現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中育種技術(shù)的意義及應(yīng)用研究

郝 娟，顧蘇和，李曉靜

（1.阿拉善盟農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，內(nèi)蒙古 阿拉善盟 750399；2.內(nèi)蒙古賀蘭山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，內(nèi)蒙古 阿拉善盟 750399）

隨著人口的不斷增長(zhǎng)和食品需求的不斷增加，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)成為人類生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)。育種技術(shù)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，對(duì)于提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)、增強(qiáng)抗逆性等方面具有重要意義。

1 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中育種技術(shù)的意義

1.1 提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)

育種技術(shù)可以選育出適應(yīng)不同環(huán)境條件的新品種，具有產(chǎn)量更高、品質(zhì)更好的特點(diǎn)，能夠滿足人們對(duì)食品的需求?？梢酝ㄟ^(guò)遺傳改良技術(shù)，選育出具有抗病蟲(chóng)害、耐旱澇、耐寒熱等特性的新品種，能夠適應(yīng)不同的環(huán)境條件，提高作物的生長(zhǎng)速度和產(chǎn)量，滿足人們對(duì)食品的需求。此外，育種技術(shù)還可以改善作物的口感、色澤、香味，提高人們對(duì)食品的滿意度［1］。

1.2 增強(qiáng)作物抗逆性和適應(yīng)性

通過(guò)育種技術(shù)培育具有更強(qiáng)抗逆性和適應(yīng)性的作物品種，可以有效提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，充分保障糧食安全。通過(guò)選擇具有抗逆性和適應(yīng)性的優(yōu)良品種進(jìn)行雜交，可以培育出更加適應(yīng)環(huán)境的新品種。

同時(shí)，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，可以對(duì)作物的基因進(jìn)行編輯和改造，使其具有更強(qiáng)的抗逆性和適應(yīng)性。此外，育種技術(shù)還可以促進(jìn)作物的種質(zhì)資源保護(hù)和利用，保護(hù)和發(fā)掘珍稀、優(yōu)良的遺傳資源，為作物品種更新、優(yōu)化提供更加豐富的遺傳基礎(chǔ)和多樣性。

1.3 優(yōu)化作物的生長(zhǎng)周期

育種技術(shù)可以培育出生長(zhǎng)周期更短、產(chǎn)量更高、抗病蟲(chóng)害能力更強(qiáng)的作物品種，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益?？s短作物的生長(zhǎng)周期可以使作物更快地進(jìn)入成熟期，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)；還可以降低作物生長(zhǎng)過(guò)程中的病蟲(chóng)害發(fā)生率，減少農(nóng)藥使用量，減少對(duì)環(huán)境的污染。此外，縮短生長(zhǎng)周期可以使作物更適應(yīng)氣候變化和自然災(zāi)害等不利因素，提高作物的適應(yīng)性和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

2 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中育種技術(shù)的應(yīng)用研究

2.1 傳統(tǒng)育種技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)育種技術(shù)也不斷得到改進(jìn)和完善，比如利用分子標(biāo)記輔助選擇、基因編輯等技術(shù)，提高了育種效率和精確度。傳統(tǒng)育種技術(shù)在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，為提高作物品質(zhì)、增加產(chǎn)量、改善環(huán)境等方面作出了重要貢獻(xiàn)。

同時(shí)，傳統(tǒng)育種技術(shù)也面臨著一些挑戰(zhàn)，比如育種周期長(zhǎng)、效率低、成本高等。因此，未來(lái)需要進(jìn)一步加強(qiáng)傳統(tǒng)育種技術(shù)的研究和應(yīng)用，結(jié)合新技術(shù)、新方法，提高育種效率和精確度，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)作出貢獻(xiàn)［2］。

