植物科學(xué)發(fā)展與育種技術(shù)研究

摘要：為了更好地推進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展，對(duì)植物科學(xué)進(jìn)行研究具有十分重要的意義。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)是國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。從當(dāng)前的農(nóng)業(yè)市場(chǎng)環(huán)境和育種技術(shù)水平來看，促進(jìn)農(nóng)業(yè)行業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。植物科學(xué)屬于基礎(chǔ)性科學(xué)，與農(nóng)業(yè)之間有著十分密切的關(guān)聯(lián)，促進(jìn)植物科學(xué)發(fā)展，對(duì)植物育種技術(shù)進(jìn)行深入研究，就是在推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)水平的提升，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)國(guó)際地位。本文將立足于實(shí)踐，闡述植物科學(xué)研究對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要意義，對(duì)植物育種技術(shù)進(jìn)行深入研究，并探究未來的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：植物科學(xué)；育種技術(shù)；研究

隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)水平的提升，人們生活質(zhì)量日益提高，對(duì)生存環(huán)境的舒適和美觀要求越來越高。植物育種已經(jīng)納入到農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，并成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展首選產(chǎn)業(yè)之一。在植物科學(xué)發(fā)展的過程中，將會(huì)受到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的一定影響，并對(duì)植物育種技術(shù)提出相應(yīng)的要求。從當(dāng)前的社會(huì)背景和植物科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀來看，市場(chǎng)上進(jìn)行流通的植物品種及技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到生態(tài)綠化和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。因此應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)植物科學(xué)和育種技術(shù)的研究，對(duì)各種育種技術(shù)進(jìn)行充分運(yùn)用，從而培育出更加優(yōu)質(zhì)的植物品種。

1植物科學(xué)研究對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要意義

1.1闡述植物客觀規(guī)律

在分子生物學(xué)和基因組學(xué)的帶動(dòng)之下，我國(guó)現(xiàn)代植物科學(xué)新的學(xué)科研究重點(diǎn)和前端領(lǐng)域不斷顯現(xiàn)。加速我國(guó)植物功能基因組的研究并推動(dòng)改良重要農(nóng)藝性狀為目標(biāo)的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于推進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，與此同時(shí)這也是對(duì)植物科學(xué)進(jìn)行研究的重要研究點(diǎn)。植物功能基因組學(xué)主要由轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)以及代謝組學(xué)這3個(gè)部分組成。這一新興的技術(shù)理念延伸到傳統(tǒng)的生理學(xué)科當(dāng)中，進(jìn)而促進(jìn)了植物遺傳學(xué)的良好發(fā)展。就近些年對(duì)植物科學(xué)的研究現(xiàn)狀來看，植物基因功能的確定、植物激素作用機(jī)制的研究、植物生長(zhǎng)發(fā)育和代謝功能等的良好調(diào)控以及植物科學(xué)技術(shù)的構(gòu)建都得到了廣泛關(guān)注，對(duì)農(nóng)業(yè)行業(yè)發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物客觀規(guī)律的闡述，推進(jìn)植物科學(xué)在現(xiàn)代社會(huì)的高效發(fā)展［1］。

植物科學(xué)當(dāng)中涉及大量的基礎(chǔ)性學(xué)科，主要有分子生物學(xué)、基因組學(xué)以及生物信息學(xué)等，使得植物科學(xué)的研究與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了更為緊密的關(guān)聯(lián)。植物都需要進(jìn)行光合作用，這也是植物生命特征的重要體現(xiàn)。植物抗逆是一個(gè)復(fù)雜的信號(hào)傳導(dǎo)和調(diào)控的過程，主要包括了抗旱、抗鹽堿、抗熱以及抗寒等，對(duì)植物的這幾種性能進(jìn)行深入探究能夠提升植物抵抗力和免疫力，增強(qiáng)植物適應(yīng)環(huán)境的能力，實(shí)現(xiàn)植物健康生長(zhǎng)。

