人工种子有哪些方面?

人工种子是指通过组织培养的方式,培育出具有完整个体结构的胚状体,然后在其表面涂上一层有机化合物作为种皮,保护胚状体,提供营养物质,进而获得可以替代种子的人工培养物。目前,已经获得人工种子的植物有胡萝卜、芹菜、苜蓿、水稻、西红柿、莴苣、花椰菜、玉米、西洋参、山茶等。现在除了人工种子的封装材料和方法,还有在美国或日本获得专利的苜蓿、芹菜、卷心菜、莴苣等分裂组织的培育方法。

人工种子的生产一年四季都可以进行,所需空间小,不占用大量土地。而且胚状体在培养过程中具有繁殖快、数量多的特点。因此,人工种子在农业生产中具有广泛的应用潜力。日本的麒麟公司和美国的生物投资和植物遗传学公司在这方面做了很好的尝试。他们用人工种子培育了大量的栽培芹菜、生菜F-1杂交种和水稻新品种。1 g的愈伤组织培养6个月后,芹菜可形成10万个胚状体,莴苣可形成10万个胚状体,水稻可形成250个胚状体。

为了达到全面应用的阶段,人工种子的生产首先必须获得大量同步胚状体,然后掌握抑制胚状体遗传变异的技术,改进胚状体的包裹材料和包埋方法,最后研究提高人工种子成苗率的技术。袁隆平培育中国杂交水稻。

中国科学家袁隆平于1964年首先开始了水稻杂交的研究。为了培育不育系,袁隆平在开花季节在稻田里找到了一株不育株。短短几年,用了几千个品种,做了3000多种组合。然而,由于这些材料的亲缘关系很近,不能保持其不育特性。1970年,袁隆平和助手李碧湖来到海南岛寻找野生稻。同年10年10月23日,李碧湖偶然发现一株雄花败育的野生稻?简称“野败”)。他们把它种在试验田里,精心培育,人工授粉,终于得到了一些种子,为三系的成功选育打开了第一个缺口。

1971年春,中国农业部将杂交水稻列为重大科研项目,“野败”分发给南方10个省市的20多个科研单位进行研究,组织科研。先后用了几千个品种,做了几万个杂交组合,与“野败”回交。1972年,江西萍乡农学院严龙安育成第一批水稻雄性不育系和保持系,解决了第二个问题。为了寻找“恢复系”,人们选择了国内外1000多个品种进行杂交试验和筛选,发现了100多个具有恢复能力的品种。张显成等先后在东南亚品种中发现了一批优势强、花药发达、花粉量大、恢复率达90%以上的恢复系。最终三系成功匹配,育成了第一批优势强、特色独特的杂交水稻。由于袁隆平对我国杂交水稻的巨大贡献,6月6日,1981,袁隆平获得了我国第一个特殊发明奖。袁隆平被称为“中国杂交水稻之父”。

萤火虫基因植入玉米

美国科学家用“基因枪”将基因子弹射入玉米细胞,获得了基因性状发生改变的玉米植株,这种玉米植株可以将新获得的基因传递给下一代。

在美国农业部和孟山都公司的研究项目中,科学家转移了两种基因:一种基因可以在生长抑制剂存在的情况下使玉米细胞生长。另一种基因是从萤火虫基因中获得的,这种基因使玉米细胞发出非常微弱的不可见光。

Ducal Hirsch公司的科学家转移了一种基因,使玉米细胞对某种杀虫剂有抵抗力。这种基因转移技术将使遗传技术应用于玉米成为可能,并使科学家能够快速培育出抗病虫害和杀虫剂的新玉米品种。