第9章-胚胎培养与人工种子分析课件

第九章第九章 植物胚胎培养与人工种子植物胚胎培养与人工种子第九章 植物胚胎培养与人工种子1第一节第一节 植物胚胎培养植物胚胎培养第二节第二节 人工种子人工种子第一节 植物胚胎培养2第一节第一节 植物胚胎培养植物胚胎培养 植物胚胎培养包括幼胚培养、成熟植物胚胎培养包括幼胚培养、成熟胚培养、胚珠培养、子房培养、胚乳培胚培养、胚珠培养、子房培养、胚乳培养和试管受精等内容。养和试管受精等内容。第一节 植物胚胎培养 植物胚胎培养包括幼胚3植物胚胎结构植物胚胎结构4一、胚胎培养概念一、胚胎培养概念1、胚胎培养、胚胎培养 指使胚或具胚器官在离体无菌条件指使胚或具胚器官在离体无菌条件下发育成幼苗的技术。下发育成幼苗的技术。广义胚胎培养研究还包括胚乳培养广义胚胎培养研究还包括胚乳培养和试管受精等技术。和试管受精等技术。一、胚胎培养概念1、胚胎培养 5胚电镜扫描图片2、胚培养、胚培养 指在无菌条件下将胚从胚珠或种子中指在无菌条件下将胚从胚珠或种子中分离出来，置于培养基上进行离体培养的分离出来，置于培养基上进行离体培养的方法。方法。胚电镜扫描图片2、胚培养 6双子叶植物胚 双子叶植物胚 73、胚乳培养、胚乳培养 指处于细胞期的胚乳组织的离指处于细胞期的胚乳组织的离体培养。体培养。4、胚珠培养、胚珠培养指未受精或受精后的胚珠离体指未受精或受精后的胚珠离体培养。培养。3、胚乳培养 4、胚珠培养 8不同植物的胚珠形态结构不同植物的胚珠形态结构9倒生胚珠 倒生胚珠 105、子房培养、子房培养 指授粉和未授粉的子房培养。它对指授粉和未授粉的子房培养。它对于研究果实发育的生理、离体受精等有于研究果实发育的生理、离体受精等有重要意义。重要意义。6、试管受精、试管受精 指在无菌条件下培养离体的未受精指在无菌条件下培养离体的未受精子房或胚珠和花粉，使花粉萌发产生的子房或胚珠和花粉，使花粉萌发产生的花粉进入胚珠而完成受精过程。花粉进入胚珠而完成受精过程。第9章-胚胎培养与人工种子分析课件11二、胚胎培养的应用二、胚胎培养的应用1、克服远缘杂交的不育性，获稀有杂种植物、克服远缘杂交的不育性，获稀有杂种植物2、打破种子休眠，提早结实，缩短育种年限、打破种子休眠，提早结实，缩短育种年限3、使生活力低下或无生活力的种子萌发、使生活力低下或无生活力的种子萌发4、使柑橘类植物合子胚正常发育、使柑橘类植物合子胚正常发育5、测定种子生活力、测定种子生活力6、获三倍体或单倍体植株、获三倍体或单倍体植株7、快速繁殖特殊植物、快速繁殖特殊植物8、用于理论研究、用于理论研究二、胚胎培养的应用1、克服远缘杂交的不育性，获稀有杂种植物12指在无菌条件下将胚从胚珠或种子中分离指在无菌条件下将胚从胚珠或种子中分离出来，置于培养基上进行离体培养的方法。出来，置于培养基上进行离体培养的方法。三、胚的培养三、胚的培养 指在无菌条件下将胚从胚珠或种子中分离出来，置于13植物胚结构植物胚结构14胚电镜扫描图片胚电镜扫描图片15双子叶植物胚 双子叶植物胚 16幼胚培养幼胚培养成熟胚培养成熟胚培养 据培养目的不同据培养目的不同剥取的离体胚发育时剥取的离体胚发育时期的不同期的不同胚培养胚培养成熟胚培养一般较易获得成功成熟胚培养一般较易获得成功幼胚培养据培养目的不同胚培养成熟胚培养一般较易获得成功17（一）幼胚培养（一）幼胚培养 幼胚完全是异养的，离体条件下培养要求幼胚完全是异养的，离体条件下培养要求培养基成分复杂，培养不易成功。