摘要：本文主要介绍了近几年人工种子制备、贮藏中的关键技术与方法，以及目前研制人工种子时仍需解决的问题和其未来的发展前景。

关键字：人工种子;人工种子技术;未来发展;制作;贮藏

从天然的到人造的“人工岛”“人造大理石”“人造肝脏”……“人造”的东西层出不穷，那你听说过人工种子吗？人工种子是指将植物离体培养产生的不定芽、顶芽等材料，用含有营养物质的胚乳和具有保护功能的种皮包埋而形成的颗粒体，其在适宜条件下能够发育成完整植株。人工种子直径约5毫米，由体细胞胚、人工胚乳和人工种皮三部分构成。与天然种子相比，人工种子具有繁殖快，生产不受季节限制，可实现机械化播种，能实行工厂化生产等优点。     本文介绍了近几年来人工种子制备、保藏中的关键性技术与方法，以及目前人工种子领域还存在的问题及其未来发展前景。

1人工种子的制备

人工种子的构造与天然种子的构造相似，是由体细胞胚、人工胚乳和人工种皮三部分所组成的。体细胞的培育、人工胚乳的制备以及人工种皮的选择，是人工种子的制备过程中至关重要的步骤。

1.1体细胞胚的培育——体细胞胚细胞的同步化调控

体细胞的培育是人工种子制备的重要环节，其中体细胞胚的同步化调控是体细胞的培育中十分关键的一步。体细胞胚的同步化调控是指用一定物理或化学方法，将体细胞胚细胞的分化程度控制在特定的生长阶段，最终使胚状体大小相同、形态及分化程度相近。如果体细胞胚的成熟度不相同，会导致所形成的人工种子萌发速度存在差异，不便于播种管理。只有获得大量同步化的体细胞胚，才可以避免人工种子在后续包埋时浪费时间，根据胚的大小、成熟程度等来挑选体细胞胚的繁琐的过程。能节约大量人力、物力和财力，有效提高生产效率，为实现工厂化批量生产人工种子的目标奠定基础。

1.2人工胚乳的制作

人工胚乳是位于人工种皮和胚状体之间的物质，为胚状体的生长发育提供维生素以及激素等营养物质的成分，也是人工种子萌发所需营养的来源。同时，人工胚乳中还添加了如蔗糖、麦芽糖和淀粉等碳源，起到维持胚乳内外渗透压平衡和为胚状体提供营养的作用。

目前，普遍将果胶酸钠、海藻酸钠、琼脂、树胶明胶等作为人工胚乳基质的材料[1]。其中最常用的是通透性好、无毒、具有高生物相容性且价格便宜的海藻酸钠。

1.3 人工种皮的选择

人工种皮主要分为内种皮和外种皮2 种，内种皮也就是人工胚乳，外种皮是指能维持人工胚乳中的水分和营养物质。目前，内种皮的研制仍然要求无菌条件，单纯拥有内种皮包埋的人工种子机械强度低、易被污染，不利于机械化播种。人工种子要想和自然种子一样贮藏、运输，还需要添加人工外种皮来增强其保水性能和机械强度等。外种皮不但可以提高人工种子的保水能力、防止内种皮中的营养向外泄露，还能降低土壤中各种因素对种子萌发率、成苗率的影响。良好的种皮材料也有利于人工种子的贮藏、运输及播种，外种皮目前最常用的制备方法仍然是通过向海藻酸钠中添加壳聚糖等多糖。

1.4人工种子的包埋方法

目前人工种子的包埋方式主要有机械包埋和手工包埋两种，机械包埋主要是利用人工种子包埋机进行包埋，具体的包埋方法有液胶包埋法、离子交换法和干燥法3 种[2]。液胶包埋法是将胚状体（繁殖体）悬浮在粘滞的流体胶中，直接播入土壤。干燥法是将体细胞胚经干燥后再利用聚氧乙烯等高聚物对胚状体进行包埋，此法常用于人工种子的长时间贮藏。离子交换法是指通过离子交换的方法让外种皮形成一个坚硬的外壳，将繁殖体包埋起来，最终形成一个具有一定机械强度的凝胶颗粒。目前，最常用的方法是将繁殖体悬浮于海藻酸钠水溶液，再滴入CaCl2溶液后发生离子交换，表面结成硬壳，形成胶囊。

