CN1148462A - 人工种子及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无性繁殖植株领域；特别是属于人工合成种子技术。把人工种子胚乳分成含有不同营养成分或植物生长调节剂的两部分，其两部分的结合部为藻酸的金属络合物层，这样的人工种子由于胚乳中含有强度较弱的结合面，不仅有利于不定胚芽的萌发和生长，排除了根和芽生长调节剂相混而分别对芽和根的抑制作用，可以减少生长调节剂的用量，而且避免了一般人工种子制备技术所存在的不含胚体或含多个胚体的人工种子的形成，以保证每个人工种子都只含一个胚体，且设备简单，降低成本。
Description
本发明属于无性繁殖植株领域，特别是属于人工合成种子技术。
人工种子是由植物的不定胚或不定芽用适当的介质包裹后所形成的、能萌发并生长为正常植株的人工合成种子。包裹不定胚或不定芽所用的介质材料一般是凝胶状物质，其包含有供胚体和芽生长所必须的养分、水分及生长调节剂。由于这样的介质起到了类似于天然种子中胚乳所起的作用，因此在人工种子中被称作为人工胚乳。人工胚乳除需含有一定的组成成分外，还必须具有适当的强度，可以既保证被包含在内的胚体和芽不受机械损伤，又可不阻碍胚体和芽的萌发和生长。由于植物的胚体和芽都十分娇嫩，既不耐热和耐寒，又不耐化学物质的刺激，因此对于作为人工胚乳的介质材料以及包裹胚体或芽时的条件都有严格的要求和限制。藻酸盐是一类从海藻(褐藻)提取的天然多糖类物质，一价金属的藻酸盐易溶解于水，但与多价金属络合后它可很快地成为水凝胶。藻酸盐水凝胶与植物的胚体及芽有极好的相容性，因此藻酸盐是当前国际上通用的人工胚乳基质材料，通过将藻酸钠水溶液滴入氯化钙溶液而形成藻酸钙凝胶。
当前，人工种子的制备方法基本上有二种。昭和60-214811和昭和63-5009111报导了先将植物的不定胚或不定芽混入藻酸钠溶液，然后再将这个混有不定胚或不定芽的藻酸钠溶液滴入氯化钙溶液，使其凝胶化。另一种是将藻酸钠溶液和植物胚体(或芽)分别从二条管路运送，在管道出口处使二者混合并一同滴入氯化钙溶液凝胶化。它们的共同缺点都是所使用的对根和芽的生长调节剂混在一起，会对芽和根的生长分别起到抑制作用；此外，由于不定胚(芽)被包裹在一层性能均一的凝胶状物质中，对不定胚(芽)的萌发和生长有一定的阻碍作用。
本发明的目的在于解决当前人工种子存在的对根和芽的生长调节剂混在一起，对不定胚(芽)的芽和根的生长反而引起抑制作用，以及整体均一的胚乳结构对不定胚(芽)萌发和生长所起的阻碍作用。
本发明所提出的制备方法具有二个半球组成的人工胚乳结构，由于二个半球间存在一个强度比整体其它部分弱的界面，因此可以有利于人工种子的萌发。利用在人工胚乳的二半部分中分别添加促根生长和促芽生长的调节剂，可以分别促进根、芽的生长，从而避免一般根、芽的调节剂混在一起而产生的分别对芽、根生长的抑制作用，因而可以缩短萌发周期。
本发明制备人工种子的技术不仅设备简单，成本低廉，而且还可避免现有人工种子制备技术所存在的不含胚体或含多个胚体的人工种子的形成，以保证每个人工种子都只含一个胚体。在制备人工种子时，按以下步骤进行；
第一步，按制备需求采用一块含有一孔穴或多孔穴、孔径大小适当的模板，往孔穴内注入一滴含有对不定胚或不定芽的根或芽生长所需生长调节剂的胚乳基质溶液A；
第二步，在胚乳基质溶液A的液面上滴上一滴浓度为1-10％的金属氯化物溶液，反应1-5分钟；
第三步，在每滴胚乳基质溶液A上滴入一个不定胚或不定芽；
第四步，在胚乳基质溶液A及不定胚或不定芽上，再滴上一滴含有对不定胚或不定芽的芽或根生长所需生长调节剂的胚乳基质溶液B；
