遺傳育種研究進展

阿曼開迪·莫哈麥提汗

摘要：隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對生活品質(zhì)的要求越來越高，也越來越注重作物的質(zhì)量，這就需要我們不斷培育更多的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的品種。目前，各個國家紛紛致力于對作物遺傳物種新技術(shù)的研究，作物遺傳物種主要是從生物的遺傳和變異兩個方面進行研究的。遺傳和變異本是生命中的一對矛盾，這種矛盾是生物通過各種繁殖方式反映出來的。它們是既對立又統(tǒng)一的，而我們對作物遺傳物種的研究就是來消除這個矛盾的，本文就細胞工程技術(shù)和生物技術(shù)在作物育種中的應(yīng)用進行了分析。

關(guān)鍵詞：遺傳物種；細胞工程技術(shù)；生物技術(shù)

中圖分類號：S330 文獻標識碼：B doi：10.3969/j.issn.2096-3637.2018.04.020

1 生物技術(shù)在作物遺傳育種中的應(yīng)用

生物技術(shù)又稱生物工程， 或生物工程技術(shù)， 是指利用生物的特性， 通過現(xiàn)代工程技術(shù)手段賦予生物新功能和培育出生物新品種來滿足人類的需要。

1.1 利用植物細胞工程技術(shù)進行倍性育種

通過花粉培養(yǎng)、未受精子房和胚珠培養(yǎng)及試管受精等均可誘導(dǎo)形成單倍體；通過胚乳培養(yǎng)也可以獲得三倍本；通過植物愈傷組織中普遍存在的染色變異也能培育出非整倍體變異的個體，利用植物細胞工程技術(shù)進行的倍性育種，可大大的縮短育種周期、提高選擇效率，還可培育出幾種倍性水平的個體，更大的優(yōu)點是不受季節(jié)的限制[1]。因花藥培育和花粉離體培養(yǎng)技術(shù)已成熟，今后有可能會用花粉作為外源基因受體，用于作物的遺傳轉(zhuǎn)化。接受外源DNA的花粉可培養(yǎng)成單倍體植株并快速純合以獲得轉(zhuǎn)基因后代。

1.2 利用植物細胞工程技術(shù)進行轉(zhuǎn)基因育種

在1983年首次獲得轉(zhuǎn)基因煙草和馬鈴薯后，我國的基因工程技術(shù)取得較大進展。在抗病毒植物基因工程方面，提出了導(dǎo)入病毒的外殼蛋白基因，利用植物本身編碼的抗病基因、病毒衛(wèi)星RNA等多種技術(shù)路線防治病毒病。

抗蟲植物基因工程中通過克隆編碼蘇云金桿菌的Bt毒蛋白基因和蛋白酶抑制劑基因，并將其轉(zhuǎn)移到植物受體中，現(xiàn)已獲得轉(zhuǎn)基因煙草、棉花、水稻、甘藍等植株，其中轉(zhuǎn)基因抗蟲棉已經(jīng)大面積推廣；在抗除草劑植物基因工程方面已獲得能抗特定除草劑的蔬菜、油菜、大豆、棉花、煙草等。植物雄性不育的基因工程可以使一些轉(zhuǎn)基因成功的植株不育，現(xiàn)已用基因工程方法實現(xiàn)了三系配套[1]。

2 細胞工程技術(shù)在作物育種中的應(yīng)用

細胞工程技術(shù)是以細胞作為基本單位，在體外培養(yǎng)、繁殖或者人為的使細胞的生物學特性依照人們的要求而變化，進而改良和創(chuàng)造新品種，加快植物或者動物個體的繁殖速度，從而得到可以利用的物質(zhì)[3]。

2.1 組織培養(yǎng)在玉米育種上的應(yīng)用

組織培養(yǎng)需要在無菌環(huán)境下進行，讓植物的組織和細胞在培養(yǎng)基上進行細胞分裂、愈傷組織分化與生長發(fā)育，重新生成新的植株。培養(yǎng)細胞使細胞能夠再生，讓外植體分離出愈傷組織，對體細胞建立起一套完整再生系統(tǒng)，來進一步促進細胞工程和基因工程的優(yōu)化和改良， 這就需要我們對玉米組織細胞的培養(yǎng)技術(shù)進一步完善和細密， 所以要對其進行更深入的研究。

近年來，美國、英國、法國都利用染色體工程技術(shù)，培育出山羊草、黑麥、偃麥草等新作物，并向其中導(dǎo)入白粉病、抗銹病、條斑花葉病抗病基因，提高了植株的抗病能力；在我國，也成功利用染色體工程技術(shù)培養(yǎng)了小麥新品種，并在很多地區(qū)實現(xiàn)了推廣和種植。

2.2 體細胞培養(yǎng)在棉花和蔬菜育種上的應(yīng)用

利用種子發(fā)芽后的胚軸、子葉或植株葉片、莖稈等體細胞進行培養(yǎng)，對愈傷組織和胚胎再生經(jīng)引導(dǎo)后形成胚狀體，再進一步引導(dǎo)形成新的植株。因為這樣其培養(yǎng)出來的再生植株具有變異性，其中優(yōu)良的變異具有遺傳性，這樣就可以把符合要求的種子篩選出來。培養(yǎng)體細胞的時候，也可以采用其他方法篩選培養(yǎng)體細胞再生植株。個體在生長過程中，若體細胞的基因發(fā)生突變，染色體就會很頻繁的進行重新組合。所以篩選出其中對變異有利的突變體，將其培育成苗，就能培育出具有優(yōu)良特性的新品種了。

2.3 體細胞雜交技術(shù)在農(nóng)作物品種創(chuàng)新中的應(yīng)用

體細胞雜交即細胞融合，是同時將兩種不同的植物細胞的細胞壁去除，并將兩種原生質(zhì)體進行融合，形成雜種細胞，這樣得到的細胞將具備兩個細胞的染色體。因為細胞具有全能性，雜種細胞在培養(yǎng)基上重新生出細胞壁，在此基礎(chǔ)上不斷進行分化和發(fā)育，兩種植物細胞的染色體進行融合，重新生成新的不同物種，再經(jīng)過選擇后，創(chuàng)造出新的品種[3]。這項技術(shù)的優(yōu)點是：實現(xiàn)了種間雜交，提高了物種變異率，使新物種的培育率提高，大大縮小育種周期。所以體細胞雜交技術(shù)為作物遺傳物種開辟了一片新領(lǐng)域。

3 結(jié)語

本文主要是通過列舉目前國家在作物遺傳物種方面的成就及應(yīng)用來分析，總之，和傳統(tǒng)的育種手段的有機結(jié)合，使我國的作物遺傳物種水平方面有了提高和突破，期待其開發(fā)應(yīng)用的潛力將會更為廣闊。

參考文獻

[1] 涂振東，葉凱.生物技術(shù)在農(nóng)作物遺傳育種中應(yīng)用的進展[J].新疆農(nóng)業(yè)科學，2003，40（6）：381-383.

[2] 細胞工程常用的幾種技術(shù)[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學，2011（8）：138.

[3] 李軒逸.細胞工程技術(shù)在作物育種中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2017（21）：318.