第五章
人工種子
種子,是植物生長的物質基礎。
人工種子,是現代科技發展的“產兒”。那麼,人工種子和植物種子有相似的生命力嗎?
是的,不僅如此,人工種子還具有普通種子所不具備的優越性。
所謂的人工種子,是利用組織培養方法,從植物的莖或葉等器官誘導產生胚狀體或芽,外麵包以膠囊,從而具備種子功能的“種子”。
具體來說,人工種子由三部分組成。最外層為人工種皮,具有通氣,保護水分、養分和防止外部機械衝擊的性能。中間為人工胚乳,含有胚狀體發育所需要的營養物質及有益成分。最內側為被包裹的胚狀體或芽。
從大小和結構上看,人工種子就像一顆顆圓形半透明的魚卵。
為了了解人工種子的過程,我們不妨以芹菜為例,來說明這個問題吧!
首先,科技工作者把雜種芹菜幼苗的嫩莖切割成小片,在無菌條件下操作接種在培養基上,誘導形成淡黃色的似菜花形狀的愈傷組織。
然後,再把愈傷組織轉移到另一種培養基上。不久,細胞便開始分化,在愈傷組織表麵形成最大的綠色元寶形的結構。這就是“胚狀體”,人們也管它叫“體細胞胚”。
這樣,運用這種“分隔術”,一株雜種芹菜苗就能得到幾百個胚狀體,每個胚狀體相當於一粒雜種種子,在實驗室裏就可以長成一棵雜種芹菜苗。
不過,把它們種在土壤裏可就難以活命。追根究底,是缺少一種起保護作用的種皮。
於是,科技工作者的“聚焦”指向了種皮。
給胚狀體包上一層皮,可不像我們想像的那樣簡單。
試驗是成功的基礎,科技工作者克服困難,經過100多種物質的試驗,終於製成了理想的人工種皮。
然而,這些膠丸本身似乎也在自我“煩惱”,常常像受熱的魚肝油丸一樣粘連在一起,給播種帶來麻煩。
於是,科學家又想出一個辦法,給每粒膠丸種子穿上一件用聚合物做成的“外衣”,從而解決了播種粘連的問題。這種“外衣”接觸土壤後,通過生物降解作用,便會自動脫落。
生產人工種子的公司想的可真周到啊!他們把微量的自生固氮和化學除草劑加到膠丸裏,這樣,人工種子又具了天然種子所不具備的優點。
現在,世界上已有100多種植物能成功地誘導形成胚狀體而形成人工種子。
我國對人工種子的研究處於世界領先地位。在胡蘿卜、芹菜、黃連、橡膠等十幾種植物上進行了體細胞胚芽發生及人工種子的研製。其中,胡蘿卜、芹菜、黃連的人工種子就是在有菌條件下也可萌發並長成植物。
值得濃墨重彩的是,1987年底我國複旦大學人工種子研究組,首次研製成功水稻等人工種子。
人工種子作為一項高新生物技術,是育種和增殖的一次大變革,也是育種技術體係中的一次大突破,有著許多優點:
第一,通過組織培養產生的胚狀體數量多,繁殖快。用於快速繁育苗木、人工造林等方麵,比用試管苗繁殖,還更加多快好省。
第二,在製作過程中有意地向人工胚乳加入植物生長調節劑,抗蟲、抗病藥劑,可以大大提高植物體的活力和耐受力。
第三,可用來固定雜種優勢,加速良種繁育進程。
第四,利用胚狀體的發生途徑,以基因轉導作為植物基因工程和遺傳工程的橋梁。充滿誘人的魅力。