1.2為植物育種提供新的材料

新品種選育是植物育種過程中最重要的環(huán)節(jié)，能夠提升植物質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)綜合質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的良好提升。而對(duì)植物科學(xué)進(jìn)行深入研究，就能夠通過植物科學(xué)相關(guān)知識(shí)為植物的育種提供更多新的材料與技術(shù)支撐。除此之外，對(duì)植物科學(xué)進(jìn)行研究還能夠?qū)⒅参镫s交的優(yōu)勢(shì)充分展現(xiàn)出來，進(jìn)而對(duì)植物的組織和器官進(jìn)行探究，培育出更多優(yōu)質(zhì)新品種，促進(jìn)植物科學(xué)在現(xiàn)代社會(huì)的良好發(fā)展。

1.3助推農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展

對(duì)植物科學(xué)進(jìn)行研究有助于推進(jìn)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的良好發(fā)展。當(dāng)前植物科學(xué)發(fā)展十分迅速，越來越多的人了解到研究植物科學(xué)的重要性，與此同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)更加深入的研究，引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)和手段。以期能夠根據(jù)植物自身的生長(zhǎng)特點(diǎn)使用新技術(shù)以及新方法，助推植物科學(xué)取得良好研究成效。

2植物育種技術(shù)研究

2.1現(xiàn)代生物育種技術(shù)

在使用傳統(tǒng)育種方式對(duì)植物進(jìn)行育種的過程中，育種的周期相對(duì)來說會(huì)比較長(zhǎng)，與設(shè)定的育種時(shí)間會(huì)存在一定差別。并且對(duì)良種進(jìn)行培育的時(shí)間較長(zhǎng)，繁殖速度較慢，難以在短時(shí)間之內(nèi)對(duì)良種進(jìn)行高效推廣，無法獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，極大程度上對(duì)植物育種的產(chǎn)生嚴(yán)重影響。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高和細(xì)胞全能性理論以及分子遺傳學(xué)相關(guān)原理被揭示，進(jìn)入到人們的視野當(dāng)中，現(xiàn)代生物育種技術(shù)逐漸被重視，并體現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)代生物育種技術(shù)主要是將植物基因工程和細(xì)胞工程技術(shù)作為整體核心，早期在農(nóng)作物身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究。隨著對(duì)其研究的深入，技術(shù)不斷趨于成熟，設(shè)計(jì)分子標(biāo)記輔助選擇育種、基因分離和轉(zhuǎn)移、原生質(zhì)體融合（體細(xì)胞雜交）、立體胚胎培養(yǎng)、花粉和花藥培養(yǎng)等新型育種技術(shù)。并且在多年之前就已經(jīng)成為改良植物品種，進(jìn)行品質(zhì)創(chuàng)新和新品種研制的捷徑，為育種技術(shù)的發(fā)展帶來推進(jìn)性作用。主要涉及了月季、香石竹、百合、郁金香、天竺葵等上百種植物類型，并針對(duì)這些品種的植物進(jìn)行長(zhǎng)期且較為深入的研究。將研究的重點(diǎn)放在植物的外貌、生長(zhǎng)特征、表面形狀、顏色和味道、生長(zhǎng)發(fā)育過程中發(fā)生的一系列變化、抗衰老和抗病蟲害能力等，通過研究已經(jīng)取得了較為深入的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)現(xiàn)代生物育種技術(shù)的研究與應(yīng)用有著極為重要的促進(jìn)作用［2］。

