人工种子和 种质保存
植物农学中的种子繁育与保存
植物农学中的种子繁育与保存在植物农学中，种子繁育与保存是一个至关重要的环节。
种子是植物繁殖的一种主要方式，也是保持遗传多样性和农作物种质资源的重要手段。
本文将从种子繁育和保存两个方面来探讨植物农学领域中的种子繁育与保存。
一、种子繁育种子繁育是指通过种子的收集、处理、贮存和萌发等环节，培育出符合农作物生长需要的新一代植株的过程。
以下是其中的几个关键步骤：1. 种子收集：种子的收集要选择适当的时间和方法。
对于不同农作物而言，适宜的时间和方式会有所不同。
一般来说，种子成熟期是收集种子的最佳时机。
此外，还要注意收集来自优质、抗病虫害的母本植株的种子。
2. 种子处理：种子处理是为了提高种子的发育率和生存能力。
常见的种子处理方法包括去壳、打磨、消毒等。
通过适当的处理，可以有效地降低种子内的植物病原微生物和杂质的含量，提高种子的质量。
3. 种子贮存：种子贮存是确保种子长期保存的重要环节。
种子贮存要选择适宜的温度和湿度，并采取合适的包装方式，以防止种子受到环境的影响。
常见的种子贮存方法包括冷藏、冷冻和真空贮存等，不同的农作物所需的贮存条件也有所不同。
4. 种子萌发：种子萌发是将贮存的种子恢复生活能力并培育新一代植株的关键环节。
种子萌发需要适宜的温度、湿度和光照等条件。
此外，还需要注意适当的处理，如浸种、发芽床处理等，以提高种子的发芽率。
二、种子保存种子保存是指将种子以适当的条件保存，为保持遗传多样性和农作物种质资源提供保障。
以下是几个常见的种子保存方法：1. 冷藏保存：冷藏是目前最常用的种子保存方法之一。
通过将种子放在低温环境下，可以延长其在保存期内的寿命。
一般来说，种子在冷藏状态下可以保存较长时间，但每种农作物的最佳冷藏温度和湿度都不尽相同，需要根据具体情况进行调整。
2. 冷冻保存：冷冻保存是一种更为先进的种子保存方法。
通过将种子置于极低温度下，可以大大降低种子的代谢速率，从而延缓种子的老化过程。
种子在冷冻状态下可以保存更长时间。
08人工种子和种质资源保存
第二节 试管保存
细胞工程——邢朝斌
第八章 植物种质保存
四、常温抑制生长保存与中低温调控生 长保存相结合
培养基中添加生长抑制剂或提 高渗透压，培养温度降低，使继代 时间延长。
第三节 超低温保存
细胞工程——邢朝斌
第八章 植物种质保存
一、超低温保存的基本原理和主要环节
在液氮中（-196℃），几乎所有的 细胞代谢活动停止，仅保存细胞的活力 和形态发生的潜力。当解冻后，能够恢 复再生能力。 注：超低温通常指低于- 80 ℃的低温，保存 介质或容器有干冰(- 79℃)、超低温冰箱 (-80— -150 ℃)、液氮(-196℃) 等。
第三节 超低温保存
细胞工程——邢朝斌
第八章 植物种质保存
二、超低温保存技术 4、材料冷冻的方法 材料冷冻保存的原理：冷冻时，细胞外 的溶液水分子，先形成冰晶中心，而冰 晶形成的速度与溶液成分、降温速度有 关。一般在-20℃—-60℃范围内，晶体中 心增长最快，形成大块冰晶体之后，慢 慢减速，到-140℃时完全停止增长。
第二节 人工种子制备的技术要点
细胞工程——邢朝斌
第七章 人工种子
一 、 繁殖体培养技术 3.芽
保持原有植物的品 种特性 不能进行脱水处理， 但必需筛选生长健 壮、组织充实的芽 进行包埋。
第二节 人工种子制备的技术要点
细胞工程——邢朝斌
第七章 人工种子
二 、繁殖体的包埋 1、包埋介质的要求：
第二节 人工种子制备的技术要点
细胞工程——邢朝斌
第七章 人工种子
二 、繁殖体的包埋 3、包埋的方法
液胶包埋法 干燥包埋法 水凝胶法
第二节 人工种子制备的技术要点
细胞工程——邢朝斌
种质资源的保存方法
种质资源的保存方法
种质资源的保存方法有以下几种：
1. 冷冻保存：将种子、胚胎、胚乳、芽等种质资源放入低温环境中进行保存，常见的冷冻保存方法包括液氮冷冻、超低温冷冻等。
2. 冷谷保存：将种质资源放入干燥的低温环境中保存，例如在干燥剂中保存。
3. 真空保存：将种质资源放入真空中进行保存，可以减少氧气的作用，减缓种质资源的老化和分解。
4. 无菌保存：将种质资源置于无菌条件下进行保存，防止微生物的污染和传播。
5. 酶处理保存：通过添加酶来保护种质资源，例如添加抗氧化酶来延缓氧化反应，添加脱水酶来抑制水分的作用等。
6. 组织培养保存：将种质资源进行组织培养，使其在人工培养基上生长和繁殖，以便长期保存。
7. 动物胚胎冻存：将种质资源保存在胚胎的形态中，通过冷冻来延长胚胎的存活时间，从而保存种质资源。
以上是常见的种质资源保存方法，不同的种质资源和保存目的可以选择适合的方法进行保存。
种质保存
In vitro conservation of germplasm
一、种质离体保存的意义
种质:指亲代通过生殖细胞或体细胞传 递给子代的遗传物质。
