华中农业大学创建国家精品课程—细胞工程学文本教案(第八章) 主讲教师:柳俊博士、教授 第八章人工种子(2学时) 教学目的与要求 了解植物人工种子的概念与发展概况:掌握植物人工种子繁殖体的培养技术:了解不同 繁殖体的人工种子特点与制备方法。 第一节人工种子的概念 人工种子( artificial seeds)又称合成种子( synthetic seeds)或体细胞种子( somatc sεeds)。任何一种繁殖体,无论是在涂膜胶囊中包裏的、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 第二节繁殖体的类型及其生产 不同类型繁殖体比较 诱导培养方式 体细胞胚: 体细胞胚的诱导和形成需要经过至少两个阶段:第一阶段,在含高生长素浓度的培养基 中,诱导培养胚性细胞;第二阶段,在较低生长素或无生长素的培养基中形成体细胞胚。 微芽: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:需要经过不同的诱导程序华中农业大学创建国家精品课程——细胞工程学 文本教案(第八章) 主讲教师：柳俊博士、教授 第八章 人工种子（2 学时） 教学目的与要求： 了解植物人工种子的概念与发展概况；掌握植物人工种子繁殖体的培养技术；了解不同 繁殖体的人工种子特点与制备方法。 第一节 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）。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。 第二节 繁殖体的类型及其生产 一、不同类型繁殖体比较 1．诱导培养方式 体细胞胚： 体细胞胚的诱导和形成需要经过至少两个阶段：第一阶段，在含高生长素浓度的培养基 中，诱导培养胚性细胞；第二阶段，在较低生长素或无生长素的培养基中形成体细胞胚。 微芽：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：需要经过不同的诱导程序