全 文 ：第 ws卷 第 y期
u s s w年 tt 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1ws o‘²1y
‘²√ qou s s w
枣树人工种子的研制
胡芳名
k中南林学院资源与环境学院 株洲 wtussyl
何业华 胡中沂
k华南农业大学园艺植物生物技术研究所 广州 xtsywul
关键词 } 枣树 o组培 o不定芽 o人工种子
中图分类号 }≥zuu1t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusswlsy p st{t p sw
收稿日期 }ussv p s| p uu ∀
基金项目 }国家自然科学基金资助项目kvsszsyvx ~v|yzsyutl ∀
∆εϖελοπ µεντ οφ Αρτιφιχιαλ Σεεδ ιν Ζιζιπηυσϕυϕυβα
‹∏ƒ¤±ª°¬±ª
kΧολλεγε οφ Ρεσουρχεσ ανδ Ενϖιρονµεντ οφ ΧεντραλΣουτη Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Ζηυζηουwtussyl
‹¨ ≠ «¨∏¤ ‹∏«²±ª¼¬
k Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Ηορτιχυλτυραλ Πλαντ Βιοτεχηνολογψo Σουτη Χηινα Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Γυανγζηουxtsywul
Αβστραχτ} „§√¨ ±·¬·¬²∏¶¥∏§¶³µ²§∏¦¨§©µ²° ·«¨ ¦¤¯ ∏¯¶²© Ζιζιπηυσϕυϕυβε ¥¼ ·¬¶¶∏¨ ¦∏¯·∏µ¨ o ±¨¦¤³¶∏¯¤·¨§ º¬·«w h ¶²§¬∏°
¤¯ª¬±¤·¨ k¥¤¶¬¦ ≥ n s1t °ª#pt × n s1x °ª#pt Œ…„l ¤±§¶²¯¬§¬©¬¨§©²µts °¬±∏·¨¶º¬·«u h ¦¤¯¦¬∏° ¦«¯²µ¬§¨ o º¨ µ¨
¦²±¶¬§¨µ¨§¤¶·«¨ ¤µ·¬©¬¦¬¤¯ ¶¨ §¨¶oº«¬¦«ª¨µ°¬±¤·¨§¬±·² ³¯¤±·¯¨·¶¥¼ ¤µ¤·¨ ²©{| h ²± ¤¶¨³·¬¦≥ ¶²¯¬§ °¨ §¬∏°o¤±§zx1x h
¤±§zt h ²± ¤¶¨³·¬¦¶²¬¯ ¤±§¤¶¨³·¬¦°²¬¶·©¬¯·¨µ³¤³¨µµ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q
Κεψ ωορδσ} Ζιζιπηυσϕυϕυβαo≤¤¯ ∏¯¶²©·¬¶¶∏¨ ¦∏¯·∏µ¨ o„§√¨ ±·¬·¬²∏¶¥∏§o„µ·¬©¬¦¬¤¯ ¶¨ §¨¶
枣树k Ζιζιπηυσϕυϕυβαl枝条扦插极难生根 o树体上能作接穗的枣头又少 o加快枣树繁殖一直是枣树生产中
一项亟待解决的问题 ∀近年来 o以枣树茎段培养进行苗木快速繁殖k张福泉 ot|{v ~刘仁贵 ot|{{ ~罗晓芳等 o