2.2 現(xiàn)代育種技術(shù)的發(fā)展

隨著科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中育種技術(shù)也在不斷發(fā)展。其中，基因編輯技術(shù)在作物育種中的應(yīng)用成了研究熱點(diǎn)。同時(shí)，基于分子標(biāo)記的作物遺傳育種也成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要技術(shù)。通過(guò)分子標(biāo)記，可以快速、準(zhǔn)確地篩選出具有優(yōu)良性狀的作物品種，從而加快育種進(jìn)程。此外，基于遺傳多樣性的作物種質(zhì)資源保護(hù)和利用也備受關(guān)注。通過(guò)對(duì)作物種質(zhì)資源的收集、保存和利用，可以保護(hù)和利用作物的遺傳多樣性，從而提高作物的適應(yīng)性和抗逆性。生物技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地篩選出具有優(yōu)良性狀的作物品種，并進(jìn)行選育和推廣，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，滿足人們對(duì)食品的需求。

2.3 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中育種技術(shù)的應(yīng)用

2.3.1 基因編輯技術(shù)在作物育種中的應(yīng)用

一是基因編輯技術(shù)可以改良作物基因。通過(guò)對(duì)作物基因組進(jìn)行編輯，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)作物性狀的精準(zhǔn)調(diào)控，比如提高作物的抗病性、耐旱性、耐鹽性等，使作物在惡劣環(huán)境下更好地生長(zhǎng)，以提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

二是基因編輯技術(shù)可以改良作物品種。通過(guò)對(duì)作物基因組進(jìn)行編輯，可以改良作物品種，比如提高作物的口感、色澤、香味等，使作物更加適應(yīng)市場(chǎng)需求，提高作物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

三是基因編輯技術(shù)可以改良作物遺傳特性。通過(guò)對(duì)作物基因組進(jìn)行編輯，可以改良作物遺傳特性，比如提高作物的遺傳穩(wěn)定性、遺傳多樣性等，使作物更加適應(yīng)不同的生態(tài)環(huán)境，提高作物的適應(yīng)性和生存能力。

2.3.2 基于分子標(biāo)記的作物遺傳育種

一是通過(guò)對(duì)作物基因組進(jìn)行分析，可以快速、準(zhǔn)確地篩選出具有優(yōu)良性狀的基因，比如高產(chǎn)、抗病、耐旱等。這些基因被用于育種中的雜交和選擇，從而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

二是基于分子標(biāo)記的作物遺傳育種可以對(duì)作物基因組進(jìn)行全面地分析和篩選，從而全面優(yōu)化作物性狀。通過(guò)對(duì)基因組的選擇，可以同時(shí)優(yōu)化作物產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性等多個(gè)性狀。

三是基于分子標(biāo)記的作物遺傳育種還可以通過(guò)基因組編輯技術(shù)對(duì)作物基因組進(jìn)行精準(zhǔn)編輯和改造，從而精準(zhǔn)調(diào)控作物性狀。比如通過(guò)基因組編輯技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)作物的抗病性、耐旱性等性狀精準(zhǔn)調(diào)控［3］。

2.3.3 基于遺傳多樣性的作物種質(zhì)資源保護(hù)和利用

一是基于遺傳多樣性的作物種質(zhì)資源保護(hù)是指通過(guò)收集、保存和管理作物種質(zhì)資源。保護(hù)作物遺傳多樣性，可以通過(guò)建立種質(zhì)資源庫(kù)、種子庫(kù)和基因庫(kù)等方式實(shí)現(xiàn)，用于育種、研究和教育等方面，保證作物的遺傳多樣性和可持續(xù)性。

二是基于遺傳多樣性的作物種質(zhì)資源利用是指利用作物種質(zhì)資源進(jìn)行育種和改良。通過(guò)對(duì)不同種質(zhì)資源的篩選、雜交和選擇，獲得適應(yīng)不同環(huán)境和需求的新品種，可以提高作物的產(chǎn)量、品質(zhì)和抗病性等，滿足不同市場(chǎng)和消費(fèi)者的需求。比如在水稻育種中，通過(guò)收集和保存不同地區(qū)的水稻種質(zhì)資源，篩選出適應(yīng)不同環(huán)境和需求的新品種，提高水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。在玉米育種中，利用不同種質(zhì)資源進(jìn)行雜交和選擇，可以獲得抗病性和適應(yīng)性更強(qiáng)的新品種。