第五步，把滴有胚乳基质及不定胚或不定芽的多孔模板浸入浓度为2-5％的CaCl2溶液中，反应10-30分钟后捞出，再用MS培养基漂洗2分钟，最终得到胚乳分别由含有不同营养成分或植物生长调节剂的两部分组成，两部分的结合部为藻酸的金属络合物层的人工种子。
本发明制备出的人工种子，其胚乳两半球部分的界面部分为除镁以外的2价或2价以上的藻酸的金属结合物层，特别是钙的络合物。它由重量百分浓度为1-10％的金属氯化物溶液和浓度为1-10％的藻酸钠溶液反应形成的。胚乳基质溶液的成份为：H2O，藻酸钠，植物生长调节剂，生物灭菌剂，营养成份，多孔填料或其它改性剂等。胚乳基质A是指；如果含有对根的生长调节剂就不含有对芽的生长调节剂，而此时胚乳基质B只含有对芽的生长调节剂；反之胚乳基质A含有对芽的生长调节剂，同时胚乳基质B只含有对根的生长调节剂。
在使用本发明制备人工种子的过程中，为了保持制备工作的机械化，可在多孔模板上方，安装与胚芽分配板位置一致，又可相互替换的一组或几组滴头，分别用以滴加胚乳基质溶液。所选用的多孔模板和胚芽分配板的孔径大小，可按各种不定胚芽的大小而定。调节分配板到多孔模板间的距离以保证在自由落体条件下，所选不定胚芽都能以同样的头朝下方向达到多孔模板。
采用本发明制备出的人工种子，由于具有由二个半球组成的人工胚乳结构，二半球间界面的结合强度较低，所以有利于不定胚(芽)的萌发和生长。在制备人工种子时，可以根据不同不定胚(芽)的根和芽所需生长调节剂和营养成份分别予以调节，这样不仅可以排除根和芽生长调节剂分别对芽和根生长的抑制作用，可节约植物生长调节剂，而且可以由于胚乳中含有强度较弱的结合界面，对不定胚(芽)的生长萌发减小阻力。
实施例；
分别取含有根和芽生长调节剂0.1毫克的藻酸钠各2.5克，经生物降解高分子处理过的微多孔藻酸钙填料0.5克，生物灭菌剂0.01克，在高速搅拌下分别注入含有100克MS培养基的容器中，搅拌3分钟，制得人工胚乳基质溶液A和B。通萱草茎切段作为包裹对象。
向予先制备好的多孔模板的孔穴内滴入一滴胚乳基质溶液A，然后再滴一滴浓度为3％的CaCl2溶液，2分钟后，滴入通萱草茎切段，再滴上一滴胚乳基质溶液B；随后将滴有胚乳基质及茎切段的多孔模板浸入浓度为3％的CaCl2溶液中，反应10分钟后捞出，再用MS培养基漂洗2分钟，吸干水份得本发明制备的通萱草人工种子。
Claims (5)
1、一种人工种子，包括不定胚或不定芽和胚乳，其特征在于；胚乳分为含有不同营养成份或植物生长调节剂的两部分，两部分的结合部为金属氯化物溶液和藻酸钠溶液反应而形成的藻酸的金属络合物层。
2、根据权利要求1一种人工种子，其特征在于所述的金属络合物为除镁以外的2价或2价以上的金属络合物。
3、根据权利要求1一种人工种子，其特征在于所述的金属氯化物溶液浓度为1-10％。
4、一种人工种子的制备方法，其特征在于：
第一步，向含有一孔穴或多孔穴的模板孔穴内滴入胚乳基质溶液A；
第二步，在胚乳基质溶液A的液面上滴上一滴浓度为1-10％的金属氯化物溶液，反应1-5分钟；
第三步，往每滴胚乳基质溶液A上滴入一个不定胚或不定芽；
第四步，在胚乳基质溶液A及不定胚或不定芽上，再滴上一滴胚乳基质溶液B；
第五步，把滴有胚乳基质及不定胚或不定芽的多孔模板浸入浓度为2-5％的CaCl2溶液中，反应10-30分钟后捞出，再用MS培养基漂洗，最终得到分别含有不同营养成份或植物生长调节剂，胚乳分为两部分的人工种子。
5、根据权利要求4一种人工种子的制备方法，其特征在于；所述的金属氯化物为除镁以外的2价或2价以上的金属氯化物。
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