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。

「自殖弱勢」とは、植物が同じ品種の花粉のみを受粉した場合に、結実や発芽率が低下する現象のことを指します。これは、植物が遺伝的な多様性を確保するために、近親相姦を避けて遺伝子の多様性を維持しようとするメカニズムです。そのため、結実率や発芽率を向上させるためには、他の品種または株の花粉で受粉させる必要があります。