培养基成分复杂，培养不易成功。幼胚培养时，其发育过程有以下几种发育幼胚培养时，其发育过程有以下几种发育方式：方式：a、胚性发育，此种方式不能萌发成苗、胚性发育，此种方式不能萌发成苗 b、早熟萌发，长成的苗十分瘦弱、早熟萌发，长成的苗十分瘦弱 c、产生愈伤组织，再由愈伤组织分化形成、产生愈伤组织，再由愈伤组织分化形成胚或不定芽胚或不定芽（一）幼胚培养18（二）成熟胚培养（二）成熟胚培养 成熟胚是自养的，培养基需要简单。成熟胚是自养的，培养基需要简单。主要目的主要目的:研究胚发育过程的形态建成研究胚发育过程的形态建成生长调节物质的作用生长调节物质的作用胚与胚乳相互关系和营养要求胚与胚乳相互关系和营养要求（二）成熟胚培养19培养方法：培养方法：A、将受精后成熟或未成熟种子或果实，、将受精后成熟或未成熟种子或果实，用用70%75%酒精表面消毒消毒几分钟酒精表面消毒消毒几分钟B、用、用0.1%升汞溶液或饱和漂白粉溶液消升汞溶液或饱和漂白粉溶液消毒毒10min，无菌水反复冲洗，无菌水反复冲洗C、无菌操作台上，直接或在解剖镜下剥、无菌操作台上，直接或在解剖镜下剥取胚接种在培养基上取胚接种在培养基上培养方法：20胚胚龄胚胚长度度（m）营养需要（培养基养需要（培养基营养）养）早球形胚早球形胚后球形胚后球形胚心形胚心形胚鱼雷胚雷胚成熟胚成熟胚2060618081450451700700（最最大极限大极限）小于小于40m长的胚所需的胚所需营养尚不清楚养尚不清楚大量元素、微量元素、大量元素、微量元素、VB1、VB6、烟酸、糖、烟酸、糖2%、IAA0.1mg/L+KT0.01mg/L大量元素、微量元素、大量元素、微量元素、VB1、VB6、烟酸、糖、烟酸、糖2%Ca（NO3）2480mg/L、KNO363mg/L、KCl42mg/L、MgSO463mg/L、KH2PO442mg/L、VB1、VB6、烟酸、糖、烟酸、糖2%Ca（NO3）2480mg/L、KNO363mg/L、KCl42mg/L、MgSO463mg/L、糖、糖2%荠菜不同发育时期胚培养的营养需要荠菜不同发育时期胚培养的营养需要 胚长度（m）早球形胚 2060小于40m长21胚乳是由两个单倍的极核和一个单倍的精子结胚乳是由两个单倍的极核和一个单倍的精子结合而成的合而成的3倍体组织。由它可获得无子结实的倍体组织。由它可获得无子结实的3倍倍体植株，进而可将它加倍成体植株，进而可将它加倍成6倍体植株。倍体植株。不同胚乳发育类型及发育时期直接影响外植体不同胚乳发育类型及发育时期直接影响外植体取材时期以及胚乳细胞产生愈伤组织频率。取材时期以及胚乳细胞产生愈伤组织频率。胚乳培养的后代，常发生细胞染色体数目变胚乳培养的后代，常发生细胞染色体数目变化，形成多倍体、非整倍体等。化，形成多倍体、非整倍体等。