[00779365]蔬菜和花卉作物的人工种子工厂化生产

一、项目意义及国内外研究概况：人工种子是在胚状体基础上发展起来的一项高新技术。自1978年提出基本设想以来，一直受到美国和欧共体国家的重视。由于胚状体发生具有同质性、可控性、高效性，因此以它为材料包埋制作的人工种子具有一些特殊的优势。与那些依靠无性繁殖(无育性或育性很低)的植物相比，繁殖速度比天然种子(或繁殖体)高，而且在包埋体内可以自由添加一些特殊物质，从而使得具有天然种子所没有的性能，也无须检疫就可实现进出口，也能固定其本身的特殊性能(如杂种优势)。与普通的试管苗技术相比，不仅成本明显降低，而且可以控制其种子大小、实现机械化播种、和工厂化生产，达到节省人力、加速育种等等目的。因此人工种子在农业生产中具有广泛的意义。蔬菜和花卉作物种子的价格往往高昂，或是杂交种，在后代易发生形状分离，因此制作人工种子，实现工厂化生产是蔬菜和花卉作物生产的发展需要。人工种子设想是1978年由Murashige最早提出，随即引起各国政府和科学界广泛注意和高度重视。欧洲列入尤里卡计划、日本和美国列入优先发展生物技术计划，中国也列入了“863”计划加以研究开发。目前在体细胞胚胎发生、筛选与同步化，人工种皮与防腐，人工种子制作流程与贮藏，土壤中的发芽与栽培管理，机械化生产与及变异控制，品质筛选与基因工程，人工种子内涵等一系列方面都取得了重大进展。1985年以后陆续报道了一些植物的人工种子技术，据统计，全世界已有近100种植物的人工种子技术被科学家所报道，其中尤以模式植物的胡萝卜、芹菜等最完整。但能实现大田工厂化生产的只有少数几种作物，且只有少数几个人工费用较高的西方国家(如美国、法国和日本)实现了大田化人工种子生产，据报道，在美国已有大面积的人工种子芹菜上市。中国的人工种子技术一度曾处于世界先进水平，但由于管理失控、经费强度不够和农业状况限制等因素，使得已处于落后状态。随着中国经济的发展和农业产业结构的调整，蔬菜和花卉作物的面积已越来越大，但是蔬菜和花卉作物的生产中，存在的主要问题是制种成本较高，因而限制了繁殖速度，满足不了蔬菜和花卉作物的生产。二、主要研究内容、研究方法和技术路线：A.体细胞胚胎发生体系研究：1) 无菌培养；2) 无菌叶片或其他外植体的胚状体诱导。B. 胚状体同步化控制的研究1) 胚状体同步化的物理控制研究； 2) 胚状体同步化的化学控制研究；3) 胚状体同步化的发酵罐控制研究(综合控制研究)；C. 胚状体工厂化生产的研究(1 1) 胚状体工厂化基地的建立；(2 2) 胚状体工厂化生产的研究；D.人工种子相关技术的研究1) 人工胚乳成分的研究(包括防腐技术)；2) 制种技术的研究(包括制种机器的开发)；3) 贮藏技术的研究；4) 大田发芽的技术研究；5) 变异控制的研究。F. 人工种子农艺形状研究和工厂化基地的建立。