生物技術在玉米育種中的應用

張國忠

（吉林省農安縣新農鄉綜合服務中心,吉林 長春 130220）

我國糧食產業中玉米產量位居第一，而且無論是種植面積，還是生產效益，都遠遠高于小麥和水稻。由于我國人口數量的不斷增多，對于玉米的需求量也得到了增加，玉米不僅可以進行食用，而且在工業與能源產業等多個領域中，都得到了有效地利用，但是我國近年來由于自然災害頻繁發生，嚴重影響了玉米的生產產量，為了有效地提升玉米生產產量，在玉米育種中，對生物技術進行了有效地應用，以此來加強玉米生產的整體性能。因此，本文所研究的內容，對生物技術在玉米育種中的應用具有重要意義。

1.分子標記技術在玉米育種中的應用

生物技術包含了多種，其中一種就是分子標記技術，在玉米育種中通過對分子標記技術的利用，可以有效地提高育種效果。在玉米育種時，在使用分子標記技術前，需要進行形態標記或者進行生化標記，以此對玉米育種工作起到良好的輔助作用，同時開展各項工作環節中，由于玉米分子標記數量相對較少，在種植的過程中，很容易受到外界多種因素的影響，使得最終育種效果無法有效地呈現出來。在對分子標記技術進行優化的過程中，逐漸地實現了DNA分子標記技術，在實際的使用過程中，體育形態學標記以及生化標記有著一定的相同之處，但是也存在著極大的差異性，是目前玉米育種中所形成的一種新型標記手段。通過對分子標記技術的應用，其實際的應用作用以及應用價值是有著一定優勢與特點的，目前已經在玉米育種中，成為其中重要的使用技術之一。

1.1 連鎖圖譜的構建以及基因定位

玉米遺傳連鎖圖譜在實際的應用過程中，也就是將玉米基因組中的相關遺傳基因進行了標記，同時也實現了連鎖圖譜，將玉米種子的真實情況，進行了全面地展現，另外，在構建遺傳連鎖圖譜的過程中，也能夠通過對基因定位，了解該部分的基因情況，也是基因克隆工作實施的重要基礎，在進行遺傳學研究的過程中，通過對該技術的運用，不僅可以確保構建完善的玉米遺傳連鎖圖譜，而且在基因定位中，也能夠為其提供良好的數據參考，另外在相關數據的統計過程中，分子標記技術在發展與優化的作用下，使得遺傳連鎖圖譜在構建中，不僅更加地完善，而且促進了該技術的有效應用。

1.2 遺傳多樣性

玉米本身就具備了極強的遺傳多樣性，也就是在玉米種子內部中，具備著遺傳多樣性。而物種在具備豐富的遺傳多樣性后，自身的使用能力會得到極大地提升，而且在對玉米種子遺傳多樣性進行檢測與分析的過程中，就需要保護玉米的種子資源，使玉米在自交系統中，能夠對群類進行優化的劃分，同時作出分析與研究，使得玉米在雜交育種的過程中，可以有針對性對遺傳背景進行研究，以此來作為雜交育種工作的有效支撐，在通過利用分子標記數的過程中，將分子識別基因進行全面地完善，但是在使用分子標記技術時，需要根據種子的情況，選擇合適的技術，其中包含了RFLP分子標記技術、SSR分子標記技術等。通過合理地使用該技術，也能夠將不同的玉米種類進行合理劃分，同時還能夠對玉米的整體純度進行合理地檢測，以此確保玉米育種具備良好的應用效果。

2.染色體工程在玉米育種中的應用

染色體工程在玉米育種中主要包含了兩種不同的方面，其中包含了染色體操作、染色體組操作。染色體工程在應用中可以通過對玉米種子染色體的實際排列情況，以及玉米種子的結構方面變化，使得玉米育種遺傳基因發生一些改變，并且在玉米育種工作全面地開展過程中，其中的染色體工程，一般都是在單倍育種中進行使用，其中包含了玉米的花粉培養、子房培養、stock6單倍培養技術等。在確保單倍體培養滿足實際需求的情況下，可以保障玉米的整體植株在生長發育中，能夠減少玉米育種時間。Stock6單倍培養技術由于自身就屬于一種自交方式。可以在不同的種子類型進行使用，但還是需要達到實際的需求，盡可能在單倍體的情況下，以此來推進玉米育種效果。

