人工种子即人为制造的种子，它是一种含有植物胚状体或芽、营养成分、激素及其他成分的人工胶囊。这是1978年植物组织培养学家Muralshige在第四届国际植物组织细胞培养大会上提出的设想。他认为，科学已经发展到了这样的水平，科学家可以超越自然界的限制，用很少的外植体同步培育出许多的胚状体。将这些胚状体包埋在某种胶囊内使其具有种子的功能，并可直接用于田间播种。他的设想促使美、日、法等国在20世纪80年代初竞相掀起人工种子研制的热潮。我国虽然起步较迟，但人工种子的研究已被列入高技术发展计划，在胡萝卜、旱芹、小麦、番木瓜、黄连、杂交水稻、魔芋、半夏、苜蓿、橡胶树、赤桉和甘薯等多种植物的人工种子研制取得显著进展。据不完全统计，全世界已经有43科、92属、100多种植物在细胞和组织培养中能大量产生胚状体，从而制成人工种子。
（一）人工种子的构成及特点
人工种子由以下3部分构成。
（1）人工种皮。包裹在人工种子外的胶质化合物薄膜，既可保证通气，又能防止水分及各类营养物质的渗漏。
（2）人工胚乳。一般以生成胚状体的培养基为主要成分，再外加一定量的植物激素、抗生素、农药，以及除草剂等物质。
（3）胚状体。由组织培养产生的具有胚芽、胚根的结构。
人工种子具有以下突出的优点：①可以一年四季进行工厂化生产；②有利于保存该种系的优良性状；③成本更低，适合机械化田间播种；④可在人工胚乳中添加适量的营养物、激素、农药、抗生素、除草剂等，以利于胚状体的健康生长。
但是制备人工种子仍有一些关键技术尚未攻克。例如，人工种皮的性能尚不尽如人意，还未找到一种符合多数物种需要的人工胚乳，如何使胚状体处于健康的休眠状态，怎样做到既延长人工种子的保存时间又不明显降低萌发率等。
（二）人工种子的制备
（1）胚状体的制备及其同步生长。通过多种途径都可获得数量可观的胚状体，但这些胚状体往往处于胚胎发育的不同时期，不符合大量制备人工种子的需要。因此诱导胚状体的同步化生长成了制备人工种子的核心问题。采取以下措施可促进胚状体的同步生长。
①低温法：在细胞培养的早期适当低温处理若干小时，使其大量滞留于有丝分裂中期。然后再回复到正常温度，细胞则同步分裂。(www.xing528.com)
②抑制剂法：细胞培养初期加入DNA合成抑制剂，使细胞生长基本上都停顿于G1期。除去抑制剂后，细胞进入同步分裂阶段。
③分离法：在细胞悬浮培养的适当时期收获处于胚胎发育某个阶段的胚性细胞团，然后转移到无生长素的培养基上，使多数胚状体同步正常发育。
④通气法：在细胞悬浮培养液中每天通入氮气或乙烯1次或2次，每次几秒或更长时间，可显著提高有丝分裂同步率。
⑤渗透压法：配制一定渗透压值的培养基使胚状体的发育停留在指定的阶段，从而达到同步发育的目的。
控制细胞及胚状体的同步化生长是一个尚未完全解决的问题。除了上述提出的外因干预以外，物种及不同外植体细胞的敏感性对实现同步生长也有很大影响。只有经过实验摸索才可能成功。
此外，刚收获的胚状体含水分很高，不够成熟，也难以储存。一般应经自然干燥4～7天，使胚状体转为不透明状为宜。
（2）人工胚乳的制备。人工胚乳一般含有天然大分子碳水化合物（淀粉、糖类），尚可根据需要添加适量激素、抗生素、农药、除草剂等。
（3）配制包埋剂及包埋。褐藻酸钠是目前最好的人工种子包埋剂。通常以人工胚乳溶液调配褐藻酸钠，再按一定比例加入胚状体，混匀后褐藻酸钠的终浓度达4%左右。然后将其逐滴滴到2.0%～2.5%的CaCl2溶液中。经过10～15 min的离子交换络合作用，即形成多个圆形的具一定刚性的人工种子。
（三）人工种子的储存与萌发
一般要将人工种子保存在低温（4℃～7℃）和干燥（相对湿度小于67%）条件下。在自然条件下人工种子的储存时间较短，萌发率较低。
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