种质保存:利用天然或人工创造的适宜环境，使 个体中所含有的遗传物质保持其遗传完整性、 高活力，能通过繁殖将遗传物质传递下去。
一、离体保存种质的意义
生长素或细胞分裂素 促进生长
ABA是天然的生长抑制剂
原理
阻碍RNA聚合酶活性，抑制DNA合成
青鲜素（MH）、CCC、B9和PP333等
2、提高培养基渗透压
蔗糖 2-3% 10%
甘露醇
不易为培养物所吸收，效果更佳
此方法最早在木薯和马铃薯上应用
3、降低培养瓶内氧分压
降代氧分压，改变培养环境的气体状 况，抑制外植体的细胞生理活动，延 缓衰老 此方法始于80年代在烟草上的研究
4-3-2、冰冻保护剂类型 二甲基亚砜（DMSO） 甘油 糖 糖醇 氨基酸 多肽 聚乙二醇（PEG）
4-4、冰冻方法 快速法 慢速法 预冷冻法 干燥冷冻法
4-5、化冻方法
方法：快速解冻，慢速解冻
4-6、再培养
4-7、活力检测
TTC FDA 培养存活率
优越性：1)基于玻璃化的超低温保存不需
要昂贵的程序降温仪，比经典法操作简 单；
2)由于在冷冻过程中避免了冰晶形成，更
适用于茎尖、合子胚等复合器官；
3）适宜于多种外植体材料。
离体保存都基于：保存过程中植物材料在遗
传上是相对稳定的，即材料在保存始点和保
存终点的遗传组成是一致的。
事实并非如此，因为植物组织培养中会发生
体细胞无性系遗传变异。
使保存材料达到超低温保存所要求 的生理特性
保种常用的方法
保种常用的方法保种是指对一种生物进行繁殖和保存，以保持其种群数量和种质的方法。
保种的目的是为了保护物种的多样性，防止物种灭绝或种群衰退。
在保种中常用的方法包括基因库保存、人工繁殖、保护区建设等。
基因库保存是一种常用的保种方法。
基因库是指将物种的基因样本以冷冻或干燥的形式储存起来，以便在需要时进行繁殖和恢复种群。
基因库保存的优点是可以长期保存大量的基因样本，从而保留了物种的遗传多样性。
同时，基因库保存也能够应对自然灾害、疾病等因素对物种种群的威胁。
人工繁殖是另一种常用的保种方法。
人工繁殖是指通过人工控制和干预物种的繁殖过程，以提高繁殖率和繁殖成功率。
人工繁殖可以在物种数量稀少或繁殖困难的情况下，通过人工手段增加物种的繁殖数量。
常见的人工繁殖方法包括人工授粉、人工孵化、人工种植等。
保护区建设是保种的重要手段之一。
保护区是指划定一定范围内的自然环境，保护和维持物种的生存和繁殖条件。
保护区的建设包括保护区的规划、管理和监测等。
通过保护区建设，可以保护物种的栖息地，提供物种繁殖和生存所需的环境条件，减少外界威胁和干扰，从而保护物种的种群数量和种质。
除了以上几种方法，保种还可以采用物种迁移和物种保育措施等。
物种迁移是指将物种从一处地方迁移到另一处地方，以提供更适宜的生存条件。
物种迁移可以用于避免物种灭绝和恢复种群。
物种保育措施包括对物种的研究和监测、保护生境、控制非法捕捞和猎杀等。
通过这些措施，可以提高物种的生存和繁殖成功率，保护物种的种群数量。
保种是为了保护物种的多样性和避免物种灭绝而采取的一系列措施。
基因库保存、人工繁殖、保护区建设、物种迁移和物种保育措施等方法都是常用的保种方法。
这些方法能够保护物种的种群数量和种质，维持物种的生态功能和生态平衡。
保种工作的开展对于维护生物多样性和生态环境的稳定至关重要，应得到社会各界的关注和支持。
如何利用培育技术进行植物种子长效保存与种质资源保护工程
如何利用培育技术进行植物种子长效保存与种质资源保护工程利用培育技术进行植物种子长效保存与种质资源保护工程植物种子是植物繁衍后代的关键，也是植物种质资源的核心。
然而，环境污染、人类活动以及气候变化等因素，都对植物种子的生存和保存带来了威胁。
因此，利用培育技术进行植物种子长效保存与种质资源保护工程显得尤为重要。
种子的长效保存是种质资源保护的关键环节之一。
在过去，植物种子保存主要依靠干燥和低温环境条件，如干燥剂和冷冻设备等。
然而，这些保存方法容易造成种子活力的流失，同时也存在储存条件可能受到自然灾害等因素的威胁。
因此，为了增加种子保存的成功率，并确保种子的生存力，研究人员开始探索利用培育技术，如细胞培养和冷冻技术等进行种子保存。
细胞培养技术被广泛应用于植物种子的保存。
利用细胞培养技术，可以将种子细胞分离并进行无菌培养，以提高种子的保存率。
首先，通过对种子进行消毒处理，去除表面杂菌，然后将种子分离成单个的种胚，将其放置在富含培养基和激素的培养皿中。
在适宜的温度和湿度条件下，种子细胞会分化并生成新的植株，从而达到种子长效保存的目的。
细胞培养技术在植物种子保存中的应用，不仅可以增加保存成功率，还可以保持种子的生物特性和遗传稳定性，为植物种质资源的保护提供了有效的手段。
另一种常见的植物种子保存方法是冷冻技术。
冷冻技术能够延长种子的保存时间，同时降低相对湿度和温度等环境因素对种子的影响。
冷冻保存的基本原理是冷冻的过程中水分结晶，使种子中的细胞脱水，从而降低细胞内的水分含量，减少水分引起的损害。
