試論生物技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用

摘 要：近年來，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的提高，現(xiàn)代生物技術(shù)也在急速發(fā)展.目前這種先進(jìn)的技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其中棉花生物技術(shù)現(xiàn)已取得顯著成效。我國(guó)的棉花生物技術(shù)在抗棉鈴蟲等方面的水平在世界范圍內(nèi)堪稱佼佼者，但是也有不足之處需要進(jìn)一步改進(jìn)與提高。本文將從生物技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用展開分析，從而總結(jié)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題以及對(duì)策。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；棉花育種；應(yīng)用

棉花在我國(guó)是十分重要的農(nóng)作物之一，棉花產(chǎn)業(yè)的興起滿足了大量的市場(chǎng)需求。但是，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)推動(dòng)的繁榮背景之下，我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)面臨著諸多挑戰(zhàn)，最主要的就是病蟲害的巨大威脅以及品種的改進(jìn)問題。所以，在挑戰(zhàn)面前我國(guó)采用先進(jìn)的生物技術(shù)應(yīng)用于棉花育種，進(jìn)一步為棉花產(chǎn)業(yè)的前進(jìn)之路掃除障礙，助其更好的發(fā)展。

一、棉花生物技術(shù)的應(yīng)用

（一）基因轉(zhuǎn)化技術(shù)的應(yīng)用

我國(guó)棉花遺體轉(zhuǎn)化體系在逐漸完善，這是實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)化技術(shù)的成功基石。通過對(duì)棉花基因諸多方面的研究，轉(zhuǎn)基因棉花已經(jīng)成為炙手可熱的研發(fā)對(duì)象?；蜣D(zhuǎn)化技術(shù)針對(duì)棉花組織培養(yǎng)植株進(jìn)行基因轉(zhuǎn)化，從而打破基因限制，導(dǎo)入全新的基因，例如多種抗蟲基因，這樣新基因注入后就會(huì)使原來的植株具有更強(qiáng)的抵抗病蟲害的能力，能夠使其更加健康地生長(zhǎng)，從而最終將培養(yǎng)出新一代的高品質(zhì)棉花[ 1 ]。

（二）體細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)

體細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)主要是利用人工對(duì)外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)，進(jìn)而達(dá)到器官再生的結(jié)果，從而培養(yǎng)出全新的棉花植株的一種先進(jìn)技術(shù)。目前，棉花體細(xì)胞培養(yǎng)已經(jīng)獲得很大的成功，很多再生的棉花植株都能夠成活。但是，由于基因限制與基因突變的影響，此技術(shù)還不是十分保險(xiǎn)的生產(chǎn)方式，產(chǎn)生失敗的原因還有待進(jìn)一步解決?；蚬こ痰拈_展是以體細(xì)胞培養(yǎng)為基礎(chǔ)，所以完善體細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是十分棘手的問題[ 2 ]。

（三）原生質(zhì)體培養(yǎng)

原生質(zhì)體培養(yǎng)是主要通過培養(yǎng)愈傷組織以及懸浮培養(yǎng)細(xì)胞的技術(shù)手段去除棉花細(xì)胞的細(xì)胞壁，將獲得原生質(zhì)體。將這種原生質(zhì)體進(jìn)行研究，依據(jù)基因工程大方向的引導(dǎo)，從而為獲得的原生質(zhì)體營(yíng)造一定的培養(yǎng)環(huán)境進(jìn)行培養(yǎng)，使其再生長(zhǎng)出一種新型細(xì)胞壁，這樣繼續(xù)培養(yǎng)而長(zhǎng)出的小植株就是新的產(chǎn)物。

（四）莖尖培養(yǎng)

莖尖培養(yǎng)就是通過對(duì)棉花的莖尖進(jìn)行培養(yǎng)加工，擴(kuò)大繁殖量，從而也加快繁殖速度的一種技術(shù)，這種莖尖培養(yǎng)技術(shù)可以使植株保持自己原有的生長(zhǎng)特性，用十分特有的種質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)，加以保存。但是莖尖培養(yǎng)技術(shù)的運(yùn)用可能會(huì)受到一些外源激素的影響，所以還需要完善技術(shù)，抵擋不必要的培養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)。

二、使用生物技術(shù)在棉花育種中出現(xiàn)的問題及對(duì)策

當(dāng)前在棉花生物技術(shù)方面重點(diǎn)研究幾個(gè)方面，一是轉(zhuǎn)化技術(shù)無選擇標(biāo)記，對(duì)于抗生素基因的不良影響起到規(guī)避作用，二是用于綿酚與棉花改良纖維品質(zhì)等次生代謝生物降解的棉花內(nèi)源基因的克隆與應(yīng)用?？寺』蛞蛉诤匣虻氖侄嗡M(jìn)行應(yīng)用，其主要效果為提升棉花生產(chǎn)的商業(yè)利潤(rùn)，在目前階段，棉花育種的技術(shù)已經(jīng)有了較大的突破，但其中也存在著些許缺陷，需及時(shí)找到相應(yīng)對(duì)策。

