自然日長とは、植物の生息する地域における、日の出から日没までの時間の長さを指します。この時間は、季節によって変化します。植物は、自然日長を感知して、成長や開花などの生理現象を制御しています。たとえば、長日植物は、自然日長が長いときに花を咲かせます。一方、短日植物は、自然日長が短いときに花を咲かせます。

人工受粉の真髄は、自然の受粉を補助し、十分な結実を確保することにあります。植物や作物の生殖を制御するこの技術は、さまざまな目的を果たします。主なメリットの一つは、多様な品種の交配で、特定の望ましい形質を有する新品種の育成に役立ちます。また、一部の植物は、適切な媒介者がいない場合に自然受粉ができないことがあります。人工受粉は、このような場合に受粉を促進し、生産性を向上させます。さらに、閉鎖環境や寒冷地など、自然の受粉が困難な条件下でも、人工受粉は植物の繁殖を可能にします。

人工種子の仕組みを理解するには、まず自然界における種子構造を把握することが重要です。種子とは、胚、胚乳、種皮から構成されています。胚は新しい個体へ成長する部分、胚乳は栄養分を貯蔵する部分、種皮は胚と胚乳を守る保護層です。 一方、人工種子はハイドロゲルやバイオポリマーをベースとした人工素材から作られます。これらの素材は、水や栄養素を吸収・保持する能力に優れています。人工種子には、胚に相当する小型カプセルが埋め込まれており、内部には遺伝子組み換えされた細胞や組織が含まれています。このカプセルは、保護膜で覆われており、種皮の役割を果たします。また、人工種子には微細流路が設計されており、栄養分や酸素をカプセルに効率的に供給します。