此外，冷冻技术还可以在长时间保存种子的同时，保持种子的遗传多样性和生理活性。
该方法在植物种子保存和种质资源保护中具有重要的应用价值。
除了细胞培养和冷冻技术，还有一些其他的培育技术可以用于植物种子的长效保存。
例如联合利用细胞培养和冷冻技术，可以将种子进行分离、培养和冷冻，以增加保存率和保存时间。
此外，基因编辑和转基因技术也可以应用于植物种子保存，通过对植物种子的基因进行编辑和改造，提高种子的抗病性和适应性，从而增加保存率和保存时间。
第10章 人工种子和种质资源
海藻酸钠作包埋介质的操作程序是： 在配制好的海藻酸钠溶液中，按一定比例加入繁殖 体并混匀 然后将其逐滴滴入2.0%～2.5%的CaCl2溶 液中，经20～30 min的离子交换作用，即能形成含有 繁殖体并具有一定刚性的小球珠（bead） 再用水漂 洗20 min以终止反应。此时的人工种子是一种胶囊状 结构，将其晾干后可贮存或播种。
（3）对生育周期长的多年生植物（果树、观赏树木、林木）；育性不良 的难于有性繁殖的植物（甘薯、球根和宿根花卉、芋类等）可用人工 种子技术进行繁殖；遗传性不稳定的杂交F1代无需等待其稳定，可用 人工种子技术繁殖，性状优良者直接应用于生产。
（4）人工种子体积小，贮藏运输方便。 （5）人工种子如天然种子一样，具有坚硬的种皮，适于机械化播种
某些材料。
离体保存的植物材料种类多样，有：试管苗、愈伤组 织、悬浮细胞、幼芽生长点、花粉、花药、体细胞、 原生质体、幼胚、组织块等。
根据离体保存的环境条件或使用的化学试剂，离体保 存方法为：低温保存 超低温保存或冰冻A， 后用限制性内切酶将DNA切成多片断并与载体连接，再 导入大肠杆菌或酵母中繁殖，使得生物体内所有基因 都得到保存。 当需要某个基因时，通过一定方法进行提取。这种保
存方法既可以长期保存该物种的遗传资源，还可以通
过反复培养繁殖、筛选、获得各种基因。
二、种质资源的离体保存
优越性：所占空间小、保存数量大、成本低、不受病 虫害侵袭。 理想的保存条件是使培养物处于无生长或缓慢生长状 态，需要时能迅速恢复正常生长。
离体保存方法： 低温保存 超低温保存 生长抑制剂保存
1、人工种子的概念 指将植物离体培养中产生的胚状体或不定芽包埋在含
植物人工种子保存及智能催芽方式
植物人工种子保存及智能催芽方式植物种子是自然界的生命之源。
为了保护濒危物种、保存遗传资源、进行植物繁育研究以及提高种子的质量和数量，人工种子保存变得至关重要。
同时，通过智能化的催芽方式，可以提高种子的发芽率和生长速度，为植物种植和农业生产带来诸多便利。
本文将介绍植物人工种子保存的常用方法以及智能催芽方式。
首先，植物人工种子保存是指将植物种子在适宜的条件下保存，以延长其寿命并保持其生长能力。
以下是几种常见的保存方法：1. 干燥保存法：将种子放置在干燥的容器或密封袋中，加入干燥剂吸湿剂，然后存放在低温、低湿的环境中。
这种保存方法可以有效避免种子腐烂和霉菌感染，延长其使用寿命。
2. 冷藏保存法：将种子放入密封的冷藏容器中，存放在适宜的温度（通常为4摄氏度）下。
冷藏可以有效地抑制种子的新陈代谢，延缓其老化速度，从而延长保存期限。
3. 冷冻保存法：将种子置于低温冷冻机或液氮罐中，使其温度低于零下18摄氏度。
冷冻保存可以极大地延长种子的保存寿命，保持种子的活力。
其次，智能催芽方式是利用科技手段来提高种子的发芽率和催芽速度。
目前，一些先进的智能催芽系统已经被广泛应用于植物培育和农业生产中。
1. 光照控制：光照是植物生长的重要因素之一。
通过智能催芽系统可以精确控制光照时间、强度和波长，模拟不同阶段植物对光的需求，从而促进种子的发芽和生长。
2. 温度控制：种子对温度的敏感度较高，适宜的温度可以提高其发芽率和生长速度。
智能催芽系统可以根据不同植物的需求，实时监测和调节温度，为种子提供最适宜的环境。
3. 湿度控制：种子的发芽需要适宜的湿度环境。
智能催芽系统可以精确控制湿度，并根据种子的需要提供恰当的水分，提高种子的发芽成功率。
4. 营养供给：智能催芽系统可以提供种子所需的适宜营养物质，改善种子的萌发条件，促进根系生长和植物幼苗的发育。
5. 自动化管理：智能催芽系统能够实现全自动化管理，包括种子的投放、水肥的供应、光照和温湿度的控制等，减少人力投入，提高催芽效率。
种子长期保存方法
种子长期保存方法
种子的长期保存方法有以下几种：
1. 干燥储存：将种子放入干燥的容器中，可以使用密封的塑料袋或玻璃罐。
放入一些干燥剂，如硅胶包（目的是吸湿），然后密封好容器，放置在干燥、阴凉的地方，避免阳光直射。
此方法适用于大多数种子。
2. 冷冻储存：将种子装入密封容器中，放在冰箱冷冻室中保存。
使用密封袋或冷冻盒。
在冷冻前，可以将种子用冷冻法杀灭潜在的害虫和病原体。
注意避免多次反复解冻和冷冻，以免对种子产生损害。