植物轉(zhuǎn)基因的方法與一些農(nóng)作物的實(shí)際應(yīng)用有一定相似處，主要是對(duì)農(nóng)桿菌和直接轉(zhuǎn)移方法確保轉(zhuǎn)基因的實(shí)現(xiàn)。就當(dāng)前的植物基因工程發(fā)展情況來看，已經(jīng)取得了一定的研究成效。主要表現(xiàn)在控制花瓣色彩中各種色素的生化合成過程中，與此同時(shí)還分離出了矮牽牛、金魚草、香石竹以及菊花等花色色素進(jìn)行合成的較為關(guān)鍵性的基因。植物抗病蟲害方面的轉(zhuǎn)基因工作開展更加深入，例如可以利用Bt基因來增強(qiáng)植物抗鱗翅目以及食草性害蟲。在植物當(dāng)中導(dǎo)入煙草花葉病毒衣殼蛋白基因來提高園林植物對(duì)于煙草花葉病毒的抵抗力，為植物的健康生長(zhǎng)提供一定基因工程方面的保障。

我國(guó)在基因工程方面取得的成果雖然與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在一定差距，但是也取得了一些不錯(cuò)的成績(jī)。細(xì)胞工程技術(shù)已經(jīng)在植物育種領(lǐng)域中得到更為廣泛的應(yīng)用，且對(duì)其重視程度越來越高。細(xì)胞工程技術(shù)主要針對(duì)具有優(yōu)良遺傳性基因的植物的快速繁殖、細(xì)胞或者組織培養(yǎng)過程中體細(xì)胞變異的誘導(dǎo)和篩選等等進(jìn)行更加深入的研究，基于上述幾種研究培育出了幾種植物新品種，品質(zhì)較之前有了很大程度的提升。

2.2激光輻照誘變育種技術(shù)

激光輻照誘變育種技術(shù)指的是由激光發(fā)射器發(fā)射出的一種與自然光存在一定差別的輻射光，該輻射光具有能量高度集中、顏色較為單一、方向性比較少以及定向性較強(qiáng)的特點(diǎn)。激光主要會(huì)通過光效應(yīng)、熱效應(yīng)、壓力效應(yīng)和電磁場(chǎng)效應(yīng)的綜合性作用，促使植物染色體斷裂或者形成片段，甚至?xí)霈F(xiàn)基因重組的現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生一種新的變異。通過對(duì)優(yōu)良的變異品種進(jìn)行篩選，選出更加適合進(jìn)行種植和培育的品種。自從激光輻照誘變育種技術(shù)在植物育種中進(jìn)行應(yīng)用之后，就已經(jīng)在農(nóng)業(yè)植物領(lǐng)域中得到了較為廣泛的應(yīng)用，在應(yīng)用的過程中不斷對(duì)技術(shù)進(jìn)行改良，進(jìn)而形成了現(xiàn)代激光誘變育種新技術(shù)，并在植物育種中進(jìn)行應(yīng)用之后獲得了十分顯著的成效［3］。

2.3體細(xì)胞雜交育種技術(shù)

體細(xì)胞雜交育種技術(shù)主要是將細(xì)胞生物學(xué)與植物分子遺傳學(xué)進(jìn)行結(jié)合之后演變出來的一種新型植物育種技術(shù)。也可以將體細(xì)胞雜交育種技術(shù)稱為細(xì)胞融合，是指將兩種不同植物的體細(xì)胞用酶分解法分別除去細(xì)胞壁，將其分離成為裸露的原生質(zhì)體，再將兩種原生質(zhì)體融合成為雜種細(xì)胞，之后再利用細(xì)胞的全能性在培養(yǎng)的基礎(chǔ)上重新生成新的細(xì)胞壁。并對(duì)其進(jìn)行細(xì)胞分裂、分化生長(zhǎng)以及重新發(fā)育，誘導(dǎo)成為雜種植株。針對(duì)已經(jīng)形成的植株進(jìn)行良種選擇，進(jìn)而培育出新的植物品種。該技術(shù)不僅能夠打破雜交品種之間的障礙和排斥性，還能夠擴(kuò)大植物的雜交范圍，提高植物變異的頻率，從而為農(nóng)作物育種開辟出新的發(fā)展途徑和方法。

2.4離子注入育種以及其他育種技術(shù)

