .
植 物人工 种子包被 与储 藏技术研究 进展
王 文 国 王胜 华 陈 放
( 四川大学生命科学学院
摘 要 : 文综 述 了 自人 工种 子概 念提 出 以 来 国 内 外 在 人 工 胚 乳 本
淀粉 、 淀粉 、 米 麦淀 粉 等 7种 类 型 淀粉 加 人 S 培养 基 H 内, 以测 试 哪种淀 粉 能做 碳 源 来 代 替 标 准 的 麦芽 糖 转
收稿 日期 ;05 1-9 20 —02 。 作者简介: 王文 国(9 2一), , 18 男 在读硕 士研究生 ; 研究方 向: 物细胞 植 工程 。
处理 上 的 应 用 。 提 出 了发 展 方 向 。 并 关键 词 人 工 种子
ABA
人工 胚 乳
人工种皮
储藏
海 藻 酸 钠
1 人 工胚 乳 材 料
在 自然种子 中, 胚乳为合 子胚发育 的营养仓库 。 人工胚乳的目的也是通过组合各种植物生长发育所必 需 的物 质 , 为植 物 繁 殖 体 创 造 一 个 适 宜 的 营养 环 境 , 以保证繁殖体转化成苗 。G ri (99 a 等 19 ) 为 d 。 寻找最好的营养组合 , 研究了 l 种林木 的人工种子包 O 被技术 , 通过研究 7种溶液发现 , 人工胚乳一般由基本
学会 上提 出的 。最 初 , 工 种 子 主要 指包 被 在 含 有 养 人
分和具有保护功能的物质 中形成 的、 并在适宜条件下 能够萌发出苗 的体细胞胚颗粒体 , 中的营养成分和 其 附加物质称为人: 胚乳 , 亡 具有保护功 能的物质称为人 工种皮。近年来 , 其概念 已从狭义的体细胞胚的包被 发展到对任何合适 的植 物繁殖 体的包被¨2, . 如不定 J 芽 一 。引、块 茎 川 ] ’ 、腋 芽 引、芽 尖 ] 、原 球 体 。 ]愈伤组织 "加 、 和发根 圳等繁殖体的包被。 与自 然种子相 比, 人工种子在植物快速繁殖 、 杂种优势 的固定 、 不易结实或结籽植物 以及珍稀 昂贵植物 的繁 殖, 基因工程改 良 植物 的农业推广等方面有很 大的优 势¨ 。与传统的组织培养相 比, 人工种子在完成包 被后 , 不需实验室条件支持 , 能够更广泛地应用于广大 农村地区, 并进行机械化操作 。因此 , 在近 3 年 的 O 时间 内 , 工种 子 技 术 在 农 作 物 、 艺植 物 药 人 园 引、 用植物 畜牧草料 引、 。和林木 ’ 等方面都有了很大