此方法适用于比较耐寒的种子。
3. 低温储存：将种子放入密封容器中，放在恒温恒湿的存储设备中，如种子库或制种室。
此方法适用于需要较低温度保存的种子。
4. 化学处理：有些种子需要进行特殊处理，如稀硫酸或过氧化氢处理，以延长储存寿命。
此方法适用于一些特殊的种子，可以在种子保存库中进行。
无论使用何种方法储存种子，都应确保种子的保存环境干燥、阴凉、避免阳光直射，同时定期检查种子的保存状态，及时更换或处理受损或变质的种子。
药用植物组织培养期末复习
药用植物组织培养期末复习名词解释植物细胞组织培养：植物的离体器官、组织或细胞在人工制备的培养基上进行无菌培养，并在人工控制的环境条件下，使其发育成完整植株的科学技术细胞全能性：每一个植物细胞具有该植物的全部遗传信息，在适当条件下可表达出该细胞的所有遗传信息，分化出植物有机体所有不同类型的细胞，形成不同类型的器官甚至胚状体，直至形成完整再生植株脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重新分化成根或芽等器官外植体：由活体植物体上切取下来的，用于组织培养的各种接种材料。
包括各种器官、组织、细胞或原生质体等愈伤组织：原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞，在组培中则指在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则的薄壁细胞，多在植物体切面上产生。
消毒：指杀死、消除或充分抑制部分微生物，使之不再发生危害作用灭菌：是指用物理或化学的方法，杀死物体表面和孔隙内的一切微生物或生物体，即把所有生命的物质全部杀死。
接种：在无菌条件下，用灼烧过的镊子将外植体放到培养基上的操作过程。
MS培养基：它是1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设计的。
是目前应用最广泛的培养基。
特点是无机盐离子浓度较高，有高含量的N、K，硝酸盐量大，营养丰富。
胚胎培养：指对植物的胚、子房、胚珠和胚乳进行离体培养，使其发育成完整植物的技术。
包括幼胚培养、成熟胚培养、胚乳培养、胚珠培养以及子房培养。
胚乳培养：是指将胚乳从母体上分离出来，放在无菌的人工环境条件下，让其进一步生长发育，以至形成幼苗的过程。
植物离体授粉：指将未授粉的胚珠或子房从母体上分离下来，进行无菌培养，并以一定的方式授以无菌花粉，使之在试管内实现受精的技术。
花药培养：是将花粉发育至一定阶段的花药接种到人工培养基上进行培养，以形成花粉胚或愈伤组织进而分化成植株的技术。
花粉培养：是将花粉从花药中分离出来进行离体培养的过程。
2022-2023 学年 苏教版 选择性必修三 植物细胞工程的应用 教案
第二节植物细胞工程的应用课程内容标准核心素养对接举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢物生产、育种等方式有效提高了生产效率。
社会责任——列举植物组织培养技术在生产实践中的应用，说明植物细胞工程对生产的影响。
知识点1植物组织培养技术的应用1.人工种子2.快速繁殖3.培育脱毒植物4.种质保存知识点2植物细胞培养技术的应用1.植物细胞代谢产物的工厂化生产2.单倍体育种(1)人工种子的基本结构包括人工种皮和胚状体。
(×)(2)通过植物组织培养获得的脱毒植物具有抗病毒的特性。
(×)(3)利用茎尖、花药进行组织培养均可培育出脱毒种苗。
(√)(4)植物细胞、组织等在超低温保存过程中不会引起遗传性状的改变，也不会丧失形态发生的潜能。
(√)(5)单倍体育种的过程就是花药离体培养的过程。
(×)(6)培养红豆杉细胞生产紫杉醇利用了细胞的全能性。
(×)教材P58“旁栏思考题”1.植物组织培养与传统的无性繁殖相比，有什么优势？提示繁殖周期短，繁殖速度快；繁殖材料用量少，受环境限制少，可工厂化生产，不受季节和恶劣天气的影响；能获得无毒苗木无性系；木本植物应用潜力大；便于种质贮存与交换；可离体繁殖诱变等。
教材P58“图2－2－3”拓展2.如图是一种玉米病毒病，会导致玉米的产量和品质大大降低，思考回答下列问题：(1)感染病毒的玉米植株是否存在无病毒的部位？为什么？提示生长点部位(如茎尖)的病毒浓度很低甚至无病毒。
因为这些部位没有维管束，病毒难以进入。
(2)如何培育出大量的玉米脱毒种苗？提示采用植物茎尖组织培养的方法，便可以大量繁殖脱毒植物种苗。
除了利用茎尖外，还可以利用花药培养来实现脱毒。
教材P61“问题与讨论”3.花药是雄蕊的重要组成部分，每个花药一般由2～4个花粉囊组成。
有人认为，花药经组织培养后形成的幼苗既可能是二倍体幼苗，又可能是单倍体幼苗。
试从花药结构的视角，对上述观点加以分析。