2.3.4 基于生物技術(shù)的作物新品種選育

一是基于生物技術(shù)的作物新品種選育，可以通過(guò)基因編輯技術(shù)對(duì)作物的基因進(jìn)行精準(zhǔn)編輯，精準(zhǔn)調(diào)控作物性狀。比如，可以通過(guò)編輯作物的基因，使其具有更高的產(chǎn)量、更高的抗病性和適應(yīng)性等優(yōu)良性狀。

二是基于生物技術(shù)的作物新品種選育，還可以通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將具有優(yōu)良性狀的基因?qū)氲阶魑镏?，改良作物性狀。比如可以將具有抗蟲(chóng)、抗病、耐旱等性狀的基因?qū)氲阶魑镏?，使其具有更好的生長(zhǎng)表現(xiàn)。此外，基于生物技術(shù)的作物新品種選育，通過(guò)基因組學(xué)技術(shù)，對(duì)作物的基因組進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)新的優(yōu)良基因，為作物育種提供更多基因資源。

3 北方作物育種技術(shù)的研究現(xiàn)狀

3.1 小麥育種技術(shù)的研究現(xiàn)狀

一是通過(guò)研究小麥基因組，可以深入了解小麥的遺傳特性，為小麥育種提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

二是利用分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)小麥進(jìn)行遺傳分析，可以快速篩選出具有優(yōu)良性狀的育種材料，從而加速小麥育種的進(jìn)程。

三是通過(guò)對(duì)小麥不同品種的雜交，可以產(chǎn)生更具有優(yōu)良性狀的新品種，提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。

四是針對(duì)小麥在干旱、高溫、病蟲(chóng)害等逆境條件下的生長(zhǎng)表現(xiàn)，研究小麥的抗逆性育種技術(shù)，可以培育出更加適應(yīng)北方氣候條件的小麥品種［4］。

3.2 玉米育種技術(shù)的研究現(xiàn)狀

一是遺傳改良。通過(guò)遺傳改良，提高玉米的產(chǎn)量、抗病性、耐旱性等性狀。目前，利用分子標(biāo)記輔助選擇、基因編輯等技術(shù)進(jìn)行遺傳改良已成為玉米育種的主要手段之一。

二是雜交育種。雜交育種是玉米育種中的重要手段，通過(guò)雜交育種可以獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)的新品種。利用雙低雜交、三系雜交等技術(shù)進(jìn)行雜交育種已成為玉米育種的主要手段。

三是基因組學(xué)研究?；蚪M學(xué)研究可以揭示玉米的基因組結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控機(jī)制，為玉米育種提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論支持。利用高通量測(cè)序、轉(zhuǎn)錄組學(xué)等技術(shù)進(jìn)行基因組學(xué)研究已成為玉米育種的主要手段之一。

四是生理生化研究。生理生化研究可以揭示玉米生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)理和調(diào)控機(jī)制，為玉米育種提供理論支持。利用生理生化技術(shù)研究玉米的生長(zhǎng)發(fā)育、代謝途徑等已成為玉米育種的主要手段之一。

3.3 大豆育種技術(shù)的研究現(xiàn)狀

一是通過(guò)雜交育種、基因編輯等技術(shù)手段。選育出高產(chǎn)、抗逆、優(yōu)質(zhì)的大豆品種，以提高大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。

二是抗病蟲(chóng)害品種的選育。大豆是一種易受病蟲(chóng)害侵襲的作物，因此選育抗病蟲(chóng)害的大豆品種對(duì)于提高大豆產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義。

三是營(yíng)養(yǎng)成分改良。大豆是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的作物，但其蛋白質(zhì)含量較低，因此通過(guò)基因編輯等技術(shù)手段，改良大豆的營(yíng)養(yǎng)成分，提高其蛋白質(zhì)含量，對(duì)于提高大豆的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值具有重要意義。