2人工种子的贮藏

由于农业生产常受到季节限制，因此，生产得到的人工种子不一定能及时播种，需要储藏起来。目前常用的人工种子贮藏方法有干燥法、添加抑制剂法、低温法、超低温保存法及以上方法组合等[3]。干燥法是令胚状体脱水停止生长，使人工种子进入休眠状态，从而达到贮藏的目的。添加抑制剂法是在人工胚乳中添加适当的脱落酸（ABA）等促进其休眠而达到贮藏的目的。低温法一般将人工种子保存于4℃的低温条件下，抑制人工种子的新陈代谢，来达到长期保存的目的。超低温保存法是利用超低温冰箱或者液氮对种子进行保存的方法，在超低温条件下，人工种子的新陈代谢几乎完全停止，在合适条件下进行解冻即可恢复活性，播种于大田内。

3人工种子的现阶段面临的问题

受到当前生物技术水平的限制，人工种子制作还存在着很多问题。比如，首先是人工种子的贮藏问题，人工种子的胚乳中含有丰富的营养成分，这就有可能导致其在贮藏过程中出现提前萌发的现象。其次，由于人工胚乳中含有糖类等营养物质，这些营养物质使得人工种子更容易受到细菌等的污染，影响植物品质，因此常需要给人工胚乳中添加防腐剂、抗生素等来促进植物生长和增强抗逆性，但是过多添加防腐药物，也会对萌发后植物的食用安全造成一定影响。然后，就是人工种子种皮制备材料单一的问题，现有的制备种皮的材料都存在一定的不足，比如机械强度不够，保水性较差，这些问题或多或少都会影响种子的发芽情况。以上问题限制了人工种子技术的推广使用，如果能解决上述问题，将给人工种子领域带来突破性的进展[4]。

4 人工种子的未来发展

人工种子有“超级种子”的称号，发展前景被各个国家广泛认同。目前，人工种子研发对象转到有较高经济价值的植物上，如国内近年来的大花蕙兰（Cymbidiumhubridum）[5]、杜鹃兰（Cremastraappendiculata）[6]、铁皮石斛（Dendrobiumofficinale）[7]、白芨（Bletillastriata）[8]等。我国作为农业大国，如果在大田作物生产上如能推广以人工种子播种，可节约大量粮食，节省制种用地。经济植物人工种子的研究现如今主要还处在实验室起步阶段，实用性研究与推广还有待加强。相信随着研究的深入和技术的不断成熟，人工种子这一新兴生物技术，在种苗快速繁殖，优良基因型的保持与传播方面将展现巨大的优势和前景。

参考文献：

[1]郑惠元，王英平，雷秀娟.植物人工种子包埋基质研究进展[J].特产研究，2018（2）：70-73.

[2]郑惠元.人参属代表植物人工种子包埋技术研究[D].北京：中国农业科学院，2018.

[3]赖佳.铁皮石斛液体悬浮培养和人工种子的研究[D].雅安：四川农业大学，2013.

[4]胡文斌， 张少飞， 杨文等. 植物人工种子技术研究进展[J]. 园艺与种苗， 2021， 第41卷（10）：81-83.

[5] 张建彬，王璐，彭宵，等.大花蕙兰类原球茎的离体培养及人工种子制作与萌发的研究[J].种子，2014，33（6）：11-13.

[6] 张明生，彭斯文，杨小蕊，等.杜鹃兰人工种子技术研究[J].中国中药杂志，2009，34（15）：1894-1897.

[7] 曾颖苹，朱乾坤，王万军.铁皮石斛人工种子包衣技术研究[J].北方园艺，2012（17）：155-158.

[8] 李伟平，田莎莎，鲁光耀，等.利用人工种子技术快速繁殖白芨[J].中国中药杂志，2012，37（22）：3386-3390.