t||y ~刘翠云等 ot||zl和苗木脱毒k田砚亭等 ot||vl的研究报道较多 o但枣树茎段培养时极易产生不具繁殖
作用的枣吊 o增殖系数低 ∀因此 o枣树茎段培养进行苗木快速繁殖应用于生产还有成本高 !繁殖率等问题需
解决 ∀另一方面 o因试管苗不能贮藏 !难以远距离运输以及成本较高等原因 o其应用范围也受到了限制 ∀植
物人工种子是将培养物k包括体细胞胚 !不定芽和小鳞茎等l包埋在含有营养成分和具有保护功能的胶囊中 o
在适宜条件下能够发芽成苗的颗粒体kŽ¤°¤§¤ ετ αλqot|{xl ∀它是由繁殖体 !人造胚乳和人工种皮等 v部分
组成k许光学等 ot||ul o迄今的报道通常都将人造胚乳固化 o使之具有保护功能 o而不另使用人工种皮 ∀用来
制作人工种子的繁殖体通常是胚状体 o但目前能诱导出胚状体的木本植物还很少 o经济林木仅见有桉树
k Ευχαλψπτυ󶳳qlk欧阳权 ot|{sl !油茶k Χαµελλιᶳ³qlk颜慕勤 ot|{sl等 u种植物 ∀因而 o寻求其他材料作为
繁殖体 o是近几年来人工种子研究的一个新的发展方向k…¤³¤·ετ αλqot|{z ~∏·«¨µ ετ αλqot|{| ~沈大棱等 o
t||t ~谷瑞升等 ot||{ ~何奕昆等 ot||z ~王钰等 oussul ∀枣树胚状体诱导尚未成功 o我们在枣树愈伤组织培养
的基础上k何业华等 ot||{l o以枣树愈伤组织产生的不定芽为材料 o进行了人工种子制作试验 ∀
1 材料与方法
t1t 供试材料 枣树品种/鸡蛋枣0愈伤组织培养产生的不定芽 ∀
t1u 繁殖体的获取 用鸡蛋枣愈伤组织培养诱导出不定芽k何业华等 ot||{l o当不定芽长至 t ∗ u ¦°时 o切
取顶部 v ∗ w °°作为繁殖体 ∀
t1v 人工种子的制作 在由 ≥基本培养基成分和激素组成的胚乳介质中溶入海藻酸钠k质量浓度 ws
ª#ptl o经 tut ε 灭菌 us °¬±o制成无菌包埋材料 ∀在超净工作台内 o将约 ws °包埋材料转入盛有繁殖体的
xs °烧杯中 o用内径 w °°吸管将 t个繁殖体连同包埋材料一起吸入 o滴至 ≤¤≤¯ u 溶液中 o每滴体积 s1x °
左右 ∀x °¬±后 o液滴被固化为人工种子 ∀将人工种子取出 o用无菌水冲洗 ∀
t1w 播种育苗 将制成的人工种子分别播种在无菌吸湿滤纸 !无菌 ≥培养基 !无菌土壤和未灭菌土壤上 o
前 ts天为暗培养 o之后采用光培养k光照时间为 tw «#§pt o光强为 u sss t¬l o培养温度为 u{ ε ∀当芽突破种
皮并长出 s1x °°时即视为已萌发 o统计萌发率 ∀每处理 us个 o重复 w次 ∀
t1x 人工种子贮藏 用含 tss ˜#°pt青霉素 !vss °ª#°pt多菌灵的包埋材料制成人工种子 o在 vs ε 下干
燥 v §后 o分别贮藏在 x !ts !tx !us ε 下 o相对湿度控制在 {s h ∗ {x h o每 u周检查 t次人工种子的发芽情况 ∀
每处理 us个 o重复 w次 ∀
2 结果与分析
u1t ≤¤≤¯ u 对人工种子质量的影响 使用 ≤¤≤¯ u 作络合剂 o对包埋材料进行固化 o使之成为种皮胶囊 ∀ ≤¤≤¯ u
浓度及浸泡时间不同 o对种皮硬度和人工种子萌发均有重大的影响k表 tl ∀用 t h ≤¤≤¯ u 时 o浸泡 x °¬±后未