四是適應(yīng)性改良。大豆是一種適應(yīng)性強(qiáng)的作物，但不同的大豆品種適應(yīng)性也存在差異。因此，通過(guò)選育適應(yīng)性強(qiáng)的大豆品種，提高其在不同生態(tài)環(huán)境下的適應(yīng)性，對(duì)于提高大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義。

4 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中育種技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的不斷進(jìn)步和人們對(duì)食品安全、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的關(guān)注，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中育種技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)呈現(xiàn)以下幾個(gè)方面的變化。

一是基因編輯技術(shù)將成為主流。基因編輯技術(shù)可以精確地修改作物基因，使其具有更好的抗病性、耐旱性、耐鹽堿性，從而提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

二是多樣化的育種方法將得到應(yīng)用。除了傳統(tǒng)的雜交育種和基因編輯育種外，還將出現(xiàn)更多的育種方法，比如基因組選擇、群體遺傳學(xué)、分子標(biāo)記輔助選擇等?？梢愿_地篩選出具有優(yōu)良性狀的作物品種，提高育種效率和成功率。

三是育種過(guò)程將更加智能化。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，育種過(guò)程將更加自動(dòng)化和智能化。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，可以更精確地預(yù)測(cè)作物性狀和產(chǎn)量，從而優(yōu)化育種方案和提高育種效率。

四是遺傳多樣性保護(hù)將成為主要任務(wù)。隨著全球氣候變化和環(huán)境污染的加劇，許多作物品種面臨著滅絕的風(fēng)險(xiǎn)。因此，保護(hù)和利用遺傳多樣性將成為育種工作的主要任務(wù)。通過(guò)收集、保存和利用野生種和傳統(tǒng)品種等資源，可以增加作物品種的遺傳多樣性，提高作物的適應(yīng)性和抗逆性。

五是安全性和道德問(wèn)題。隨著基因編輯技術(shù)的發(fā)展，育種技術(shù)的安全性和道德問(wèn)題也越來(lái)越受關(guān)注。一方面，基因編輯技術(shù)可能會(huì)引發(fā)未知的風(fēng)險(xiǎn)和副作用，比如可能導(dǎo)致基因突變或不可預(yù)測(cè)的基因表達(dá)。另一方面，基因編輯技術(shù)也可能會(huì)引發(fā)道德?tīng)?zhēng)議，比如是否應(yīng)該使用這種技術(shù)來(lái)改變?nèi)祟惖幕蚧騽?dòng)物的基因，以達(dá)到某種特定的目的［5］。

六是法律和監(jiān)管問(wèn)題。隨著育種技術(shù)的發(fā)展，法律和監(jiān)管問(wèn)題也變得越來(lái)越重要。例如基因編輯技術(shù)是否應(yīng)該受到特殊的監(jiān)管和審批，以確保其安全性和持續(xù)性；是否應(yīng)該制定更加嚴(yán)格的法律和規(guī)定，以保護(hù)消費(fèi)者和環(huán)境的利益。這些問(wèn)題需要政府、科學(xué)家和社會(huì)各界共同努力解決。

總之，未來(lái)育種技術(shù)的發(fā)展將更加注重精準(zhǔn)、高效和持續(xù)的原則，以滿足人們對(duì)食品安全和營(yíng)養(yǎng)需求的不斷增長(zhǎng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中育種技術(shù)能提高農(nóng)作物品質(zhì)和產(chǎn)量，增強(qiáng)其抗病性和適應(yīng)性，從而滿足人們對(duì)食品的需求。育種技術(shù)的應(yīng)用研究也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了更多的選擇和可能性，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在未來(lái)的研究中，需要進(jìn)一步挖掘育種技術(shù)的潛力，研發(fā)更多新品種，提高農(nóng)作物的適應(yīng)性和抗病性，以應(yīng)對(duì)氣候變化和環(huán)境污染等挑戰(zhàn)。同時(shí)，加強(qiáng)育種技術(shù)的推廣和應(yīng)用，讓更多農(nóng)民受益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)繁榮。