生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種中的應(yīng)用

吐爾遜艾力·哈那畢亞

（鞏留縣提克阿熱克鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，新疆 鞏留 835406）

新疆鞏留縣地處伊犁河谷中部，地形以山地、丘陵、平原為主，屬北溫帶大陸性半干旱氣候，日照充足，年降水量為270到280毫米，總耕地面積約為56萬畝。隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)體制改革的深入推進(jìn)，新疆鞏留縣積極探索農(nóng)業(yè)持續(xù)增收的新途徑，以提質(zhì)增效為核心、以多元化種植為目標(biāo)、以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為支撐，加快促農(nóng)增收的步伐。育種方面，鞏留縣對生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究。

1 生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種中的應(yīng)用前景

鞏留縣氣候?qū)俦睖貛Т箨懶园敫珊禋夂?，作物的生長環(huán)境相對惡劣，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)難以滿足人民對糧食的需求。作物種子是鞏留縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必備物質(zhì)資料，其質(zhì)量的好壞直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況。將生物技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)育種中，可有效改善作物種子質(zhì)量，另外也能加強(qiáng)對優(yōu)秀新品種的深入開發(fā)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效創(chuàng)造良好條件。所以，生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種中有廣闊的應(yīng)用前景。

2 生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種中的應(yīng)用實(shí)踐

2.1 DNA重組育種

DNA重組育種的技術(shù)核心為DNA重組技術(shù)，主要是在某一品種的作物中取出有優(yōu)秀表現(xiàn)性狀的DNA片段，再將其導(dǎo)入到另外一種作物中，使其表現(xiàn)出這種優(yōu)秀性狀[1]。相較于傳統(tǒng)育種方法，該育種方法具有如下優(yōu)勢：一，不受親緣關(guān)系限制，可有效改善作物的基因條件；二，可精準(zhǔn)定位基因片段，增加操作的準(zhǔn)確性；三，從分子層面入手，可實(shí)現(xiàn)跨物種育種，比如抗蟲棉花的培育，就是將蘇云金芽孢桿菌中的殺蟲蛋白基因?qū)氲矫藁ㄖ?，從而使棉花表現(xiàn)出抗蟲特性。

根據(jù)育種目的的不同，可將其分為三種，分別為抗性育種、固氮育種、品質(zhì)育種等?？剐杂N，主要是通過育種讓作物在某些方面表現(xiàn)出高抗的特性，比如干旱環(huán)境、鹽堿環(huán)境、病害、蟲害等。當(dāng)作物抗性較高時(shí)，外界環(huán)境對作物生長的不利影響就會有所減少，從而保障作物產(chǎn)量與質(zhì)量?，F(xiàn)階段，我國已經(jīng)通過DNA重組技術(shù)培育出了多種抗性作物，上述抗蟲棉花就是其中之一，充分保障了我國人民的糧食需求。固氮育種，主要是通過育種讓作物能夠吸收土壤中的游離氮，以滿足作物生長對氮元素的需求。育種過程中，以DNA重組技術(shù)為依托將具有固氮特性的微生物的固氮基因?qū)氲阶魑镏?，并將作物本身已有的不利于固氮的基因分離出來，從而提高作物對氮元素的吸收率，進(jìn)一步提高其產(chǎn)量、質(zhì)量。品質(zhì)育種，主要是通過育種增加作物中的營養(yǎng)物質(zhì)含量，如氨基酸等，滿足人們的營養(yǎng)需求。

2.2 誘變育種

誘變育種指的是利用物理或化學(xué)誘導(dǎo)作物的某種遺傳分子結(jié)構(gòu)突變，再輔以生物手段，使其表現(xiàn)出與原本性狀不同的性狀。該育種方法下，作物的遺傳分子結(jié)構(gòu)突變概率會有所增加，便于人們從中選出優(yōu)秀的基因，進(jìn)而培育出滿足人們需要的新品種。生物技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在生物材料、生物育種方法的選擇以及新生物的培育上。生物育種方法具體有空間條件處理誘變、病原微生物誘變等等，太空育種就屬于空間條件處理誘變，它是將種子帶到太空中，借助太空的特殊環(huán)境誘導(dǎo)其分子結(jié)構(gòu)突變，再在地面上進(jìn)行選育。當(dāng)前，我國在誘變育種方面取得了一定的成果，借助相關(guān)技術(shù)培育出了很多在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中表現(xiàn)出優(yōu)良性狀的新品種，這些新品種往往比傳統(tǒng)品種更容易受到人們的青睞，比如無籽西瓜等。

2.3 分子標(biāo)記輔助育種

分子標(biāo)記輔助育種指的是以個(gè)體間遺傳物質(zhì)核苷酸變異為基礎(chǔ)進(jìn)行遺傳標(biāo)記，在分子層面改善作物基因，從而使其表現(xiàn)出優(yōu)良性狀。該方法下，不同后代的分子標(biāo)記標(biāo)準(zhǔn)不同。第一代以限制性片段長度多態(tài)性為標(biāo)準(zhǔn)，第二代以聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)為標(biāo)準(zhǔn)，第三代以生物序列為標(biāo)準(zhǔn)[2]。分子標(biāo)記的成功與否可采用實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)的方法。

相較于傳統(tǒng)育種方法，該方法有如下優(yōu)點(diǎn)：一，后代優(yōu)良性狀的遺傳穩(wěn)定性好；二，以DNA為參照進(jìn)行優(yōu)良性狀的選擇，不受基因重組的影響，育種可靠性高；三，不需要種植就可以直接檢測表現(xiàn)出優(yōu)良性狀的DNA是不是真的導(dǎo)入到了作物中，有利于快速獲得育種結(jié)果。實(shí)際應(yīng)用的過程中，深入了解不同作物的基因及其表現(xiàn)性狀，并應(yīng)用生物手段確定其表現(xiàn)出優(yōu)良性狀的基因，保證所提取的基因滿足育種需求。另外，也可以對基因進(jìn)行分解，從而使其表現(xiàn)出單一性狀。

3 結(jié)語

綜上所述，生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種中有廣闊的應(yīng)用前景。不同生物技術(shù)支持下的育種方法有明顯差異，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)充分把握生物技術(shù)優(yōu)勢，基于對地方農(nóng)作物資源的深入了解，從現(xiàn)有資源入手運(yùn)用生物技術(shù)培育出優(yōu)質(zhì)的作物品種，從而滿足當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。對于地方農(nóng)科站而言，為促進(jìn)生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種中的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)注重引入懂農(nóng)業(yè)、了解不同農(nóng)作物特點(diǎn)的技術(shù)型人才，調(diào)節(jié)隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，加快新品種的研發(fā)速度。同時(shí)，根據(jù)地方實(shí)際聯(lián)合其他相關(guān)單位或部門加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)品種的宣傳與推廣，讓人民群眾認(rèn)識到優(yōu)質(zhì)品種在產(chǎn)量、質(zhì)量上的優(yōu)勢，鼓勵(lì)人民群眾種植優(yōu)質(zhì)品種，必要時(shí)提供技術(shù)指導(dǎo)，為地方農(nóng)作物產(chǎn)量、質(zhì)量的提升創(chuàng)造良好條件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收的目的。