春種一粒粟,秋收萬顆籽

“春種一粒粟，秋收萬顆籽，”這句優美的唐詩流傳千古，很多人都會背誦，可是你知道嗎?這只是古代人們的一種美好愿望，事實上，任何一粒農作物種子，都不會收獲一萬粒糧食的，但是，不起眼的雜草卻能做到，一棵小小的雜草往往能結出上萬顆甚至幾十萬顆種子呢!

美好的愿望 辛勤的勞動

各種植物的種子的外觀千變萬化，在大小、形狀和顏色等方面有很大的差別，如椰子的種子大如人頭，而芝麻、煙草的種子猶如沙礫，大豆種子猶如腎，養麥種子猶如三棱體，小麥種子猶如紡錘體，種子的顏色大多為一色，諸如紅色、黃色、黑色、綠色、褐色、白色，種子的外觀多種多樣，各不相同，一般有經驗的農民利用眼睛就可以分辨出來是什么種子，種子的外觀雖多種多樣，但種子的基本結構卻是一樣的，一般都是由種皮、胚乳和胚三部分組成的。

種皮是種子的外衣，一般由幾層細胞構成，任務是保護種子的安全，胚乳是種子營養的“倉庫”，主要由淀粉、油脂和蛋白質以及少量的無機鹽和維生素組成，比如小麥、水稻的“倉庫”中大都是淀粉，當種子發芽時淀粉會逐漸變成麥芽糖和葡萄糖“喂養”幼苗促其成長，而花生、蓖麻、油菜籽的“倉庫”中油脂含量非常豐富，有些植物的種子(如四季豆、向日葵等雙子葉植物)沒有胚乳，它們的養料“倉庫”藏在子葉里，如黃豆的子葉含有大量的蛋白質，種子結構最重要的、決定植株成長的是種子的胚，胚是種子的命根子，是決定“秋收萬顆籽”的關鍵。

在植物的種子里，胚乳(或子葉)的質量往往占95％以上，這個“倉庫”十分重要，這是因為“倉庫”里存貨多、營養豐富，有利于將來植株茁壯成長，所以人們總是選粒大飽滿的種子，另外，粒大飽滿的種子里，胚也比較發達，能長成優良植株，結出豐碩的果實來，千百年來，人們利用選種、雜交等方法培育優良新品種，這是一項艱苦的系統工程：首先需要細致選種，然后需要開辟種子試驗田，作仔細觀察和詳細記錄，只有經過在田間地頭長期的辛勤勞作，才有可能培養成功新一代優良品種，可惜一般雜交種子的遺傳性能并不穩定，往往到第二三代又退化了!號稱“雜交水稻之父”的我國科學家袁隆平能把雜交水稻培育得如此出色，國家給予他科技界最高的榮譽是完全應該的。

我們知道，植物的種子是有生命的，有的種子生命力很強，比如蓮子，即使放了幾年，幾十年，甚至近千年也能發芽成活!考古學家在洞庭湖區挖掘出一壇距今2 000多年的蓮子，經過精心培育后竟然萌芽、開花、結果!負責培育蓮子的工人懂得這種蓮花的珍貴，他們采集了蓮花的每一個生長期標本，取了一個很藝術、很詩化的名字，叫“千年幽夢”。

可是大部分的種子壽命都比較短，一般為二三年，有的只有幾個月，一般種子發芽需要三個條件：適宜的溫度、空氣和水分，不同的種子要求的發芽條件各不相同，因此保管種子是一件很困難的事，種子倉庫不僅需要精心管理，而且要制定科學的嚴格的溫度和濕度標準，也要經常通風，防止嬌貴的種子發芽變霉，還要采取各種措施防止病蟲和老鼠的危害，同樣，種子的運輸也是十分困難的，需要比較高的運輸成本。