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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人工种子和 种质保存
松树(Pinus lambertiana, P. aeda)
玉米(Zea mays) 杂交水稻(O. sativa×O. lalifolia) 橡胶树(Hevea brasiliensis)
无菌及有菌条件下发芽
无菌条件下发芽成苗 无菌条件下发芽 无菌条件下发芽
• 裸露的或休眠的繁殖体 如微鳞茎，微块茎等。 它们在不加包被的情况下也具有较高的成株率。
• 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。
四. 人工种子的意义
• 其一，在无性繁殖植物中，有可能建立一种高
表7.3 部分植物繁殖体诱导培养条件
植物 种类
繁殖 体类 型 体细 胞胚 微芽 体细 胞胚 桉树 微芽 培养程序 及培养天 数
Step I, 21
培养基 及蔗糖 浓度
MS, 3%
激素浓度（mg./L）
2,4-D 2.0 NAA 1.0 Zeatin 1.0 BA Kin
其它成分 (mg/L)
LH(100) LH(100), 谷氨酰 胺(500)
表7.1 以体细胞胚为繁殖体的人工种子
物 胡萝卜(Daucus carota) 种 主 要 结 果 有菌土壤中发芽成苗
苜蓿(Medicago sativas)
芹菜(Apium graveolens) 柑橘(C. sinensis×C. reticulata) 挪威云杉(Picea abies)
有菌条件下发芽成苗
一．繁殖体的处理
• 体细胞胚形成后，需要在无激素培养基上经过 一定阶段的后熟培养，然后进行脱水干燥，再 将畸形胚选出后才能进行包埋。在脱水之前用 ABA处理体细胞胚强迫其进入休眠，更有利于长 期贮存。 • 微型变态器官繁殖体不能过度脱水，但亦需要 适当干燥，除去表面及多余的水分，同时要进 行表面消毒处理以防止包被后的感染。为了延 长贮存时间，亦需根据使用季节进行适当的休 眠处理。
种质保存
第11章种质保存目的要求：1、了解种质资源保存的一般概念2、低温保存和超低温保存技术第一节种质资源保存的一般概念种质资源又称遗传资源，习惯上也叫品种资源。
它包括栽培、野生及人工创造的粮食作物、经济作物、园艺作物的品种或品系。
但现代农业生产中，一般只种植少数几种高产品种，而其它的品种或农家种则因为不适应目前的农业需要，以及科学水平所限或人们还未发现它们的用途而极少种植。
但这些资源一旦丢失就永远无法找回。
种质保存，是利用天然或人工创造的适宜环境，保存种质资源，使个体中所含有的遗传物质保持其完整性，有高的活力，能通过繁殖将其遗传特性传递下去。
要保存足够的群体，减少繁殖过程中遗传漂移，使繁殖前后保持有最大的遗传相似性。
在贮藏过程中，要求表现最低程度的遗传变异。
种质保存分为原地保存和异地保存两种方式。
原地保存，指在自然生态环境下，就地保存，自我繁殖种质。
这种方式不仅可以保存种质还可以保护不同的生态系统。
如各类保护区的建立。
世界第一个保护区是1872年美国建立的黄石公园。
异地保存是将种子、植物体保存于该植物原产地以外的地方，主要形式有植物园、种质圃、种子库、组织培养物的试管保存（离体保存）等。
其中种子保存所占空间小并能保存多年，且易于干燥和包装便于运输。
但处子易受病虫害侵害；遗传性状不稳定有些种子含水量高难于脱水保存。
离体保存是将单细胞、原生质体、愈伤组织、悬浮细胞、体细胞胚、试管苗等植物组织培养物储存在使其抑制生长或无生长条件下，达到保存目的的方法。
该法具有省时省力，不受自然生态因素影响，便于交流运输等优点。
主要有低温保存和超低温保存两种方式第二节低温保存低温保存是在低于正常培养温度下保存植物组织培养物的技术，该方法常结合改变培养基成分、控制光照等措施，以减缓保存材料的生长速度，延长继代时间，故又称小生长法。
该法简单易行，需要设备少，投资小，技术成熟，可以作为植物种质资源的中长期保存方法。
低温保存的基本特征是保存材料的定期继代培养，不断繁殖更新。
种质资源保存方法
种质资源保存方法种质资源是亲代通过生殖细胞或体细胞直接传递给子代决定其性状的遗传物质，是生物遗传变异和生物多样性的物质基础，是新品种选育和改良的遗传物质基础。
种质资源的保存以种子形式保存方法为佳，此法具有最经济并能保持稳定的遗传性等优点。
种质资源保存方法主要有以下几种：1.干燥密封保存：在常温条件下在密封容器中加适量干燥剂保存种子的方法。
干燥剂可用生石灰、氯化钙、硅胶等，一般种子与干燥剂的比例以1∶2为宜，硅胶比例可适当提高。
2.低温保存：种子干燥后进行密封包装，然后置于低温条件下如冷库、冰箱内保存。
这是一种低温不控湿度的方法。
因此特别要注意存放种子的容器要严格密封，防止吸湿。
3.异地保存：将潮湿地区的种子移至到干燥、低温地区保存。
