偶然中的必然—人工种子的诞生

597苗木网2011年5月22日独家报道：   自然界绝大多数植物都是靠种子传宗接代的。种子成熟
后，通过风、鸟及各种陆地动物、雨水等作为媒介，将种子从成
熟地传播到别的地方。在适宜的温度、湿度及土壤条件下生
根发芽。有的长成绿油油的小草，有的出落成舞芳弄姿的鲜
花，有的成为挺拔的参天大树，它们组成了五彩缤纷的植物
王国。
    农业社会出现以后，人们利用粮食作物、果树、油料、香料
等植物的种子进行人工耕种。经过辛勤的劳动，收获它们的
果实、种子或木材，满足人们在衣、食、住、行等方面的需要。
通过生产实践发现，品质好的种子产量高。为了获得良种，摸
索出杂交育种的方法。基因就是决定一个生物物种的所有生
命现象的最基本因子。虽然好的种子能将优良的遗传基因传
给后代，但植物在传递优异的遗传基因时，有时也会将不易发
现的劣质基因传下来。“龙生九子，各有不同”，这句诊语形象
地描述了亲代与子代之间，子代与子代之间总是存在着或多
或少的差异，这种差异就是遗传变异。由于遗传变异的存在，
天然种子繁殖的后代中会产生严重的性状分离，很难保持亲
代的杂种优势。虽然用扦插法、芽接法或分株法等传统的无
性繁殖方法可克服后代群体中性状分离现象，但这些方法繁
殖速度慢、操作技术复杂，而且连续多年采用往往会使病毒积
累，而导致减产或品质退化。
    1902年，德国著名植物学家Haberland提出植物细胞全
能性学说。这直接导致了植物组织培养技术的产生。1958
年，Stward和Reinert分别在胡萝卜的组织培养中首次观察
到一种叫胚状体的组织，它是在组织培养过程中产生的具有
与天然种子胚相似的结构。我们知道天然种子由种皮、胚乳
和胚三部分组成。种皮通常较坚硬，在种子外层起保护作用。
胚乳提供胚发育所需要的营养，一般含有大量的淀粉、蛋白
质、脂肪、植物激素、维生素、酶及各种营养元素。胚由胚芽、
胚轴、胚根和子叶组成，在适宜的环境条件下发育成小苗。在
1978年召开的第四次国际植物组织培养会议上，组织培养专
家Murashige提出把通过组织培养获得的这种胚状体包埋在
相当于天然种子胚乳的营养胶囊中，在胶囊的外边再包裹一
层相当于种皮的膜，这就合成了人工种子。这种人工种子具
有天然种子的机能，可以像天然种子一样直接播种于田间。
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