四、胚乳培养四、胚乳培养 胚乳是由两个单倍的极核和一个单倍的精子结合而成221、核型胚乳、核型胚乳被子植物中普遍的胚乳发育形式被子植物中普遍的胚乳发育形式初生胚乳核的第一次分裂和以后的多次分裂，初生胚乳核的第一次分裂和以后的多次分裂，都不伴随壁的形成都不伴随壁的形成各个胚乳核呈游离状态分布在胚囊中各个胚乳核呈游离状态分布在胚囊中发育到一定阶段后，常在胚囊外围的胚乳核发育到一定阶段后，常在胚囊外围的胚乳核之间出现细胞壁之间出现细胞壁为单子叶植物和具有离瓣花的双子叶植物中为单子叶植物和具有离瓣花的双子叶植物中普遍存在，如小麦、水稻、玉米、棉花、油菜、普遍存在，如小麦、水稻、玉米、棉花、油菜、苹果等苹果等（一）胚乳的发育类型（一）胚乳的发育类型1、核型胚乳被子植物中普遍的胚乳发育形式（一）胚乳的发23第9章-胚胎培养与人工种子分析课件242、细胞型胚乳、细胞型胚乳特点：特点：初生胚乳核的分裂开始，即产生细胞初生胚乳核的分裂开始，即产生细胞壁，形成胚乳细胞壁，形成胚乳细胞无游离核时期无游离核时期大多数双子叶合瓣花植物是这样的胚大多数双子叶合瓣花植物是这样的胚乳，如番茄、烟草、芝麻等。乳，如番茄、烟草、芝麻等。2、细胞型胚乳特点：25第9章-胚胎培养与人工种子分析课件263、沼生目型胚乳、沼生目型胚乳核型胚乳与细胞型胚乳的中间类型核型胚乳与细胞型胚乳的中间类型初生胚乳核的第一次分裂将胚囊分隔初生胚乳核的第一次分裂将胚囊分隔为两室，其中珠孔端室比合点端室宽大为两室，其中珠孔端室比合点端室宽大核进行分裂形成状态的游离核，最后核进行分裂形成状态的游离核，最后形成细胞形成细胞3、沼生目型胚乳27第9章-胚胎培养与人工种子分析课件28（二）胚乳培养的关键（二）胚乳培养的关键A、胚乳发育时期的影响、胚乳发育时期的影响发育早期胚乳：操作不便，诱导率低发育早期胚乳：操作不便，诱导率低游离核期或刚转入细胞期的核型胚乳：难得游离核期或刚转入细胞期的核型胚乳：难得callus旺盛生长期胚乳：易诱导产生旺盛生长期胚乳：易诱导产生callus（二）胚乳培养的关键A、胚乳发育时期的影响29旺盛期胚乳特征旺盛期胚乳特征胚已分化完成胚已分化完成胚乳已形成细胞组织胚乳已形成细胞组织充分生长，达到成熟大小充分生长，达到成熟大小外观为半透明的固体状外观为半透明的固体状富有弹性富有弹性 旺盛期胚乳特征30水稻：授粉后水稻：授粉后4d黑麦草：授粉后黑麦草：授粉后810d黄瓜：授粉后黄瓜：授粉后716d梨：授粉后梨：授粉后20d大麦：授粉后大麦：授粉后1020d玉米和小麦：授粉后玉米和小麦：授粉后812d一些草本植物胚乳培养的适宜取材时期一些草本植物胚乳培养的适宜取材时期一般情况下：接近成熟或完全成熟的胚乳一般情况下：接近成熟或完全成熟的胚乳callus诱导率很低，诱导率很低，甚至无甚至无callus木本植物，如：桑寄生科、檀香科植物，其成熟胚乳和诱导木本植物，如：桑寄生科、檀香科植物，其成熟胚乳和诱导产生产生callus水稻：授粉后4 d 