植物科學發展與育種技術研究

摘要：為了更好地推進我國農業發展，對植物科學進行研究具有十分重要的意義。我國是農業大國，農業是國家安全和社會穩定的基礎。從當前的農業市場環境和育種技術水平來看，促進農業行業發展已經成為社會重點關注的內容。植物科學屬于基礎性科學，與農業之間有著十分密切的關聯，促進植物科學發展，對植物育種技術進行深入研究，就是在推動我國農業技術水平的提升，增強農業國際地位。本文將立足于實踐，闡述植物科學研究對我國農業發展的重要意義，對植物育種技術進行深入研究，并探究未來的發展趨勢。

關鍵詞：植物科學；育種技術；研究

隨著我國現代化建設水平的提升，人們生活質量日益提高，對生存環境的舒適和美觀要求越來越高。植物育種已經納入到農業產業當中，并成為農村經濟發展首選產業之一。在植物科學發展的過程中，將會受到市場經濟的一定影響，并對植物育種技術提出相應的要求。從當前的社會背景和植物科學發展現狀來看，市場上進行流通的植物品種及技術還遠遠無法達到生態綠化和市場經濟發展的需求。因此應該加強對植物科學和育種技術的研究，對各種育種技術進行充分運用，從而培育出更加優質的植物品種。

1植物科學研究對我國農業發展的重要意義

1.1闡述植物客觀規律

在分子生物學和基因組學的帶動之下，我國現代植物科學新的學科研究重點和前端領域不斷顯現。加速我國植物功能基因組的研究并推動改良重要農藝性狀為目標的農業生物技術的發展，對于推進我國農業經濟發展有著至關重要的作用，與此同時這也是對植物科學進行研究的重要研究點。植物功能基因組學主要由轉錄組學、蛋白質組學以及代謝組學這3個部分組成。這一新興的技術理念延伸到傳統的生理學科當中，進而促進了植物遺傳學的良好發展。就近些年對植物科學的研究現狀來看，植物基因功能的確定、植物激素作用機制的研究、植物生長發育和代謝功能等的良好調控以及植物科學技術的構建都得到了廣泛關注，對農業行業發展具有深遠影響，實現對植物客觀規律的闡述，推進植物科學在現代社會的高效發展［1］。

植物科學當中涉及大量的基礎性學科，主要有分子生物學、基因組學以及生物信息學等，使得植物科學的研究與現代農業發展產生了更為緊密的關聯。植物都需要進行光合作用，這也是植物生命特征的重要體現。植物抗逆是一個復雜的信號傳導和調控的過程，主要包括了抗旱、抗鹽堿、抗熱以及抗寒等，對植物的這幾種性能進行深入探究能夠提升植物抵抗力和免疫力，增強植物適應環境的能力，實現植物健康生長。

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節，能夠提升植物質量，實現綜合質量，促進經濟效益與社會效益的良好提升。而對植物科學進行深入研究，就能夠通過植物科學相關知識為植物的育種提供更多新的材料與技術支撐。除此之外，對植物科學進行研究還能夠將植物雜交的優勢充分展現出來，進而對植物的組織和器官進行探究，培育出更多優質新品種，促進植物科學在現代社會的良好發展。

1.3助推農業生物技術發展

對植物科學進行研究有助于推進農業生物技術的良好發展。當前植物科學發展十分迅速，越來越多的人了解到研究植物科學的重要性，與此同時為了實現更加深入的研究，引進了不少先進技術和手段。以期能夠根據植物自身的生長特點使用新技術以及新方法，助推植物科學取得良好研究成效。

2植物育種技術研究

2.1現代生物育種技術

在使用傳統育種方式對植物進行育種的過程中，育種的周期相對來說會比較長，與設定的育種時間會存在一定差別。并且對良種進行培育的時間較長，繁殖速度較慢，難以在短時間之內對良種進行高效推廣，無法獲取更高的經濟效益和社會效益，極大程度上對植物育種的產生嚴重影響。隨著我國科學技術水平的不斷提高和細胞全能性理論以及分子遺傳學相關原理被揭示，進入到人們的視野當中，現代生物育種技術逐漸被重視，并體現出較強的優勢。現代生物育種技術主要是將植物基因工程和細胞工程技術作為整體核心，早期在農作物身上進行實驗和探究。隨著對其研究的深入，技術不斷趨于成熟，設計分子標記輔助選擇育種、基因分離和轉移、原生質體融合（體細胞雜交）、立體胚胎培養、花粉和花藥培養等新型育種技術。并且在多年之前就已經成為改良植物品種，進行品質創新和新品種研制的捷徑，為育種技術的發展帶來推進性作用。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，并針對這些品種的植物進行長期且較為深入的研究。將研究的重點放在植物的外貌、生長特征、表面形狀、顏色和味道、生長發育過程中發生的一系列變化、抗衰老和抗病蟲害能力等，通過研究已經取得了較為深入的實驗結果，對現代生物育種技術的研究與應用有著極為重要的促進作用［2］。

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

我國在基因工程方面取得的成果雖然與西方發達國家相比存在一定差距，但是也取得了一些不錯的成績。細胞工程技術已經在植物育種領域中得到更為廣泛的應用，且對其重視程度越來越高。細胞工程技術主要針對具有優良遺傳性基因的植物的快速繁殖、細胞或者組織培養過程中體細胞變異的誘導和篩選等等進行更加深入的研究，基于上述幾種研究培育出了幾種植物新品種，品質較之前有了很大程度的提升。