離子注入誘變育種技術(shù)屬于我國(guó)首創(chuàng)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的植物育種新技術(shù)，截至目前已經(jīng)在大量的植物和農(nóng)作物誘變育種環(huán)節(jié)中進(jìn)行更為廣泛和高效的應(yīng)用，取得的育種成效十分可觀。其原理是利用N+、C+、AG+等低能離子注入進(jìn)生物體當(dāng)中，進(jìn)而通過離子束能量對(duì)生物體產(chǎn)生一定作用，并促使離子自身停留在生物體當(dāng)中，從而對(duì)生物體自身的變異情況造成一定程度的影響。離子束與生物之間會(huì)產(chǎn)生相互作用，主要是基于生物、化學(xué)與生物效應(yīng)等環(huán)節(jié)，引起氨基酸和肽鏈等生物小分子的結(jié)構(gòu)性變異、堿基缺失和DNA鏈的斷裂和突變、細(xì)胞表面蝕刻和細(xì)胞膜通透性能力的改良。再加上一些生物性方面的變化，促使植物發(fā)生一定程度的變異，并從已經(jīng)產(chǎn)生變異的植物品種中將良種篩選出來，再對(duì)良種進(jìn)行培養(yǎng)，從而培養(yǎng)出優(yōu)質(zhì)的新品種。通常情況下，會(huì)與輻射育種和利用太空中微重力、空間輻射等應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行誘變育種的方式存在一定的差別。與上述幾種育種方式相比較，離子注入誘變育種具有一定的優(yōu)勢(shì)，例如與一般自然變異的品種相比變異頻率比較高；變異譜寬，也就是變異的類型和品種會(huì)比較多，供選擇性相對(duì)來說也會(huì)比較多，進(jìn)而產(chǎn)生出現(xiàn)階段不存在或者未發(fā)現(xiàn)的一些品種；變異的穩(wěn)定性較強(qiáng)，能夠在極大程度上縮短育種周期；離子注入誘變育種技術(shù)可靠性較強(qiáng)，會(huì)比較簡(jiǎn)單便捷，可操作性強(qiáng)。當(dāng)前階段，離子注入誘變技術(shù)主要在微生物和農(nóng)作物品種的誘變當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用，并且我國(guó)多所高校都基于該技術(shù)建立了專門的研究中心，增強(qiáng)研究效能。

除了上述幾種植物育種技術(shù)之外，受到當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，再加上現(xiàn)代化信息技術(shù)在生物育種領(lǐng)域中也得到了一定應(yīng)用，為育種工作帶來一定便利。由此演變出了許多新的生物育種技術(shù)，如激光輻射、電子束誘變新技術(shù)等，并且呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。這些技術(shù)在未來都將會(huì)成為植物育種技術(shù)研究和發(fā)展的中堅(jiān)技術(shù)，具有較好的發(fā)展前景，給生物科學(xué)的發(fā)展帶來充分便利［4］。

3植物育種技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)

明確植物育種技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)，是促進(jìn)其發(fā)展的關(guān)鍵。隨著我國(guó)對(duì)植物科學(xué)研究重視程度不斷提升，認(rèn)識(shí)到植物科學(xué)研究的重要性，從社會(huì)層面上看，對(duì)植物的需求量將會(huì)呈現(xiàn)越來越高的趨勢(shì)。植物培育的產(chǎn)業(yè)化程度也會(huì)不斷提升，植物育種技術(shù)應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，滿足時(shí)代發(fā)展需求，促進(jìn)植物育種事業(yè)水平上升。受到現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的影響，植物育種技術(shù)和手段也會(huì)不斷朝著科技化、多元化以及綜合性的方向發(fā)展。對(duì)植物科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀和未來進(jìn)行展望，今后的植物育種技術(shù)將會(huì)在基本成熟的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)出更滿足社會(huì)發(fā)展和市場(chǎng)需求的植物育種新技術(shù)。與此同時(shí)還對(duì)農(nóng)業(yè)和植物科學(xué)新的理論知識(shí)進(jìn)行積極借鑒，挖掘出更多提升植物品質(zhì)和性能的新技術(shù)。