黑麦草31B、培养基和激素的影响、培养基和激素的影响培养基：培养基：MS、B5、MT、White、LS等等水解酪蛋白、酵母提取物也很必要水解酪蛋白、酵母提取物也很必要激素：要求特殊激素：要求特殊大麦胚乳只有在添加大麦胚乳只有在添加2，4-D的培养基上才能生长的培养基上才能生长猕猴桃胚乳培养中，玉米素最好猕猴桃胚乳培养中，玉米素最好枣的胚乳培养中，激素似乎无特殊要求枣的胚乳培养中，激素似乎无特殊要求B、培养基和激素的影响32C、其他因素的影响、其他因素的影响蔗糖浓度：蔗糖浓度：3%5%温度：温度：25pH值：如值：如玉米玉米6.17.0；苹果苹果6.06.2等等C、其他因素的影响33（三）（三）培养方法：培养方法：A、取授粉、取授粉4-8d后的幼果，常规消毒后的幼果，常规消毒B、无菌条件下切开果实，取出种子，分离出胚乳、无菌条件下切开果实，取出种子，分离出胚乳C、接种在培养基上，在、接种在培养基上，在25-27和黑暗条件或散射和黑暗条件或散射光下培养形成愈伤组织光下培养形成愈伤组织D、转到分化培养基上，待愈伤组织长出芽后，切下、转到分化培养基上，待愈伤组织长出芽后，切下不定芽不定芽E、插入生根培养基中，光下培养、插入生根培养基中，光下培养10-15d，切口处长，切口处长出白色的不定根出白色的不定根（三）培养方法：34两种植物胚乳培养的方法两种植物胚乳培养的方法A、枸杞、枸杞开花开花20d的枸杞胚乳的枸杞胚乳MS+2，4-D0.2mg/L生根生根MS分化出苗分化出苗MS+BA0.2mg/L不同倍性的胚乳植株不同倍性的胚乳植株callus两种植物胚乳培养的方法开花20d的枸杞胚乳 35B、葡萄、葡萄取出种子取出种子切去合点部分切去合点部分接种接种White+CM10%+2，4-D2.0+CH500+KT1.0+蔗糖蔗糖3%4%琼脂琼脂8%1个月，胚乳愈伤组织长大，胚解体个月，胚乳愈伤组织长大，胚解体B、葡萄 取出种子 36 未授粉胚珠和子房培养是离体受精的基础，未授粉胚珠和子房培养是离体受精的基础，可诱发大孢子发育成单倍体植株，且孤雌产生可诱发大孢子发育成单倍体植株，且孤雌产生的单倍体植株获得率较孤雄生殖高。的单倍体植株获得率较孤雄生殖高。胚珠培养中，已授粉具有球形胚或更后期胚珠培养中，已授粉具有球形胚或更后期的胚珠易培养成种子，且培养基及添加成分相的胚珠易培养成种子，且培养基及添加成分相对要求不高。而受精不久的胚珠则需要成分复对要求不高。而受精不久的胚珠则需要成分复杂的培养基，培养难度大。杂的培养基，培养难度大。五、胚珠和子房培养五、胚珠和子房培养 未授粉胚珠和子房培养是离体受精的基础，可诱发371、胚珠培养的意义、胚珠培养的意义有利于合子和早期原胚的培养有利于合子和早期原胚的培养胚分化不全的种子的胚培养胚分化不全的种子的胚培养获得杂交后代和优良品种获得杂交后代和优良品种离体授粉的需要离体授粉的需要获得无病毒苗获得无病毒苗（一）（一）胚珠培养胚珠培养1、胚珠培养的意义（一）胚珠培养38不同植物的胚珠形态结构不同植物的胚珠形态结构392、胚珠培养的方法、胚珠培养的方法长度小于长度小于3mm的胚珠，的胚珠，难与直接解剖，可先接难与直接解剖，可先接种于液体培养基中，根种于液体培养基中，根据培养情况采取相应培据培养情况采取相应培养条件。养条件。