我国青海、新疆等地气候干燥寒冷，青海西宁常年平均气温6.0℃，平均相对湿度为53.9%，7月至9月的相对湿度在65%左右，即相当一个自然低温干燥库。
以上保存方法其共同特点是，种子含水量仍相对较高。
种子在贮藏中代谢仍比较旺盛，种子衰老快，种子温度常随外界环境的变化而变化，如密封不好，种子含水量还会与环境湿度平衡。
4.种质库保存：种质库库内有控湿设备，是当今保存种质资源较为理想的条件。
按贮藏期可分为短期保存，中期保存和长期保存三种。
短期库：库温控制在10℃~15℃，相对湿度在50%~60%。
种子用纸袋或布袋包装，一般可存放5年左右，作为临时应用材料，供鉴定、研究和分发。
中期库：库温0℃~10℃，相对湿度在50%以下。
种子用防潮材料包装并密封。
种子水分在8%左右，可保存15以上，保存种子主要是用作分发材料。
长期库：库温在-10℃~-20℃，相对湿度在30%~50%，种子含水量在4%~6%。
种子用铝盒或铝箔塑胶密封包装、或真空密封。
贮藏期50年~100年。
长期库贮藏，一般不作分发用，即当分发材料用完时可用作繁殖材料提取，所以也叫基础库。
复份异地保存：因为全部种子资源集中一处保存有很大危险性，为了防止万一，从种子中分出一部分，放置另异地进行复份保存，此种保存法称复份异地保存。
细胞工程名词解释
1．植物组织培养：将植物的组织和细胞离体后，在人工控制条件下进行培养，使其生长、增殖或再生完成完整植株的技术。
2. 植物细胞全能性：（totipotent）是指每个植物细胞都具有该物种的全部遗传信息，在适宜条件下具有发育成完整植株的能力。
3. 脱分化(dedifferentiation)：在离体培养条件下，一个已分化的细胞回复到原始分生组织细胞状态的过程就叫脱分化（或去分化）。
4. 再分化(redifferentiation)：脱分化状态的细胞在特定条件下，重新恢复细胞的分化能力，最终形成各种组织、器官或胚状体等，这一过程称为再分化。
5. 继代培养：对来自于外植体所增殖的培养物(包括细胞、组织或其切段)通过更换新鲜培养基及不断切割或分离，进行连续多代的培养，就称为继代培养。
6.外植体：植物组织培养中用来进行离体培养的材料,可以是器官、组织、细胞和原生质体。
7.器官发生：是指离体培养条件下的组织或细胞团（愈伤组织）分化形成不定根、不定芽等器官的过程。
8. 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.9. 胚状体：在植物细胞、组织或器官体外培养过程中，由一个或一些体细胞经过胚胎发生和发育过程，形成的与合子胚相类似的结构。
10. 繁殖系数：繁殖材料在一个周期内增殖的倍数11．褐变：是指在组织培养中，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死亡的想象。
12．细胞起始密度：开始培养时的最低有效密度，使细胞分裂增殖的最低接种量.13．悬浮培养：是指将游离的单细胞或细胞团，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。
14．有丝分裂指数：是指在一个细胞群体中，处于有丝分裂的细胞占细胞的百分数。
16．细胞株：通过单细胞分离培养或通过筛选的方法，由单个细胞经持续分裂、增殖形成的细胞团，称为细胞株（cell strain）。
种子保存技巧
种子保存技巧种子是植物繁衍的重要工具，也是保护生物多样性的关键组成部分。
正确的种子保存技巧可以确保种子的长期保存，从而为植物保护和研究提供可靠的材料。
本文将介绍几种常见的种子保存技巧，以助您有效保存宝贵的种子资源。
1. 防潮保鲜袋为了避免种子受潮变质，可以选择使用防潮保鲜袋进行保存。
首先，将干燥的种子放入干净的保鲜袋中，然后将袋子封闭并尽量排出袋内空气。
接下来，您可以在袋子上标记有关种子的信息，如植物名称、采集日期和保存期限。
最后，将保鲜袋放入密封的容器中，确保存放在阴凉、干燥的地方，以延长种子的保存期限。
2. 干燥剂干燥剂可以帮助吸收以及降低附在种子表面的潮气和湿度，从而保持种子的质量。
您可以选择使用一些常见的干燥剂，如硅胶或熟石膏板。
将干燥剂放入保存种子的容器中，确保它们与种子保持一定距离，以防止直接接触。
请注意定期更换干燥剂以保证其效果。
3. 冷藏对于许多植物种子来说，低温环境有助于延长其保存期限。
您可以将种子放入适当的容器中，然后将其储存于冰箱的冷藏室中。
在冷藏种子时，确保容器完全密封，以防止潮气进入。
此外，避免频繁打开容器，以防止温度变化和湿气进入。
值得注意的是，不同种类的种子可能需要不同的冷藏温度，因此在保存之前请先了解特定种子的保存要求。
4. 测试种子发芽率为了确保保存的种子仍然有较高的发芽率，定期测试种子的发芽率是必要的。
您可以选择选择一小部分种子进行这项测试，以节省种子资源。
