所谓“人工种子”,日本人山川于1985年将其定义为:“用组织培养方法获得发育完全的个体(即胚状体),并把它用适当的方法保护起来,用作能代替植物种子进行流通的东西”。该设想最初是1978年由美国学者玛拉施格在加拿大召开的第四届国际植物组织、细胞培养会议上首先提出的。到了1983年,则有美国的植物遗传育种公司申请制造“人工种子”的专利。如今在西红柿、水稻、棉花、烟草、柑橘、桉树、西洋参等植物上都取得了重大的突破,可以说是植物育种和繁殖方面的又一次绿色大变革。 “人工种子”有其独特而又显著的优越性。其一,对像兰花一类的珍贵花卉,特别是一些珍稀名品,在常规条件下用分株法繁殖,增殖速度慢,短时间内不易获得大量的优质种苗,而利用体细胞生产“人工种子”的方法,则可大量快速繁殖种苗;对像甘蔗一类的作物,常规方法繁殖,每亩用种蔗较多,成本大,如改用体细胞培育成的“人工种子”,直接用于大田生产,则可减少种蔗。其二,对那些具有杂种优势的农作物、花卉、经济树种,通过杂交育种培育种子,技术复杂,成本高,周期长,产种量低;而一些无籽的瓜果、蔬菜、花卉,根本无法获得种子,而通过“人工种子”,不仅可保持杂种的优良遗传性状,而且可以大量繁育无籽的瓜果、蔬菜、花卉种苗,甚至只需要少量的F1代植株,即可大量生产“人工种子”。其三,由于胶囊和营养液进行了多种物理或化学方面的处理,如加入生长调节物质,就能有效地促进地上或地下部分的协调生长;若在胶囊中加入弱毒性病毒、有益微生物、除草剂及特殊的农药,则可使其胚状体成长过程中保持旺盛的生长势,同时减少病虫之危害。 “人工种子”由三部分构成。其中心为一可以发育成为植株的胚状体;包裹在胚状体外围的是作为人工胚乳的凝胶状物质,多用海藻酸钙、琼脂类天然高分子物质制成,内含适当的水份和营养;最外层为称作外种皮的薄膜保护层。胚状体是“人工种子”的核心,其生命活力强健与否决定着“人工种子”的发芽率、成活率;胚状体的发育同步性也决定着“人工种子”的发芽、生长、开花、结果的同步性。人工胚乳则对胚状体起着提供水分、养分和防范保护作用,主要成分为多糖类碳水化合物及氮、磷、钾、硫、钙、镁等胚状体生长发育必需的元素,并添加有生长调节剂、抗菌素、除莠剂等。外种皮则必须既具有较好的抗挤压强度,又可保持水分,并能保持一定的结构,确保气体和药物透过,而又不影响胚状体的正常呼吸作用;外种皮在播种后发芽时自行破裂,以后被土壤微生物降解。 “人工种子”的生产技术,在大规模的商品花卉栽培中,特别是在切花生产中,与组培和工厂化栽培相配套,能形成一条龙的产业化生产,具有非常诱人的前景。