2、胚珠培养的方法长度小于3mm的胚珠，难与直接解剖，可先接40（二）（二）子房培养子房培养1、子房培养的意义、子房培养的意义有效地挽救杂种胚的败育有效地挽救杂种胚的败育单倍体植株的培育单倍体植株的培育离体授粉的需要离体授粉的需要离体条件形成果实离体条件形成果实花被功能研究花被功能研究（二）子房培养1、子房培养的意义412、子房培养的方法、子房培养的方法授粉或授粉授粉或授粉后的子房后的子房表面消毒表面消毒接种培养接种培养2、子房培养的方法授粉或授粉后的子房表面消毒接种培养42受精后的子房仍需进行表面消毒后再受精后的子房仍需进行表面消毒后再接种。而未受精子房可将花被表面消毒后，接种。而未受精子房可将花被表面消毒后，在无菌条件下直接剥取子房接种。在无菌条件下直接剥取子房接种。子房培养只需较简单的培养基即可形子房培养只需较简单的培养基即可形成果实，并含成熟种子。成果实，并含成熟种子。受精后的子房仍需进行表面消毒后再接种。而未受精43六、植物离体授粉受精六、植物离体授粉受精离体受精技术的突破的技术前提：离体受精技术的突破的技术前提：a、雌配子和雄配子分离技术、雌配子和雄配子分离技术 b、单对原生质体融合技术、单对原生质体融合技术 c、微培养技术、微培养技术 六、植物离体授粉受精离体受精技术的突破的技术前提：44开花前数天套袋，开花前一天或当天取开花前数天套袋，开花前一天或当天取花蕾或花药，表面消毒后，无菌条件下收集花蕾或花药，表面消毒后，无菌条件下收集花粉。花粉。采用直接引入法、注射法进行子房试管采用直接引入法、注射法进行子房试管授粉，或者是采用哺育法、接近法进行胚珠授粉，或者是采用哺育法、接近法进行胚珠试管授粉。试管授粉。1、离体受精方法、离体受精方法 开花前数天套袋，开花前一天或当天取花蕾或花药，45胚珠胚珠花粉花粉试管内试管内授粉授粉10d后后胚珠胚珠培养培养3周后周后离体受精及植株再生过程离体受精及植株再生过程胚珠花粉试管内授粉10d后胚珠培养3周后离体受精及植株再生过462、技术关键、技术关键A、花粉的采集和灭菌、花粉的采集和灭菌确定开花、花药分裂、授粉、花粉管进入确定开花、花药分裂、授粉、花粉管进入胚珠和受精作用时间胚珠和受精作用时间去雄后将花蕾套袋隔离去雄后将花蕾套袋隔离采集花粉粒采集花粉粒消毒消毒无菌条件分裂花粉无菌条件分裂花粉授粉授粉2、技术关键A、花粉的采集和灭菌47B、外植体选择、外植体选择开花前套袋、去雄开花前套袋、去雄开花后开花后12d，采集花蕾，放入无菌室培养准备，采集花蕾，放入无菌室培养准备切去柱头，防止不授粉切去柱头，防止不授粉胚珠剥离时间（开花后胚珠剥离时间（开花后12d效果好）效果好）B、外植体选择开花前套袋、去雄48C、适合的培养基、适合的培养基离体受精的主要过程离体受精的主要过程 花粉的萌发和花粉管的生长，受精花粉的萌发和花粉管的生长，受精 受精胚珠发育为成熟的种子，存在生活力的胚受精胚珠发育为成熟的种子，存在生活力的胚培养基应促进受精后的胚珠正常发育培养基应促进受精后的胚珠正常发育C、适合的培养基离体受精的主要过程培养基应促进受精后的胚珠正49离体受精胚珠培养的改良离体受精胚珠培养的改良Nitsch（1951）培养基配方）培养基配方成分成分数量数量（mg/L）成分成分数量数量（mg/L）成分成分数量数量（mg/L）Ca（NO3）24H2O500ZnSO47H2O0.5VB10.25KNO3125MnSO44H2O3.0VB60.25KH2PO4125H3BO30.5烟酸烟酸1.25MgSO47H2O125FeC6O5H75H2O10.0蔗糖蔗糖50000CuSO45H2O0.025Gly7.5琼脂脂7000Na2MoO40.025泛酸泛酸钙0.25蔗糖浓度是蔗糖浓度是4%5%，水解酪蛋白为，水解酪蛋白为500mg/L，利于花粉萌，利于花粉萌发和种子发育发和种子发育离体受精胚珠培养的改良Nitsch（1951）培养基配方成分503、离体受精障碍、离体受精障碍花粉在柱头上不萌发花粉在柱头上不萌发花粉管不能进入胚珠花粉管不能进入胚珠花粉在花柱中破裂花粉在花柱中破裂受精后，胚和胚乳之间的不亲和性受精后，胚和胚乳之间的不亲和性受精后，胚乳发育不良受精后，胚乳发育不良杂种胚不能发育成熟杂种胚不能发育成熟3、离体受精障碍花粉在柱头上不萌发51七、影响因素七、影响因素1、胚珠（子房）的成活率及育龄、胚珠（子房）的成活率及育龄 离体胚珠（子房）培养的成活率直接离体胚珠（子房）培养的成活率直接影响试管受精的成功率。影响试管受精的成功率。胚珠（子房）离体成活率的关键是培胚珠（子房）离体成活率的关键是培养基成分的筛选。养基成分的筛选。七、影响因素1、胚珠（子房）的成活率及育龄522、母体组织的影响、母体组织的影响 柱头可影响某些植物受精，应切除柱柱头可影响某些植物受精，应切除柱头和花柱。头和花柱。而有些植物则需要保留，更有利于离而有些植物则需要保留，更有利于离体受精，如烟草。体受精，如烟草。3、花粉萌发和花粉管生长、花粉萌发和花粉管生长 离体花粉萌发率和花粉生长速度直接离体花粉萌发率和花粉生长速度直接影响试管受精成功率。影响试管受精成功率。2、母体组织的影响53 胚龄 胚长度（m）营养需要（培养基营养）早球形胚后球形胚心形胚鱼雷胚成熟胚 2060 6180 81450 451700700（最大极限）小于40m长的胚所需营养尚不清楚大量元素、微量元素、VB1、VB6、烟酸、糖2%、IAA0.1mg/L+KT0.01mg/L大量元素、微量元素、VB1、VB6、烟酸、糖2%Ca（NO3）2480mg/L、KNO363mg/L、KCl 42mg/L、MgSO463mg/L、KH2PO442mg/L、VB1、VB6、烟酸、糖2%Ca（NO3）2480mg/L、KNO363mg/L、KCl 42mg/L、MgSO463mg/L、糖2%荠菜不同发育时期胚培养的营养需要荠菜不同发育时期胚培养的营养需要 胚长度（m）早球形胚 2060小于40m长54第二节第二节 人工种子人工种子一、人工种子的概念一、人工种子的概念 人工种子是指植物离人工种子是指植物离体培养中产生的胚状体或体培养中产生的胚状体或不定芽包裹在含有养分和不定芽包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人保护功能的人工胚乳和人工种皮中所形成的能发芽工种皮中所形成的能发芽出苗的颗粒体。出苗的颗粒体。