将一定数量的种子放在湿润的纸巾或种子发芽盘上，然后放置在适当的温度和光照条件下。
观察种子发芽的情况，并记录下发芽的数量和时间。
通过测试发芽率，您可以及时了解种子的保存状况，并根据需要进行相应的处理。
总结：种子保存技巧对于保护和研究植物资源至关重要。
通过使用防潮保鲜袋、干燥剂、冷藏以及测试种子的发芽率等方法，可以有效保持种子的保存质量和保存期限。
希望本文提供的种子保存技巧对您有所帮助，促进种子资源的保护和植物多样性的维护。
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2、常用的人工胚乳液配方有两种：
• MS（或SH、White）培养基加入1.5%的马
铃薯淀粉水解物；
• SH（0.5×）培养基加入1.5%的麦芽糖。
3、包埋的方法 主要有液胶包埋法、干燥包埋法 和水凝胶法 等。液胶包埋法是将胚状体或小植株悬 浮在” 一种黏滞流体胶中直接播入土壤的方法。干燥 包埋法是将体细胞胚经干燥后再用聚氧乙烯等 聚合物进行包埋的方法。水凝胶法是指用通过 离子交换或温度突变形成的凝胶包裹材料进行 包埋的方法。
• 最近还报道一种硅酮种衣，它不仅可以抗真菌，而且可渗入 水蒸气和氧气，这些材料均还处于试验之中。
人工种子还在继续研究中，目前还不能 大面积用于生产，因为还存在着难题：体 细胞胚诱导及其可能发生变异；人工种皮 还存在缺陷；贮藏、发芽技术尚待解决； 人工种子工厂化生产配套设施、及种子成 本过高等。这些问题一旦解决，人工种子 的应用将会展现广阔前景。
主 要 结 果 无菌条件下发芽成苗 无菌条件下发芽成苗 无菌条件下发芽成苗 无菌条件下发芽成苗 无菌条件下发芽成苗 无菌及有菌条件下发芽成苗 有菌土壤中发芽成苗 无菌条件下发芽 无菌条件下发芽 无菌条件下发芽 无菌条件下发芽 无菌条件下发芽
印度桑(Morus indica) 檀香(Santalum ablum) 花叶芋(Caladium bicolor) 百合(Lilium) 直杆桉树(Eucalyptus maideni) 莴苣(Lacyuca sativa) 华腺萼木(Mycetia sienensis) 大花蕙兰(Cytobium) 石槲兰(Dendrobium) 唐菖蒲(Gladiolus hortalans) 香蕉(Musa acuminata) 杨树(Populus beijingy)
植物组织培养
人工种子和种质保存
大 家 好 ！
人工种子
§1. 人工种子的概念
§2. 人工种子制备的技术要点
§1.人工种子的概念
一. 基本概念
•
狭义 的概念是指植物离体培养中产生的
胚状体（包括体细胞胚和性细胞胚），包裹在 含有养分和具有保护功能的物质中，并在适宜 条件下能够发芽出苗的颗粒体。 • 广义 而言，人工种子是在胚状体或一块 组织（顶芽、腋芽）、一个器官（小鳞茎等） 之外加上必要的营养成分（人工胚乳）后，用 具有一定通透性而无毒的材料将其包裹起来， 形成的与天然种子相似的颗粒体
表7.1 以体细胞胚为繁殖体的人工种子
物 胡萝卜(Daucus carota) 种 主 要 结 果 有菌土壤中发芽成苗
苜蓿(Medicago sativas)
芹菜(Apium graveolens) 柑橘(C. sinensis×C. reticulata) 挪威云杉(Picea abies)
有菌条件下发芽成苗
有菌条件下发芽成苗 无菌条件下发芽成苗 无菌及有菌条件下发芽
松树(Pinus lambertiana, P. aeda)
玉米(Zea mays) 杂交水稻(O. sativa×O. lalifolia) 橡胶树(Hevea brasiliensis)
无菌及有菌条件下发芽
无菌条件下发芽成苗 无菌条件下发芽 无菌条件下发芽
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。
五、人工种子的局限性 目前，绝大多数人工种子 发芽需要无菌条件，所以，还 不能实现广泛应用。另外，人 工种子的制作费用过高，并且 在应用上需要各个环节的配套， 这些都限制了人工种子的推广。
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
的植物更具有主要的适用意义；
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、工程植物等，有可 能通过人工种子在短期内加大繁殖应用；
（2）冷冻处理 冷冻处理的方法有快速冷冻法、 慢速冷冻法、预冷冻法和干燥冷冻法。
a、快速冷冻法
指将植物材料从0℃或者其他预 处理温度直接投入液氮中保存的方 法，降温速度为1000℃/min。 要求细胞体积小、细胞质浓厚、 含水量低、液泡化程度低的材料。
1.0
华腺 萼木 兰花
Step II, 20
MS, 0.2-0.3%
0.2