2.2激光輻照誘變育種技術

激光輻照誘變育種技術指的是由激光發射器發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的特點。激光主要會通過光效應、熱效應、壓力效應和電磁場效應的綜合性作用，促使植物染色體斷裂或者形成片段，甚至會出現基因重組的現象，進而產生一種新的變異。通過對優良的變異品種進行篩選，選出更加適合進行種植和培育的品種。自從激光輻照誘變育種技術在植物育種中進行應用之后，就已經在農業植物領域中得到了較為廣泛的應用，在應用的過程中不斷對技術進行改良，進而形成了現代激光誘變育種新技術，并在植物育種中進行應用之后獲得了十分顯著的成效［3］。

2.3體細胞雜交育種技術

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

2.4離子注入育種以及其他育種技術

離子注入誘變育種技術屬于我國首創的具有自主知識產權的植物育種新技術，截至目前已經在大量的植物和農作物誘變育種環節中進行更為廣泛和高效的應用，取得的育種成效十分可觀。其原理是利用N+、C+、AG+等低能離子注入進生物體當中，進而通過離子束能量對生物體產生一定作用，并促使離子自身停留在生物體當中，從而對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產生相互作用，主要是基于生物、化學與生物效應等環節，引起氨基酸和肽鏈等生物小分子的結構性變異、堿基缺失和DNA鏈的斷裂和突變、細胞表面蝕刻和細胞膜通透性能力的改良。再加上一些生物性方面的變化，促使植物發生一定程度的變異，并從已經產生變異的植物品種中將良種篩選出來，再對良種進行培養，從而培養出優質的新品種。通常情況下，會與輻射育種和利用太空中微重力、空間輻射等應用環境進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勢，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比較多，供選擇性相對來說也會比較多，進而產生出現階段不存在或者未發現的一些品種；變異的穩定性較強，能夠在極大程度上縮短育種周期；離子注入誘變育種技術可靠性較強，會比較簡單便捷，可操作性強。當前階段，離子注入誘變技術主要在微生物和農作物品種的誘變當中得到廣泛應用，并且我國多所高校都基于該技術建立了專門的研究中心，增強研究效能。

除了上述幾種植物育種技術之外，受到當前科學技術的迅猛發展，再加上現代化信息技術在生物育種領域中也得到了一定應用，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，如激光輻射、電子束誘變新技術等，并且呈現出良好的發展前景。這些技術在未來都將會成為植物育種技術研究和發展的中堅技術，具有較好的發展前景，給生物科學的發展帶來充分便利［4］。

3植物育種技術未來發展趨勢

明確植物育種技術未來的發展趨勢，是促進其發展的關鍵。隨著我國對植物科學研究重視程度不斷提升，認識到植物科學研究的重要性，從社會層面上看，對植物的需求量將會呈現越來越高的趨勢。植物培育的產業化程度也會不斷提升，植物育種技術應該與時俱進，滿足時代發展需求，促進植物育種事業水平上升。受到現代化科學技術的影響，植物育種技術和手段也會不斷朝著科技化、多元化以及綜合性的方向發展。對植物科學發展現狀和未來進行展望，今后的植物育種技術將會在基本成熟的基礎上，進一步開發出更滿足社會發展和市場需求的植物育種新技術。與此同時還對農業和植物科學新的理論知識進行積極借鑒，挖掘出更多提升植物品質和性能的新技術。

與此同時，還會采用多種學科相互滲透、共同影響、新舊技術融合或者進行交替使用的方式對植物育種技術進行研究，例如離子束介導轉基因、胚培養雜種優勢利用等技術，對相關植物理論知識和技術進行綜合性的開發與研究。促進新品種植物的優質提升，為生態環境綠化和城市、鄉村建設的美觀提供高質量服務。

傳統育種技術的成本相對來說會比較低，操作簡單，且風險也比較小，在接下來的很長一段時間之內都會成為植物育種的主要技術手段。至于分子育種、離子注入育種、體細胞雜交育種等具有現代技術水平較高、更為規范化以及培育出來的植物具有優質的良好優勢，不過資金投入力度將會大幅度上升。因此，可以促進傳統的植物育種技術與新興現代化植物育種技術進行融合，進而起到優勢互補的良好作用，助推植物育種技術的高質量發展。隨著社會對植物科學重視程度的提升，細胞工程技術也會隨之受到一定程度的重視，基于此，可以推測植物生物技術育種仍然是育種技術中的主要手段。該技術在糧食和經濟作物優質創新中也會發揮一定作用，進而助推我國農業經濟的良好發展，提升植物育種技術水平，對其未來的發展進行良好展望［5］。

4結論

綜上所述，隨著社會經濟水平和人們認知水平的提升，植物科學在社會上掀起了不小的研究熱潮，展示了良好的發展前景，進而吸引到更多植物科學研究以及植物育種技術相關專業人才投入進植物研究的隊伍當中。為了滿足未來的農業發展需求，需要對植物育種技術進行深入研究，提升技術水平，以此來應對更為深刻的挑戰。助推農業行業健康可持續發展，促進農業經濟水平以及我國農業在國際上地位的提升。

參考文獻：

［1］楊永. 現代信息技術在高校人才培養中的應用探討——以植物育種人才為例［J］. 植物遺傳資源學報，2023，24（02）：584.

［2］張永強，董權瑤，韓瑞玲. FDI技術溢出對農作物區域育種創新的影響——基于植物新品種保護的調節效應分析［J］. 科技管理研究，2023，43（01）：9-18.

［3］陳濤，劉媛，宿俊吉，等. 基于碩士研究生創新能力培養為導向的植物分子育種課程建設與實踐——以甘肅農業大學例［J］. 赤峰學院學報（自然科學版），2022，38（12）：71-74.

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

［5］李向嶺，王健，楊敏，等. 新農科背景下植物科學與技術專業應用型人才培養模式改革探討［J］. 現代農業研究，2021，27（08）：43-44.