第二节 人工种子一、人工种子的概念 55二、人工种子的类型及结构二、人工种子的类型及结构1、人工种子主要包括：、人工种子主要包括：a、裸露的或休眠的、经过或未经过干燥、裸露的或休眠的、经过或未经过干燥处理的繁殖体处理的繁殖体 b、用聚氧乙烯等多聚体包裹的繁殖体、用聚氧乙烯等多聚体包裹的繁殖体 c、用水凝胶包裹的繁殖体、用水凝胶包裹的繁殖体 d、液胶包埋的、用流质播种法播种的体、液胶包埋的、用流质播种法播种的体细胞胚细胞胚二、人工种子的类型及结构1、人工种子主要包括：562、人工种子的结构、人工种子的结构（1）胚状体（或芽）胚状体（或芽）人工种子的胚主要是指体细胞胚，此人工种子的胚主要是指体细胞胚，此外还有顶芽、腋芽、小鳞茎等也可以做为外还有顶芽、腋芽、小鳞茎等也可以做为人工种子的胚。人工种子的胚。2、人工种子的结构57（2）人工种皮）人工种皮 特点：特点：对胚状体或芽无毒害对胚状体或芽无毒害柔软且有一定机械抗压能力柔软且有一定机械抗压能力能保持一定水分及营养物能保持一定水分及营养物允许种皮内外气体交换通畅允许种皮内外气体交换通畅不影响胚萌发突破不影响胚萌发突破播种后易于化解播种后易于化解 目前人工种皮常选用的材料有藻酸盐目前人工种皮常选用的材料有藻酸盐等水凝胶、琼脂糖、角叉胶等。等水凝胶、琼脂糖、角叉胶等。（2）人工种皮58（3）人工胚乳）人工胚乳 胚乳是胚胎发育的营养条件，因此胚乳是胚胎发育的营养条件，因此人工胚乳的基本成分仍是胚发育所需各人工胚乳的基本成分仍是胚发育所需各类营养成分，此外，还可根据需要添加类营养成分，此外，还可根据需要添加激素、抗生素、农药等成分，以提高人激素、抗生素、农药等成分，以提高人工种子的抗性与品质。工种子的抗性与品质。（3）人工胚乳59人工种子人工种子人工种子601、人工种子结构完整，体积小，便于、人工种子结构完整，体积小，便于贮藏与运输，可直接播种，易于机械化贮藏与运输，可直接播种，易于机械化操作；操作；2、不受季节限制，不受环境制约，胚、不受季节限制，不受环境制约，胚状体数量多、繁殖快、有利于工厂化生状体数量多、繁殖快、有利于工厂化生产；产；三、人工种子的意义三、人工种子的意义1、人工种子结构完整，体积小，便于贮藏与运输，可直接播种，易613、有利于繁殖生育周期长、自交不亲合、有利于繁殖生育周期长、自交不亲合、珍贵稀有的一些植物，也可大量繁殖无病毒珍贵稀有的一些植物，也可大量繁殖无病毒材料；材料；4、可在人工种子中加入抗生素、农药、菌、可在人工种子中加入抗生素、农药、菌肥等成分，提高种子活力和品质；肥等成分，提高种子活力和品质；5、体细胞胚由无性繁殖体系产生，可以固、体细胞胚由无性繁殖体系产生，可以固定杂种优势。定杂种优势。3、有利于繁殖生育周期长、自交不亲合、珍贵稀有的一些植物，也62四、人工种子技术四、人工种子技术1、胚状体诱导、胚状体诱导 控制体细胞胚状体同步发育是制备人控制体细胞胚状体同步发育是制备人工种子的核心问题，可采取抑制剂法、低工种子的核心问题，可采取抑制剂法、低温法、渗透压法、通气法、分离过筛法等温法、渗透压法、通气法、分离过筛法等方法促进胚状体同步生长。方法促进胚状体同步生长。四、人工种子技术1、胚状体诱导632、人工种皮制作、人工种皮制作 早期的材料是聚氧乙烯，但有一定早期的材料是聚氧乙烯，但有一定的毒性且遇水易溶解。后来采用藻酸盐的毒性且遇水易溶解。后来采用藻酸盐较多，但易粘连、失水干缩，现在普遍较多，但易粘连、失水干缩，现在普遍采用在其外面加一层包裹剂如滑石粉、采用在其外面加一层包裹剂如滑石粉、5%CaCO3等的方法来克服。