生物技術在玉米育種中的應用

秦蕊

（內蒙古赤峰市松山區農牧業局，內蒙古赤峰024000）

生物技術在玉米育種中的應用

秦蕊

（內蒙古赤峰市松山區農牧業局，內蒙古赤峰024000）

生物技術在玉米育種中的應用，彌補了常規技術的一些不足之處，加快了育種速度，提高了育種成功率，增大了玉米產量，已經受到越來越多人的青睞。論述了幾種應用普遍的生物技術，并探討各種生物技術在玉米育種中的發展前景。

玉米育種；生物技術；應用

1 基因工程的應用

DNA重組技術或基因拼接技術，也就是我們所說的基因工程，它建立在分子遺傳學理論的基礎之上，采用分子生物學和微生物學的手段，為不同出處的基因制作路徑，把體外雜種DNA分子導入到活細胞中去，生物本身的遺傳特征變異，從而創造出新品種。1980年以來，科技人員通過研究實現了不同基因在同一物種內以及不同物種間的交流，大大改良了植物性能，種質庫大為豐富，隨后基因工程開始在玉米育種中使用。考慮到技術層面，轉基因工程玉米育種的關鍵環節在于建立高效、穩定、易于再生的受體系統。相關專家指出，玉米轉基因受體系統應該滿足以下條件：首先，遺傳體系穩定，能穩定地將外部基因遺傳給下一代，理想情況是已經在生產中形成了大量的、得到大范圍推廣的優良雜交種的自交系；其次，轉基因受體要易于培養，并且容易大量地提供；再者，轉基因受體要有較好地對選擇性抗生素的敏感度，這樣篩選鑒定的過程才能比較順利，進而保證之后各環節的順暢；第四，要有很好的再生能力，能夠穩定地再生植株轉化后篩選出的陽性克隆。當然如果轉化采用的是農桿菌介導法，則要求受體系統對農桿菌侵染有一定的但不過分的敏感度。

玉米轉基因育種作為一種新的技術，通過應用，可以實現不同物種間基因的交流，這種跨物種、跨基因交流可以實現“優勝劣汰、取長補短”，充分發揮某些物種的優良基因的長處，拓寬了玉米種質資源的范圍，還可以保證改良玉米品種向理想的方向發展。

2 分子標記技術的應用

分子標記技術研究出來之前，玉米育種時常利用形態學標記及生化標記作輔助，但這兩種方法的缺點很明顯，即標記數量少且受環境影響較大，效果很不好。以DNA多態性為基礎的分子標記技術的優點頗多：多態性高、覆蓋整個基因組、沒有組織特異性、不存在發育階段的差異、不受環境影響及遺傳穩定。分子標記經歷了30多年的迅猛發展，多種類型已被專家開發出來，其中發展最快、應用最為廣泛的是單核普酸多態性。分子標記技術在玉米育種的多方面都得到了廣泛而深入的應用，如構建玉米遺傳圖譜、分析遺傳多樣性、劃分群體、預測雜種優勢、定位目標性狀基因等方面，極大地方便了玉米育種工作。

就其意義而言，應用分子標記技術為玉米遺傳連鎖圖譜的創建奠定了基礎，為基因的定位研究提供了有價值的參考。近年來，分子標記技術在玉米育種中越來越廣泛地受到應用，不同學者采用分子標記方法都取得了不同方面的成功，減少了田間工作時間，分類效率卻大為提高。在玉米種子純度的鑒定中，分子標記應用得較為成熟，國家也制定了相應的鑒定標準，用以規范這一技術在生產中的應用，表明這一技術的應用前景極為樂觀。在實踐操作中，分子標記手段的應用大大提高了玉米雜交種的純度，種子的質量得到了保障，比以往的單粒播種方式更加高效，節約了資源，降低了資金投入。

3 單倍體技術的應用

單倍體技術屬于細胞工程的一種，所謂細胞工程是指結合生物學和遺傳學進行一系列的操作，也就是通過將細胞結構重新排列組合，使生物的結構和功能發生變化，也就是在細胞融合與分裂、核質移植、染色體或基因移植的基礎上，快速地得到人們理想中的新物種、新品系。單倍體技術在玉米育種中所起的作用主要是加快了玉米自交系的培養速度，在單位時間內培育的玉米數量大為增多。單倍體育種的兩個主要方法是孤雄生殖和孤雌生殖。孤雌生殖一般采用花粉培養，兩種方法最為常見：一個為離體子房培養，另一個為藥劑誘導孤雌生殖。常用的玉米育種單倍體技術有花藥培養、Stock6單倍體技術、化學誘導孤雌生殖技術等。近年來，該技術在玉米育種過程中效果卓著，但仍然存在一些缺不足之處。例如不能改善不良基因，使得不良基因仍然還能夠再生；基因間的重組率不高，不能提高單倍體的誘導頻率等。此外，重組二倍體時染色體加倍有難度。盡管有這些不足之處，但是單倍體技術在玉米育種中的應用應該受到足夠重視。

4 小結

綜上所述，生物技術在玉米育種中的應用能夠節約時間和物質資料，在一定時期內可以培育出更多的、更加優良的種子，通過生物技術的不斷研發和更加深入的應用，一定能夠滿足農民的需求，加快玉米生產速度，更快地擴大玉米生產規模，從而保證農業和社會的和諧發展。

1005-2690（2017）01-0084-01

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2016-12-19）