能使包埋材料固化 ~浸泡 ts °¬±后 o人工种子表面虽已固化成膜 o但内部仍为浆状 o在转运和播种过程中极
易破裂 ~浸泡 tx °¬±后 o整个包埋材料内外均已固化 o硬度适宜 o不易破裂 ∀当 ≤¤≤¯ u 升至 u h时 o最佳浸泡时
间缩短为 ts °¬±∀而当此浓度下浸泡 tx °¬±后 o种皮过于坚硬 o播种后的繁殖体不能突破种皮而萌发 ∀
表 1 ΧαΧλ2 对人工种子质量的影响 ≠
Ταβ .1 Εφφεχτ οφ ΧαΧλ2 ον θυαλιτψ οφ αρτιφιχιαλσεεδσ
≤¤≤¯ ur h 浸泡时间Œ°° µ¨¶¬±ª·¬°¨ r°¬±
人工种子状况
±∏¤¯¬·¼ ²©¤µ·¬©¬¦¬¤¯ ¶¨ §¨¶
萌发情况
Š¨ µ°¬±¤·¬²±
t x 浆状 o未成形 °¤¶·¼o˜±¶«¤³¨ § 萌发 o但苗弱小 Š¨ µ°¬±¤·¬±ªo¥∏·¶¨ §¨¯¬±ª¬¶³∏±¼
t ts 表面固化成膜 o内部浆状 ≥²¯¬§¬©¬¨§¬±·² °¨ °¥µ¤±¨ ²∏·¶¬§¨ oº«¬¯¨ ¬±¶¬§¨ µ¨°¤¬±¶³¤¶·¼
萌发 !生长正常 Š¨ µ°¬±¤·¬±ª¤±§ªµ²º¬±ª±²µ°¤¯ ¼¯
t tx 表面 !内部均已固化 ≥²¯¬§¬©¬¨§¥²·«²∏·¶¬§¨ ¤±§¬±¶¬§¨ 萌发 !生长正常 Š¨ µ°¬±¤·¬±ª¤±§ªµ²º¬±ª±²µ°¤¯ ¼¯
u x 表面固化成膜 o内部浆状 ≥²¯¬§¬©¬¨§¬±·² °¨ °¥µ¤±¨ ²∏·¶¬§¨ oº«¬¯¨ ¬±¶¬§¨ µ¨°¤¬±¶³¤¶·¼
萌发 !生长正常 Š¨ µ°¬±¤·¬±ª¤±§ªµ²º¬±ª±²µ°¤¯ ¼¯
u ts 表面 !内部均已固化 ≥²¯¬§¬©¬¨§¥²·«²∏·¶¬§¨ ¤±§¬±¶¬§¨ 萌发 !生长正常 Š¨ µ°¬±¤·¬±ª¤±§ªµ²º¬±ª±²µ°¤¯ ¼¯
u tx 坚硬 ‹¤µ§ 芽不能突破种皮 …∏§¦¤± ±²·¥µ¨¤®·«µ²∏ª«·«¨¶¨ §¨¦²¤·
≠播种基质为 ≥固体培养基 ∀ ׫¨ ¶²º¬±ª ° §¨¬∏°¬¶≥ ¶²¯¬§° §¨¬∏°1
表 2 激素对人工种子萌发的影响 ≠
Ταβ12 Εφφεχτ οφ ηορµ ονεσ ον γερµινατιον οφ αρτιφιχαλσεεδσ
激素组合
‹²µ°²±¤¯ ¦²°¥¬±¤·¬²±Πk°ª#ptl
萌发率
Š¨ µ°¬±¤·¬²±µ¤·¨Πh
正常苗
‘²µ°¤¯ ¶¨ §¨¯¬±ªΠh
无根苗
• ²²·¯¨¶¶¶¨ §¨¯¬±ªΠh
愈伤组织化
≤¤¯ ²¯¶¤¯¬½¤·¬²±Πh
u × n vŽ× n s1su Œ„„ y{1x s tss s
u × n wŽ× n s1u ‘„„  uv1x s tss yu1z
u × n v Œ„„ s tss
s1x × n t Œ„„ u{1y uw1u zx1{ zt1w
s1t × n s1x Œ„„ {y1z zy1v uv1z u1x
s1t × n s1x Œ…„ {{1w tss s t1v
s1x Œ…„ wu1t tss s
≤Ž t1x s tss s
