人工種子技術有著誘人的前景:第一,它同微繁殖技術一樣,培養條件可以人為控製,免遭大自然災害性氣候的不利因素,且具有省地省工可直接在田間播種等優點。第二,在人工種子製作中,可加入營養物質、植物生長調節劑、固氮菌、殺蟲劑等,這是微繁殖難以達到的。第三,用於製作人工種子的體細胞胚,可利用生物反應器大規模培養,大大提高了效率。第四,一些難以得到天然種子的珍稀植物或脫毒苗、基因工程植株,均可利用人工種子技術加速用於生產。
但是人工種子的貯藏問題還沒有解決,這也阻礙了人工種子的大規模應用。我們根據天然種子形成過程中生理生化的特性,在胡蘿卜懸浮細胞培養中,采用調控培養法獲得了具有高活力的靜止狀態的胚。所謂靜止狀態,即控製了體細胞胚根的生長。這種胚在貯藏中無需采用特殊的條件抑製其萌發。靜止狀態胚比正常培養的胚粗短、含水量少、幹物質及活性物質積累多,因此具有耐脫水和抗逆力強的特點,可貯存較長時間。如果此法能用於其他植物的體細胞胚培養,也許可為人工種子的貯藏開辟一條新途徑。
人工種子的不足之處:目前,科學工作者已製成模式性人工種子的植物十餘種,但距離實際應用還有很大距離。主要有三大難題有待克服:①許多重要植物還不能培養出大量的高質量的體細胞胚。②現有的人工胚乳和種皮還不夠理想,不能有效地防止微生物的腐蝕。③人工種子的貯藏有待進一步完善。製成透水透氣又能防菌的人工種子。
人工種子的出現
人工種子最初是由英國科學家於1978 年提出的。他認為利用體細胞胚發生的特征,把它包埋在膠囊中,可以形成具有種子的性能並直接在田間播種。這一設想引起人們極大的興趣。日本學者於1985年首先將人工種子的概念延伸,認為使用適當的方法包埋組織培養所獲得的具有發育成完整植株的分生組織(芽,愈傷組織,胚狀體和生長點等),可取代天然種子播種的顆粒體均為人工種子。
很多植物懷有“分身術”的絕技,隻需用它身體上的一部分組織就可進行繁殖,如扡插、壓條、嫁接及組織培養等,即能形成新的植株,這種繁殖方法叫無性繁殖。現在流行的一個新詞“克隆”即是英文單詞“Clone”的音譯,也就是無性繁殖的意思。詩句“無心插柳柳成蔭”中的“插柳”就是無性繁殖的一種方法。
那麼,什麼是無性係呢?就是由同一株樹上借無性繁殖方法得到的樹木群體的總稱。無性係林業就是采用選擇的無性係繁育的苗木,進行人工造林。它有什麼優點呢?
第一,它能把母株的優良特性全部保存下來,並能提高產量。用種子繁育的苗木,由於是自由授粉的後代,會出現很大差異。有的可能成為“鶴立雞群”的優樹,有的則成了彎腰駝背的“小老頭”樹。第二,可按人類需要造林,如城市綠化可選擇樹形優美的無性係苗木,想多產紙漿可選擇長纖維的無性係苗木等等。第三,無性係育苗不必等待樹木開花結果,可以從樹木幼年期就選拔“好苗子”來進行無性係育苗。也可人工組裝基因等新技術,開辟樹木無性繁育的新領域。
無性係林業在植樹造林中具有廣闊的前途。德國和歐洲中部的主要造林樹種歐洲雲杉,開花結果需20 年以上,即使結了果實,優良種子也不多。怎麼解決“燃眉之急”呢?隻有用無性繁殖才能加速造林良種化速度,他們選擇“超級苗”進行無性繁殖,很快得到了大量苗木。巴西1907 年首次從澳大利亞引進桉樹,一直進行采種育苗,不能滿足人工造林需要。後來開展了無性係育苗造林,培育出了生長速度快、材質優良的桉樹,使“森林王國”巴西出現了意想不到的奇跡。巴西栽植的桉樹每天就能生長2 厘米,不到3 年樹高可達20 米,使巴西在很短的時間內,就由一個紙漿輸入國變為輸出國。
紫椴屬椴樹科椴樹屬 , 它是我國東北林區珍貴闊葉樹種之一。多年來由於大量的采伐和利用 , 紫椴種群的數量和質量逐年下降。 為了及時挽救這一珍貴樹種的危機局麵 , 大力提倡營造優質、高產、高效益人工紫椴純林和混交林 , 乃是當前林業發展的重要任務之一。並且,目前國際、國內對紫椴的市場需求急切,走傳統的培育林木的路子其速度顯然無法滿足目前人們的迫切願望 , 急需走一條簡捷快速之路 , 而無性係林業正是通過優良個體的組培、嫁接、扡插等無性繁育技術培育優良無性苗木用之造林 , 是快速培育林木的一種先進方法。