與此同時(shí)，還會(huì)采用多種學(xué)科相互滲透、共同影響、新舊技術(shù)融合或者進(jìn)行交替使用的方式對(duì)植物育種技術(shù)進(jìn)行研究，例如離子束介導(dǎo)轉(zhuǎn)基因、胚培養(yǎng)雜種優(yōu)勢(shì)利用等技術(shù)，對(duì)相關(guān)植物理論知識(shí)和技術(shù)進(jìn)行綜合性的開發(fā)與研究。促進(jìn)新品種植物的優(yōu)質(zhì)提升，為生態(tài)環(huán)境綠化和城市、鄉(xiāng)村建設(shè)的美觀提供高質(zhì)量服務(wù)。

傳統(tǒng)育種技術(shù)的成本相對(duì)來說會(huì)比較低，操作簡(jiǎn)單，且風(fēng)險(xiǎn)也比較小，在接下來的很長(zhǎng)一段時(shí)間之內(nèi)都會(huì)成為植物育種的主要技術(shù)手段。至于分子育種、離子注入育種、體細(xì)胞雜交育種等具有現(xiàn)代技術(shù)水平較高、更為規(guī)范化以及培育出來的植物具有優(yōu)質(zhì)的良好優(yōu)勢(shì)，不過資金投入力度將會(huì)大幅度上升。因此，可以促進(jìn)傳統(tǒng)的植物育種技術(shù)與新興現(xiàn)代化植物育種技術(shù)進(jìn)行融合，進(jìn)而起到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的良好作用，助推植物育種技術(shù)的高質(zhì)量發(fā)展。隨著社會(huì)對(duì)植物科學(xué)重視程度的提升，細(xì)胞工程技術(shù)也會(huì)隨之受到一定程度的重視，基于此，可以推測(cè)植物生物技術(shù)育種仍然是育種技術(shù)中的主要手段。該技術(shù)在糧食和經(jīng)濟(jì)作物優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新中也會(huì)發(fā)揮一定作用，進(jìn)而助推我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展，提升植物育種技術(shù)水平，對(duì)其未來的發(fā)展進(jìn)行良好展望［5］。

4結(jié)論

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平和人們認(rèn)知水平的提升，植物科學(xué)在社會(huì)上掀起了不小的研究熱潮，展示了良好的發(fā)展前景，進(jìn)而吸引到更多植物科學(xué)研究以及植物育種技術(shù)相關(guān)專業(yè)人才投入進(jìn)植物研究的隊(duì)伍當(dāng)中。為了滿足未來的農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，需要對(duì)植物育種技術(shù)進(jìn)行深入研究，提升技術(shù)水平，以此來應(yīng)對(duì)更為深刻的挑戰(zhàn)。助推農(nóng)業(yè)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)水平以及我國(guó)農(nóng)業(yè)在國(guó)際上地位的提升。

參考文獻(xiàn)：

［1］楊永. 現(xiàn)代信息技術(shù)在高校人才培養(yǎng)中的應(yīng)用探討——以植物育種人才為例［J］. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2023，24（02）：584.

［2］張永強(qiáng)，董權(quán)瑤，韓瑞玲. FDI技術(shù)溢出對(duì)農(nóng)作物區(qū)域育種創(chuàng)新的影響——基于植物新品種保護(hù)的調(diào)節(jié)效應(yīng)分析［J］. 科技管理研究，2023，43（01）：9-18.

［3］陳濤，劉媛，宿俊吉，等. 基于碩士研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的植物分子育種課程建設(shè)與實(shí)踐——以甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)例［J］. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2022，38（12）：71-74.

［4］周媛. 提高科技期刊辦刊水平舉措的探析——以《植物科學(xué)學(xué)報(bào)》為例［J］. 黃岡師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，41（06）：151-153.

［5］李向嶺，王健，楊敏，等. 新農(nóng)科背景下植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革探討［J］. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究，2021，27（08）：43-44.