≠将人工种子播种 ≥固体培养基上 ∀ ≥²º·«¨ ¤µ·¬©¬¦¬¤¯ ¶¨ §¨²± ¶²¯¬§ ≥ °¨ §¬∏°1 表示该组合中加
入了 w °ª#pt „ª‘’v ∀ ⁄¨ ±²·¨¶·«¨ ¦²°¥¬±¤·¬²± «¤¶¥¨ ±¨ ¤§§¨§º¬·«w °ª#pt „ª‘’v1
u1u 激素对人工种子萌发的影响 人工种子播种 w §左右开始萌动 o约 z ∗ { §后芽突破种皮 otw §以后幼
茎长度在 x ∗ us °°左右 ∀包埋材料中的激素组合对人工种子萌发有质的影响 o适当的激素组合能大大提高
萌发率k表 ul ∀当不添加激素时 o萌发率仅 t1x h o且都是无根苗 ~添加 u °ª#pt × n v °ª#pt Œ„„时 o所有
繁殖体全部脱分化变成愈伤组织 ~分别添加 u °ª#pt × n v °ª#pt Ž× n s1su °ª#pt Œ„„和 u °ª#pt × n w
°ª#pt Ž× n s1u °ª#pt ‘„„ n w °ª#pt „ª‘’v 时虽能获得 y{1x h和 uv1x h的萌发率 o但全都是无根苗 ∀只
有 s1t °ª#pt × n s1x
°ª#pt Œ…„ 与 s1x °ª#
pt Œ…„ 两组合所萌发
的全部为正常苗 o其中
s1t °ª#pt × n s1x °ª
#pt Œ…„组合比 s1x °ª
#pt Œ…„的萌发率高出
近 tts h ∀s1x °ª#pt
Œ…„为枣树组织培养时
诱导不定根的适宜的激
素及浓度 k何业华等 o
t|||l ∀因为人工种子
所用繁殖体不像组织培
养诱导不定根时是以带
u{t 林 业 科 学 ws卷
叶茎段为材料 o而是用未展叶的芽 o此时的芽体不仅要长根 o还必须快速生长才能萌发 ∀所以 o除添加 s1x
°ª#pt Œ…„外 o还必须添加适量的细胞分裂素才能提高萌发率 ∀
u1v 播种基质对萌发的影响 将刚制成的人工种子k包埋材料中附加了 s1t °ª#pt × n s1x °ª#pt Œ…„l分
别播种在已灭菌的 ≥固体培养基 !湿滤纸 !土壤及未灭菌的土壤等 w种基质上 o萌发结果表明 o在无菌的基
质上均能获得较高的萌发率 ∀其中 o尤其是含有丰富营养的 ≥固体培养基上萌发率最高 o达 {| h ~在无菌
土壤中也达到 zx1x h的萌发率 ~在无菌湿滤纸上 o虽有近 zt h的萌发率 o但因后期营养缺乏而易黄化死亡 ∀
当播种到未灭菌的土壤中时 o因芽体切口感染 o到 z天时 o已全部霉变死亡k图 tl ∀
u1w 人工种子贮藏 将制成的人工种子贮藏在不同温度下 o分别于第 tw !u{ !wu !xy §将其取出在无菌土壤
上 o其萌发情况见表 v ∀人工种子在 x ε 贮藏 w周后萌发成正常苗的比率较直接播种时kzx h l下降 ts h o贮
藏 {周后下降约 xv h o萌发率为 vx1z h ∀贮藏温度升高 o芽体的生理活动增强 o营养损耗增多 o萌发率随贮
藏时间的延长而加剧 ~但过低的温度ks ε l会造成芽体冻害而使其失去萌发力 ∀
图 t 播种基质对人工种子萌发的影响
ƒ¬ª1t ∞©©¨¦·²©¶²º¬±ª °¨ §¬∏° ²± ª¨µ°¬±¤·¬²± ²©¤µ·¬©¬¦¬¤¯ ¶¨ §¨¶
表 3 人工种子贮藏后的发芽情况