人造種子的誕生

種子這么重要，保管這么困難，能不能在實驗室或工廠中大量培育出優良種子呢?這在以前似乎是癡人說夢!比起“秋收萬顆籽”的愿望還要荒謬，但是隨著科學技術的飛速發展，尤其是近年來生物工程的飛速發展，這個夢就要實現了，這就是近年來迅速崛起的人造種子(也叫人工種子)。

人造種子的結構并不特別復雜。種皮由可降解的高分子材料制成，一般為雙層。將人工培育成的“胚”封入其中。同時裝入胚發芽需要的各種營養成分和激素、酶等即可。

例如，我們生產芹菜的人造種子，首先。把良種芹菜幼苗的嫩莖切成小片，在無菌條件下接種在培養基上，誘導形成淡黃色的愈傷組織，接著，把愈傷組織轉移到另一種培養基上，培養細胞開始分化，逐漸形成大量的綠色元寶狀的“胚狀體”，也叫“體細胞胚”，然后，在“胚狀體”外面包以凝膠，在凝膠中加入各種營養物質和必要的農藥(包埋劑)，就成為一粒膠丸種子，由于凝膠遇熱易融化粘在一起。所以在膠丸外面還要再包上一層種皮，這樣，一粒芹菜人造種子就生產出來了，幾乎所有植物體的任何一部分，都可以切下來制成人造種子，這要比留取天然種子方便得多，同時還能節省時間和降低成本。

人造種子個頭很小，都是球體膠囊，形狀像蛙卵，撒入苗床，就像天然種子一樣發芽生長，有趣的是，從同一種植株上得到的胚體，可長出眾多品貌相同的后代，就像一胞生的兄弟姐妹一樣。

人造種子突出的優點

人造種子屬于無性繁殖，它的出現，引起了各國科學家極大的興趣，因為它具有許多突出的優點。

第一，可以節省大片種子田，比如，一棵良種芹菜可以得到幾百萬粒芹菜人造種子。大大降低了成本，第二，對于遺傳性能不穩定的良種，可以獲得大量復制植物體，避免良種喪失，提高育種效率，還可對一些自然條件下不結果的或種子很昂貴的植物進行繁殖，使像無籽西瓜一類的不育良種得以迅速推廣等，第三，在人造種子生產過程中。運用細胞融合工藝，能有目的地設計培養出劃時代的新品種，第四，在人造種子膠囊中加入各種藥物(包埋劑)，人造種子就能具有許多天然種子所沒有的功能，這些添加的生長調節物質、菌肥、農藥等，還可以人為控制種子的休眠和發芽時間，提高種子的抗病能力，第五，與試管苗相比，人造種子成本低，運輸方便，降低保管和運輸的成本。

另外，還可以節約大量的糧食，因為人造種子作為播種材料，在一定程度上可取代部分糧食，以胡蘿卜為例，一個12升的發酵罐在20天內生產的“胚狀體”，可以制成1000萬粒人造種子，可供種植幾萬畝地，據我國農業部門的有關統計，每年全國農作物用種量多達150多億千克，如果用人造種子替代等于增加上億畝的耕地。

人造種子還可制成具有不同功能的作物的品種，如現在的小麥，做面條、面包都是同一品種，將來生產的小麥就可有不同的使用目的，有的專做面條，有的專做面包，還有的專供牲口食用等，每種用途都是根據小麥的不同特性，如淀粉的含量、蛋白質的含量、糖的含量和各種維生素的含量而定的。

世界各國投入大量人力、物力研究成功的人造種子已在100種以上，我國在開發人造種子技術上一直處于世界先進行列，在芹菜、胡蘿卜、萵筍、苜蓿、油菜以及某些名貴花卉、珍貴藥材上已經獲得成功，而且在小麥、玉米和水稻等的研究上也取得了可喜的成果。

人造種子的應用是農業育種技術中的一個重大突破，如果它在大多數作物中開發成功，就會使農作物產量發生一次質的大變革，我們可以毫不夸張地說：人造種子的前景是無限美妙的，它可以實現人們“春種一粒粟，秋收萬顆籽”的美好愿望。