等的方法来克服。2、人工种皮制作643、人工胚乳的研制、人工胚乳的研制 人工胚乳主要包括无机盐、糖（或人工胚乳主要包括无机盐、糖（或淀粉）、蛋白质等成分。对于无胚乳植淀粉）、蛋白质等成分。对于无胚乳植物的人工种子制作必须加入糖分，同时物的人工种子制作必须加入糖分，同时也要加入防腐剂、抗菌素、农药等。也要加入防腐剂、抗菌素、农药等。3、人工胚乳的研制654、包埋技术、包埋技术 采用干燥法、液胶法、水凝胶法等采用干燥法、液胶法、水凝胶法等进行人工种子的包埋。进行人工种子的包埋。干燥法是最早采用的方法，主要依干燥法是最早采用的方法，主要依据聚氧乙烯，在据聚氧乙烯，在23、相对湿度、相对湿度70%左左右的黑暗条件下将胚状体逐渐干燥，包右的黑暗条件下将胚状体逐渐干燥，包埋。如胡萝卜人工种子。埋。如胡萝卜人工种子。4、包埋技术66 液胶法是不经干燥胚状体，而是直液胶法是不经干燥胚状体，而是直接与流体混合后播入土壤中。不适于人接与流体混合后播入土壤中。不适于人工胚的包埋，且做成的人工种子成活率工胚的包埋，且做成的人工种子成活率低，易死亡。低，易死亡。水凝胶法是最常用的一种方法。用水凝胶法是最常用的一种方法。用褐藻酸钠等水溶性凝胶经与褐藻酸钠等水溶性凝胶经与Ca2+进行离进行离子交换后凝固，用于包埋单个胚状体。子交换后凝固，用于包埋单个胚状体。液胶法是不经干燥胚状体，而是直接与流体混合后67水凝胶名称水凝胶名称浓度（度（%，W/V）络合合剂名称名称浓度（度（mmol/L）藻酸藻酸钠藻酸藻酸钠及明胶及明胶角叉藻聚糖角叉藻聚糖洋槐豆胶洋槐豆胶0.505.02.05.00.20.80.41.0钙盐钙盐KCl或或NH4ClKCl或或NH4Cl3010030100500500用于包被体细胞胚的几种水凝胶用于包被体细胞胚的几种水凝胶水凝胶名称浓度（%，W/V）络合剂名称浓度（mmol/L）藻68第9章-胚胎培养与人工种子分析课件69人工种子制作过程人工种子制作过程胚状体胚状体人工胚乳人工胚乳其他物质其他物质人工种皮人工种皮包埋包埋技术技术人工种子制作过程胚状体人工胚乳其他物质人工种皮包埋技术705、贮藏与发芽、贮藏与发芽 一般将人工种子贮藏在一般将人工种子贮藏在47低温、低温、相对湿度小于相对湿度小于67%的条件下。实际上，的条件下。实际上，随贮藏时间的延长，人工种子的萌发率随贮藏时间的延长，人工种子的萌发率会显著下降。会显著下降。5、贮藏与发芽71人工种子人工种子人工种子72人工种子取得了很大的进展，但至今仍人工种子取得了很大的进展，但至今仍有一些问题没有解决：有一些问题没有解决：人工种皮尚不尽如人意人工种皮尚不尽如人意生产成本高生产成本高流程复杂流程复杂 人工种子取得了很大的进展，但至今仍有一些问题没73现现在在已已有有胡胡萝萝卜卜、芹芹菜菜、柑柑橘橘、咖咖啡啡、棉棉花花、玉玉米米、水水稻稻、橡橡胶胶等等几几十十种种植植物物的的人人工工种种子子试试种种成成功功，但但由由于于成成本本较较高高，中国尚未应用于生产。中国尚未应用于生产。现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米74