Τελ13 Γερµινατιον οφ στορεδ αρτιφιχιαλσεεδσ
贮藏温度
≥·²µ¨ ·¨°³¨µ¤·∏µ¨r ε
萌发率
Š¨ µ°¬±¤·¬²±µ¤·¨r h
tw§ u{§ wu§ xy§
s s
x zv1s yz1y w{1w vx1z
ts zt1x yv1z vx1v tt1x
tx zu1u xu1y ty1| s
us zs1t uu1w s
3 讨论
在以胚状体作繁殖体时 o包埋材料中可以不加激素k李修庆 ot||sl ∀但以芽作繁殖体时 o包埋材料中必
须添加适当的激素 o才能获得正常苗和较高的萌发率 ∀在本试验中 o不同的激素组合对人工种子的萌发及幼
苗生长发育有重大影响 o高浓度生长素与高浓度细胞分裂素组合会使繁殖体脱分化变成愈伤组织 o而低浓度
生长素与高浓度细胞分裂素组合则只形成无根苗 o只有中等浓度生长素与低浓度细胞分裂素组合k即 s1x
°ª#pt Œ…„ n s1t °ª#pt ×l才有较高的萌发率 ∀
用海藻酸钠作包埋基质 o具有生物活性 !无毒 !胶囊有较好的强度 !成本低 !工艺简单等优点 o因而为绝大
多数研究者所采用k何业华等 ousssl ∀但它也存在水溶性成份和助剂易渗漏 !极易失水而又不能吸水回胀 !
制成的人工种子只能短期贮藏等缺点 o而人工合成的高分子化合物作包埋基质时缺点更多 ∀因此 o仅用包埋
基质包埋得到的人工种子 o仍存在着强度小 !不耐贮运和播种 !保水保肥力差 !极易受环境的影响 !易污染等
问题 ∀还必须给人工种子涂上一层外皮 o使之能克服上述弱点 ∀这样一来 o开发新型人工种子外皮材料具有
重要意义 o但这方面的研究工作进展还很缓慢 ∀ • §¨¨ ±¥¤∏ª«等kt|{zl采用 ∞¯√¤¬wuysk乙烯 p醋酸乙烯酯 p丙
烯酸三元共聚物l作外皮材料 o不会降低苜蓿胚状体的发芽率 o可用机器播种 o其人工种子在露天环境中存放
w §胶囊重量仍保留有 xs h以上k桂进等 ot||ul ∀桂耀林等kt||sl曾用 ∞¯√¤¬wuys作刺五加人工种子的外皮 o
使其强度和硬度得到明显改善 o但播种试验表明 o其胚状体的转株率比只用海藻酸钠包埋要低 ∀另外 o其价
格昂贵也严重制约了它在生产上的应用 ∀因此 o研制出与天然种皮性能相似 !价格低廉的人工种皮材料 o是
人工种子技术应用于生产的关键之一 ∀
贮藏和防腐对人工种子同样重要 o较低的含水量和贮藏环境的低温低湿是保持种子生活力的重要条件 ∀
我们在包埋材料中加入适量杀菌剂 o贮藏在 x ε 条件下 o{周后萌发率仍可达 vx1z h ∀由于海藻酸钠凝胶极
易失水而又不能吸水回胀 o贮藏环境的相对湿度一直保持在 {s h ∗ {x h o并使用了胶囊包裹 ∀
用组织培养获得的不定芽作繁殖体制造人工种子 o简便易行 o在桑树k…¤³¤·ετ αλqot|{zl !瓦氏缬草
k∏·«¨µετ αλqot|{|l !水稻k沈大棱等 ot||tl !甘薯k王钰等 oussul等植物上已获成功 o在难于获得胚状体的植
v{t 第 y期 胡芳名等 }枣树人工种子的研制
物中有很高的应用价值 ∀但因不定芽难以大批量获得 o切口又易感染 o还必须在萌发过程中使其分化出不定
根 o因此 o建立起枣树胚状体诱导技术体系 o采用胚状体作繁殖体 o是今后枣树人工种子研究的主要方向之