通過對染色體工程的應用，在單倍體育種的作用下，可以使得玉米的整體生長速度得到有效地提升。在玉米自交體系的培養作用下，能夠使得玉米育種水平得到有效地提升。目前，玉米育種的方式主要是使用系譜法或者回交法，以上兩種方式在實際的使用中，整體效果都相對較好。此外，由于單配體育種技術自身的周期時間相對較短，但是純合度相對較高，從而在玉米育種中得到了一定的應用，玉米單體是自然所形成，但在育種過程中，可以通過進行誘導，降低自然發生概率，同時也能夠將單倍體育種的不良連鎖型進行全面的打破，使得基因之間不會實現重組。除此之外，由于單倍體育種能力相對較低，在對二倍體進行重組的過程中，要想使染色體數量加倍，是具有一定困難的。

因此，在玉米育種過程中，使用單倍體技術時，能夠有效地促使種質得到有效地結合，同時，也可以使整體的單倍體育種發揮出優勢，促使玉米在種植的過程中，可以將育種作用全面地發揮出來。

3.基因工程在玉米育種中的應用

基因工程在生物學中，也被稱之為DNA重組技術也有人稱之為基因拼接技術。在對該技術進行合理應用的過程中，可以通過生物學以及分子生物學等現代化技術手段，能夠將來源于不同類型的基因，進行基因重組設計流程，并且將基因進行全面的構建，實現基因重組因素的落實，在DNA分子的構建中，可以將活細胞引導在基因當中，確保可以在根本上，對生物遺傳特性，進行全面地改變，以此來獲取新的種類，并且也能夠對新產品起到良好的促進作用。

3.1 農桿菌介入導法

農桿菌是革蘭氏陰性菌其中的一種，主要包含了根癌農桿菌、發狀農桿菌等。根癌農桿菌在介導植物基因轉化中，已經得到了良好的應用，通過利用浸染的方式，將玉米種子所受傷的部位進行浸染處理后，可以將T-DNA 區進行直接轉移，使玉米受體細胞當中產生T-DNA 區，同時也可以將其進行整合，實現植物基因分組。

農桿菌在玉米育種中，其效果相對較高，在玉米整個體系在浸染后，其方式與流程能夠發生一些變化，使得整個育種過程，不斷地進行優化，也能夠使得玉米育種基因轉化率得到全面地提升，從而有效地促使玉米育種效果，可以更好地進行展現。因此，也說明了在玉米轉基因中，該方式已經起到了良好的促進作用。

3.2 基因槍法

基因槍法在生物中，也被稱之為粒子槍法。也就是在應用的過程中，通過對高速運動的方式，使得金屬微粒直接附加在了微粒的表面當中，而且整體的DNA分子也能夠在受體的細胞中，被直接帶入，同時該技術在整體的物質特征中，也能夠全面地實現帶入技術，并且在火藥爆炸以及高壓放電的原理作用下，促使整體的驅動力可以提高速度，使得金屬微粒，在作為轟擊物質的情況下，可以在細胞中起到轟擊靶的效果，將所攜帶外部的DNA分子融入到基因團體當中。目前，基因槍轉化法在實際的應用范圍相對較廣，可以在單子葉植物中進行使用，也可以在雙子葉植物中進行使用，促使植物實現再生能力，而且自身的受體范圍也相對較廣，但是基因槍法自身也存在著許多的問題，必須要在使用的過程中，需要結合實際需求進行全面的考慮，避免對玉米育種帶來影響，而且在整體的操作過程中，也相對較為繁雜，所需要的資金成本也相對較高。此外，在DNA分子片段中，對其進行轉化時，很容易造成分子斷裂的情況，而且外源基因也很容易受到影響，拷貝出現不完整，從而在遺傳中，使得下一代受到嚴重的影響。

4.結束語

生物技術在不斷地創新與優化下，已經在玉米育種中得到了廣泛的應用，雖然目前玉米育種技術依舊存在著一定的問題，還需要有待解決，但是玉米品種在生物技術下，得到了全面地發展，而且玉米育種效果會得到有效地提升，為人們帶來更多的經濟效益。