1.0 IAA(0.3), GA(0.1) 椰子汁(10%)
25
MS, 2-3%
0.01
0.2
25
MS, 2%
0.1
§2.人工种子制备的技术要点
人工种子的基本制作流程 外植体的选择和消毒—— 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——体细胞胚变异程度与农艺研 究。
二．繁殖体的包埋
1、包埋介质的要求： • 首先必需是对繁殖体及其它生物是无毒的，并具 有一定的缓冲强度，以保证繁殖体在生产、运输 和种植操作中的安全。 • 同时，它最好能够提供类似于胚乳的营养物质， 以供繁殖体发芽的需要。 • 此外由于繁殖体的含水量较高，贮存中极易受到 微生物感染危害，因此介质中还应含有适当的杀 菌剂。
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。
• 配制简单易行，成本低。
常用的人工种皮材料
• 早期使用Elvax 4260涂膜，价格昂贵，操作复杂、包裹效果 不尽人意。
• 新近试验使用的二氧化硅化合物材料包括疏水的Tullanox和 微亲水的Cab-O-Sil，二者均可以粉末状包裹在人工种子胶囊 外层，操作时只需将胶囊在上述材料中滚动即可完成包被过 程，操作简单易行，大量生产还可以机械化操作。
4、以海藻酸钠作包埋剂的操作程序是：
• 在配制好的海藻酸钠溶液中，按一定比例加
入繁殖体并混匀。（添加糖、防腐剂、抗生
素、农药等，防止病虫害侵染。）
• 将其逐滴滴入2.0%-2.5%的CaCl2溶液中，经
20－30min.的离子交换作用即形成含有繁殖
体具有一定刚性的人工种子，
• 用无菌水漂洗20min.以终止反应。
• 人工胚乳一般由含有供应胚状 体养分的胶囊组成,养分包括矿 质元素、维生素、碳源以及激 素等。
三. 人工种子分类 根据Redenbaugh对人工种子的分类方法，可将人 工种子分为三大类：
• 人工种皮包被的繁殖体 一些体细胞胚、原球 茎等不能过度干燥，但只需要用人工种皮包被即 可维持良好的发芽状态，如胡萝卜体细胞胚。
华南植物园
超 低 温 库
二、种质资源离体保存
离体保存方法：
◆
低温保存
◆
超低温保存
生长抑制剂保存
◆
（一）低温保存
一种缓慢生长保存方法，是通过 控制培养温度来限制培养物各种生长 因子的作用，使培养物生长减少到最 低限度。
低温保存的基本特征是保存材料 的定期继代培养，不断繁殖更新； 基本措施是控制保存材料所处的 温度和光照。 延缓保存材料生长速度的另一项 措施是改变培养基的成分。
一．繁殖体的处理
• 体细胞胚形成后，需要在无激素培养基上经过 一定阶段的后熟培养，然后进行脱水干燥，再 将畸形胚选出后才能进行包埋。在脱水之前用 ABA处理体细胞胚强迫其进入休眠，更有利于长 期贮存。 • 微型变态器官繁殖体不能过度脱水，但亦需要 适当干燥，除去表面及多余的水分，同时要进 行表面消毒处理以防止包被后的感染。为了延 长贮存时间，亦需根据使用季节进行适当的休 眠处理。
二、人工种子的结构
• 农业生产中使用的天然种子，一般都是 由种被、胚乳和胚三部分构成。 • 目前研制的人工种子的结构: 体细胞胚 人工种皮 人工胚乳
• 广义的体细胞胚由组织培养中获得 的体细胞即胚状体、愈伤组织、原 球茎、不定芽、顶芽、腋芽、小鳞 茎等繁殖体组成。
• 胶囊之外的包膜称之为人工种皮, 有防止机械损伤及水分干燥等保护 作用。包裹成功的人工种子既能通 气、保持水分和营养,又能防止外 部一定的机械冲击力。
芥菜 型油 菜
Step II, 21
MS, 3%
0.1
1.0
0.5
21
MS, 3%
0.05-0.2
5.0
Step I, 20
B5, 4-5% 改良H, 3% 改良H, 3%
2.0-4.0
1.0
Step II, 28-56
0.2-0.5
0.5 0.52.0
ADE(40)
25
0.2-0.5
ADE(40)
茶树
体细 胞胚
不定 芽 体细 胞胚 不定 芽 原球 茎
Step I, 28
MS, 4%
0.5-1.0
1.0
0.5
GA(0.3), IAA(0.3-0.5) IAA(0.3) 1.0
Step II, 30
MS, 2-3%
1.00.5Fra bibliotek25 Step I, 25
MS, 2-3% MS, 3% 1.0
1.0 0.2
海藻酸钠易失水干缩，为克 服此弱点，采用二重结构，即在 胶囊中包埋培养液、保水剂，使 体胚悬浮于培养基中，为防止发 芽时杂菌感染，添加抗菌剂等。
三．人工种皮的装配
理想的人工种皮应该是：
• 具有一定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
人工种子长 出的芹菜味 道非常鲜美
黄连 黄连
西洋参
西洋参
莴苣
•
甘薯
橡胶树
苜蓿
•
檀香
植物种质资源的保存