摘要：生物技術(shù)是一門新興的，綜合性的學(xué)科。玉米轉(zhuǎn)基因育種是生物技術(shù)與常規(guī)育種相結(jié)合的輔助育種技術(shù)，具有縮短育種年限、預(yù)計(jì)達(dá)到目標(biāo)性狀明確等特點(diǎn)，可分析生物技術(shù)存在的問題，從而研究有效的解決途徑。

關(guān)鍵詞：玉米；生物技術(shù)；育種；轉(zhuǎn)基因

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-0432（2012）-09-0262-2

生物技術(shù)是人們利用微生物、動(dòng)植物體對(duì)物質(zhì)原料進(jìn)行加工，以提供產(chǎn)品來為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)；生物工程則是生物技術(shù)的統(tǒng)稱，簡單的說，生物工程就是將活的生物體、生命體系或生命過程產(chǎn)業(yè)化的過程。從屬于生物工程的基因工程則將不同生物的基因在體外剪切組合，并和載體（質(zhì)粒、噬菌體、病毒）的DNA連接，然后轉(zhuǎn)入微生物或細(xì)胞內(nèi)，進(jìn)行克隆，并使轉(zhuǎn)入的基因在細(xì)胞或微生物內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生所需要的蛋白質(zhì)。在農(nóng)業(yè)上，可以通過生物技術(shù)與傳統(tǒng)育種手段相結(jié)合的方式，培育所需品種，或通過基因工程方法，對(duì)玉米品種進(jìn)行遺傳改良，從而獲得所需形狀。

轉(zhuǎn)基因育種：轉(zhuǎn)基因育種是在分子水平上進(jìn)行基因操作， 可突破物種間的遺傳障礙、跨越物種間的不親和性。目前基因工程已形成了成熟的實(shí)驗(yàn)流程， 且新方法、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。

1 轉(zhuǎn)基因育種的國內(nèi)外研究進(jìn)展

孟山都公司利用分子標(biāo)記定位了12個(gè)影響玉米子粒含水量的QTL， 基于標(biāo)記輔助選擇使玉米自交系和雜交種子粒的含水量分別下降了3.9%和2.5%。根據(jù)孟山都公司的報(bào)道， 利用500個(gè)分子標(biāo)記進(jìn)行回交選擇，BC1可以回復(fù)到90%；BC2可以回復(fù)到98%；BC3可達(dá)到99.5%。利用分子標(biāo)記進(jìn)行兩代的輪回選擇， 產(chǎn)量比常規(guī)育種方法增加862kg/hm2。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)利用分子標(biāo)記輔助選擇將質(zhì)量性狀基因 RF3成功地轉(zhuǎn)育到不同遺傳背景的玉米自交系中。孟山都為中區(qū)玉米種子市場(chǎng)的更大份額， 每天處理的用于玉米育種的單個(gè)分子標(biāo)記數(shù)據(jù)達(dá)到20萬個(gè)，分子標(biāo)記的類型也逐步由 SSR標(biāo)記轉(zhuǎn)向選擇效率更高的SNP標(biāo)記。該公司已經(jīng)能夠利用分子標(biāo)記在早代直接對(duì)玉米的抗倒性， 抗葉斑病等性狀進(jìn)行選擇。近年來， 孟山都公司借助與分子育種的技術(shù)優(yōu)勢(shì)， 在美國玉米種子的市場(chǎng)份額以每年1%～2%的速度增加，對(duì)競(jìng)爭對(duì)手產(chǎn)生了巨大的壓力。在“十五”863計(jì)劃的支持下，我國的科研單位也開始分子育種的研究。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院利用SSR分子標(biāo)記分析了我國優(yōu)良玉米自交系的遺傳變異，對(duì)其進(jìn)行了雜種優(yōu)勢(shì)群的劃分， 為更有效地利用我國現(xiàn)有的種質(zhì)資源， 進(jìn)一步提高玉米雜種優(yōu)勢(shì)水平提供了有價(jià)值的信息。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)利用抗玉米紋枯病QTL緊密相連鎖的分子標(biāo)記， 對(duì)抗性分子標(biāo)記輔助選擇， 獲得多個(gè)高抗玉米紋枯病自交系。從整體上講， 我國玉米分子育種才剛剛起步， 集中國內(nèi)優(yōu)勢(shì)單位， 深入開展我國玉米的分子育種工作， 對(duì)保持我國玉米育種在國際上的先進(jìn)水平、與國際跨國種子公司的競(jìng)爭具有重要意義。

2 轉(zhuǎn)基因技術(shù)存在的問題

伴隨著轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在玉米育種中將發(fā)揮出越來越重要的作用，以基因工程為核心的分子育種的前景顯而易見地顯示出來。在轉(zhuǎn)基因玉米研究與產(chǎn)業(yè)化過程中，需要培養(yǎng)大批有操作能力的技術(shù)人員，并引進(jìn)相關(guān)的儀器設(shè)備，所以所需資金龐大，是限制我國發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原因之一；而轉(zhuǎn)基因食品的安全性具有爭議，許多人不愿購買轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，也在一定程度上打擊了研究人員的工作積極性；再次，不是所有的轉(zhuǎn)基因植株都是目的植株，還得需要多種程序的進(jìn)一步鑒定，才能確定它的價(jià)值同時(shí)還有基因沉默現(xiàn)象，即新插入的基因常常是關(guān)閉的；目前許多科學(xué)家正在研究植物基因開關(guān)原理，并試圖對(duì)這一過程進(jìn)行操作。關(guān)于表達(dá)量低的問題，可以對(duì)基因進(jìn)行修飾，使用強(qiáng)啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、內(nèi)含子等，現(xiàn)已取得了比較好的效果?；虻谋磉_(dá)需要特定的內(nèi)環(huán)境，包括插入的位點(diǎn)、拷貝數(shù)等，目前來說這些都還不精確，所以最有效的方法就是加大轉(zhuǎn)化群體進(jìn)行選擇淘汰。如果只限于特定的幾個(gè)基因型，再好的基因也將很難應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，這也將成為轉(zhuǎn)基因育種無法逾越的障礙?；诂F(xiàn)在還沒有很好的辦法解決這一難題，所以應(yīng)該考慮 DNA 轉(zhuǎn)入時(shí)不同方法交叉使用。

3 玉米轉(zhuǎn)基因育種的應(yīng)用前景

通過對(duì)玉米輔助育種技術(shù)的說明，不難發(fā)現(xiàn)輔助育種技術(shù)的發(fā)展前景巨大，不過只有通過不間斷的研究實(shí)驗(yàn)，并利用國外研究成果，結(jié)合我國實(shí)際情況，充分發(fā)掘我國特有玉米種質(zhì)資源中的優(yōu)良基因，把輔助技術(shù)同常規(guī)玉米育種的實(shí)踐相結(jié)合，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)化為知識(shí)產(chǎn)權(quán)并盡快地應(yīng)用到育種實(shí)踐中，為我國玉米育種事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

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作者簡介：郭燕博（1987-），女，黑龍江肇州人，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)在讀研究生，研究方向：作物遺傳育種。