一 ∀
参 考 文 献
谷瑞升 o陈正华 o关月兰等 1赤桉人工种子制作过程中微芽体转株的研究 1 林业科学 ot||{ ovwkvl }uy p vt
桂耀林 1植物体细胞胚胎发生和人工种子 1 北京 }科学出出版社 ot||s }us p ux
桂 进 o桂耀林 o郭促琛 1 三七体细胞胚胎发生及人工种子研制 1 实验生物学报 ot||u ouxkul }tv| p twz
何奕昆 o朱长甫 o何孟元等 1半夏小块茎的形态发生及人工种子的制作 1 作物学报 ot||z ouvkwl }w{u p w{x
何业华 o伍成厚 o胡中沂等 q枣树愈伤组织培养时不定芽分化的研究 o中南林学院学报 ot||{ ot{kvl }ww p xs
何业华 o胡芳名 o谢碧霞 q枣树组织培养时不定根的分化 q经济林研究 ot||| otzkvl }u| p vs
何业华 o胡芳名 o谢碧霞 1 经济林木离体培养研究进展 1 中南林学院学报 ousss ousktl }vt p v|
李修庆 1植物人工种子研究 1 北京 }北京大学出版社 ot||s }t p t{
刘贵仁 1金丝小枣茎段离体培养及胚培养的研究 1华北农学报 ot|{{ ovkwl }tty p tt|
刘翠云 o李 艳 1 黑山晋枣芽培养及植株再生的研究 1西北植物学报 ot||z otxkul }us p uy
罗晓芳 o田砚亭 1 金丝小枣组织培养快速繁殖的研究 1北京林业大学学报 ot||y
欧阳权 1桉树愈伤组织胚状体的发生 1植物生理学报 ot|{s oykwl }wu| p wvu
沈大棱 o倪德祥 o岑益群等 q水稻人工种子的研制 1 复旦学报 ot||t ovskwl }vyt p vyz
田砚亭 o罗晓芳 1 枣树脱除类菌原体k≥l技术的研究 1 北京林业大学学报 ot||v otxkul }us p uy
王 钰 o聂 凡 o吴敬德等 q甘薯人工种子的研究 1 安徽农业科学 oussu ovskwl }wy{ p wy{
许光学 o卢泽俭 o林少琨等 1人工种子种皮的研究现状 1 生物工程进展 ot||u oktl }tw p uv
颜慕勤 q人工诱导油茶体细胞胚状体实验成功 1 林业科技通讯 ot|{s otu }t{
张福泉 q枣基段离体培养初报 1中国果树 ot|{v ov }wy p wz
…¤³¤·∂ „ o«¤·µ¨  o •¤² ° ≥ q°µ²³¤ª¤·¬²± ²© Μορυσινδιχτ 1¥¼ ±¨¦¤³¶∏¯¤·¨§¥∏§¶1°¯ ¤±·≤¨¯¯ • ³¨²µ·ot|{z oy }v|v p v|x
∏·«¨µo„ª∏­¤° ≥ o¤¬‘ ετ αλq°µ²³¤ª¤·¬²± ²© ∂¤¯ µ¨¤±¤ º¤¯ ¬¯¨«¬¬⁄≤1∏¶¬±ª ±¨¦¤³¶∏¯¤·¨§¤³¬¦¤¯ ¤±§¤¬¬¤¯ ¶«²²·¥∏§¶1°¯ ¤±·≥¦¬ot|{| oys }ttt p tty
Ž¤°¤§¤ ‹1„µ·¬©¬¦¬¤¯ ¶¨ §¨¶1Œ±}פ±¶®¤ • 1 §¨1°µ¤¦·¬¦¤¯ ·¨¦«±²¯²ª¼ ²±·«¨ °¤¶¶³µ²§∏¦·¬²± ²©¦¯²±¤¯ ³¯¤±·ot|{x oy }v|v p v|x
w{t 林 业 科 学 ws卷