（一）基因改進(jìn)

現(xiàn)階段應(yīng)對(duì)以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的基因進(jìn)行改進(jìn)，目前棉花育種中采用的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉除棉鈴蟲，紅鈴蟲等，對(duì)其特種類的害蟲，如棉蚜、棉葉螨等起不到任何作用，無法產(chǎn)生抗性。人們隨著抗蟲棉的種植而逐漸減少農(nóng)藥的噴灑，這對(duì)其害蟲的治理效果產(chǎn)生了極大的不良影響，使得蟲害問題愈發(fā)嚴(yán)重，因此，急需研究出切實(shí)有效的配套綜合防防治技術(shù)，現(xiàn)如今轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植時(shí)間得到延長(zhǎng)，面積也隨之越來越多，但棉鈴蟲隨著產(chǎn)生的抗性也會(huì)愈來愈強(qiáng)，面對(duì)這種狀況，我們要加以利用轉(zhuǎn)多基因抗蟲棉等手段解決其中問題。

（二）抗性研究

目前，能與棉花同類克隆的基因與原件數(shù)量極多，但其中能加以利用，擁有優(yōu)秀應(yīng)用價(jià)值的基因數(shù)量卻鳳毛麟角，而早期進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的Bt類與抗除草劑的棉花種子在抗黃萎病與抗旱等問題上還是不能從實(shí)驗(yàn)室走出來到農(nóng)田進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)。Bt抗蟲棉這種棉種作為單基因性狀來說，在時(shí)間的不斷增加下，害蟲體內(nèi)就會(huì)隨著時(shí)間的增加而產(chǎn)生出Bt的抗性，，而擁有較高抗性的雙價(jià)抗蟲棉，在隨著時(shí)間的推移中，害蟲出現(xiàn)其相應(yīng)抗體的情況仍然是無法避免的，因而需要針對(duì)這種抗性消失這一問題，展開實(shí)質(zhì)性研究，可以通過尋找其篩選特異啟動(dòng)子結(jié)合廣譜抗蟲基因的方式，來進(jìn)行對(duì)轉(zhuǎn)多基因棉花等技術(shù)切實(shí)高效的應(yīng)用[ 3 ]。

（三）促進(jìn)棉種結(jié)合發(fā)展

在生物技術(shù)發(fā)展中，因積極促進(jìn)常規(guī)育種與基因工程相互結(jié)合，在其具體發(fā)展中，我們應(yīng)該清晰認(rèn)識(shí)到，基因工程并不是萬能的，還不能解決所有棉花在育種中出現(xiàn)的各種問題，基因技術(shù)實(shí)際上只能算是一種人工和成的新型材料，在應(yīng)用前期，也同樣需要可靠地對(duì)其用常規(guī)育種的手段進(jìn)行全方面檢查。因此，植物的基因技術(shù)也同樣需要和常規(guī)育種技術(shù)相互結(jié)合，在通過實(shí)際田地種植的不斷試驗(yàn)之后，將優(yōu)秀的基因不斷地遺傳給后代，通過遺傳這種基因，后期的抗蟲棉在抗性上問題上勢(shì)必更加耐抗，杜絕蟲害的發(fā)生，這樣使得棉花育種事業(yè)的擁有更好的發(fā)展趨勢(shì)[ 4 ]。

三、結(jié)語

在棉花育種中，生物技術(shù)的加入起到了至關(guān)重要的作用，為棉花育種工作做出了巨大貢獻(xiàn)，隨著其技術(shù)的發(fā)展，也同時(shí)看到了生物技術(shù)在實(shí)際推廣工作中的局限性，要為棉花虛中工作提供更好的基因支持，勢(shì)必要將其生物技術(shù)與常規(guī)棉花育種技術(shù)互相結(jié)合，配合使用，才能將生物技術(shù)的潛力完全發(fā)揮出來。

參考文獻(xiàn)：

[1] 呂海雷.試論生物技術(shù)的發(fā)展及其在農(nóng)作物育種中的應(yīng)用[J].農(nóng)民致富之友，2016，15：180.

[2] 曾秀閣.生物技術(shù)在育種中的運(yùn)用[J].北京農(nóng)業(yè)，2014，21：267.

[3] 周晶，劉銓義，曾慶濤，等.分子標(biāo)記技術(shù)及其在棉花遺傳育種中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2015，04：239-242.

[4] 胡斌.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在棉花行業(yè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)棉花加工，2015，04：18-19.

作者簡(jiǎn)介：

王瑩瑩（1995-），女，遼寧鐵嶺人，本科，就讀于沈陽師范大學(xué)，學(xué)生，研究方向：生物技術(shù)。