摘 要：棉花育種的生物技術(shù)當前主要在細胞工程與基因工程兩方面獲得了較顯著的進展，通過細胞工程創(chuàng)造出了一種新的種質(zhì)材料，利用基因工程對棉花抗病蟲害以及抗除草劑等育種得到了很大的成功，獲得的新品種也已經(jīng)投入到了商品化的生產(chǎn)之中，對我國的棉花生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件，在今后的發(fā)展中應該實現(xiàn)生物技術(shù)的更加完善的發(fā)展與應用，促進棉花育種工作的良好進步。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；棉花育種；應用

棉花在我國的經(jīng)濟發(fā)展中是一種主要的經(jīng)濟作物及纖維作物，常規(guī)育種在棉花生產(chǎn)中發(fā)揮了較大的作用，但是在近幾年的棉花育種中對抗蟲、抗旱以及抗黃萎病等方面沒有較大的進展，生物技術(shù)在新材料的創(chuàng)造方面優(yōu)勢較大，發(fā)展速度逐漸加快，也取得了很大進展，為社會經(jīng)濟效益的提升做出了貢獻。

1 生物技術(shù)在棉花育種中的應用

1.1 農(nóng)桿菌介導技術(shù)在棉花育種中的應用進展

通過農(nóng)桿菌介導外源基因轉(zhuǎn)化棉花已經(jīng)成為經(jīng)典技術(shù)，在至今發(fā)展起來的棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)中，農(nóng)桿菌介導的遺傳轉(zhuǎn)化占據(jù)主導地位，應用最為普遍[1]。在使用農(nóng)桿菌介導法成功的獲得珂字棉轉(zhuǎn)基因植株之后，這一技術(shù)就在國際上得到了快速的推廣應用，進展也很迅速。并且珂字棉中的幾中類型還在還成為了轉(zhuǎn)基因?qū)嶒炛心Ｊ狡贩N，提高了轉(zhuǎn)化效率，但是在實際的轉(zhuǎn)基因棉花材料的應用中還需要經(jīng)過系統(tǒng)選育或者雜交選育的方法去進行處理。通過我國科學家的努力，農(nóng)桿菌介導技術(shù)獲得了簡單化及具體化的進步，對技術(shù)應用的關(guān)鍵點進行了明確，棉花瓶中的規(guī)?；D(zhuǎn)化體系也得到了快速的、多樣化的建立，實現(xiàn)了不同轉(zhuǎn)基因技術(shù)之間的結(jié)合應用，達到了流水線生產(chǎn)的效果，使得棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系更加的高效，顯著的提高了棉花的成株規(guī)模，降低了生產(chǎn)成本。

1.2 花粉管通道技術(shù)在棉花育種中的應用進展

花粉管通道技術(shù)屬于我國科學家獨立創(chuàng)造的一種轉(zhuǎn)基因技術(shù)，并且在棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)中也應經(jīng)取得了很大的突破，這一技術(shù)的發(fā)明首先是通過玉米、小麥、大豆等農(nóng)作物進行實驗的，然后在棉花上進行轉(zhuǎn)移抗枯萎病DNA大片段取得了成功，后來轉(zhuǎn)基因棉花品種植株由謝道昕等人研究完成，隨后科學家又在陸地棉中實驗成功，研究出了具有吐絮集中、高產(chǎn)、耐枯萎及抗逆性強等特點的棉花新品種，稱為湘棉12號。海島棉D(zhuǎn)NA道路陸地棉之后又出現(xiàn)了三種新的棉花品系，隨后轉(zhuǎn)基因抗蟲棉也得到了應用，而中國農(nóng)科院棉花研究所的李付廣等人則將雙價抗蟲基因轉(zhuǎn)入到了中棉所23之中，使得雙價轉(zhuǎn)基因材料sGK9708得到了研發(fā)與應用。另外，我國還形成了比較完善的棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系，花粉管通道技術(shù)在實際的使用中不會因為棉花基因型號而產(chǎn)生不良影響，獨立自主性較強，與國際先進水平相一致，當前我國農(nóng)科院棉花研究所還建立了專門的轉(zhuǎn)基因技術(shù)平臺，利用三種轉(zhuǎn)化技術(shù)每年可以產(chǎn)生六千株的棉花，并且憑借這一技術(shù)獲得了國家科技進步獎項。

1.3 基因槍導入技術(shù)在棉花育種上的應用進展

基因槍導入技術(shù)是由美國Cornell大學的JohnSanford等人于1987年研制出的，這是基因槍轉(zhuǎn)化技術(shù)發(fā)展的開端[2]。商品槍PD S-1000系統(tǒng)最早是由美國企業(yè)推出的，這一技術(shù)的發(fā)展重點在粒子加速系統(tǒng)之中，主要目標就是提升射彈的可控性，就是更加重視粒子運行速度與射入的濃度兩者之間的發(fā)展關(guān)系。基因槍轉(zhuǎn)化技術(shù)不受宿主控制，并且其中的靶受體類型比較多樣化，成了應用最為廣泛的一種基因轉(zhuǎn)移技術(shù)類型?，F(xiàn)階段，已經(jīng)有很多種類的作物使用這一技術(shù)獲得了轉(zhuǎn)基因植株，比如小麥、水稻等等。這一技術(shù)生命力比較旺盛，具有優(yōu)良的發(fā)展?jié)摿?。在棉花育種過程研究中還通過棉花胚性懸浮細胞系當作受體實行轟擊，得到了轉(zhuǎn)化植株，然后又通過莖尖分生組織對棉花受體實施了轉(zhuǎn)化，使得經(jīng)分子檢測的棉花轉(zhuǎn)化植株的研發(fā)獲得了很大的成功，最終獲得了可以進行育種的海島棉與多種陸地棉的轉(zhuǎn)化植株，轉(zhuǎn)化率大約在百分之0.027到百分之0.22之間?？茖W家還通過基因槍技術(shù)將抗棉鈴蟲、抗蚜蟲及抗旱等基因轉(zhuǎn)入到了國產(chǎn)的棉花品種之中，使得轉(zhuǎn)基因棉花品種增加了育種價值，中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所還實現(xiàn)了基因槍轟擊轉(zhuǎn)化體系的建成，提高了植株的轉(zhuǎn)化率。

2 生物技術(shù)在棉花育種中存在的問題及對策

目前棉花生物技術(shù)研究主要集中于幾個方面：其一是無選擇標記轉(zhuǎn)化技術(shù)，可避免抗抗生素基因的負面影響；其二是棉花內(nèi)源基因的克隆與應用，主要用于棉花纖維品質(zhì)改良與棉酚等次生代謝物的生物降解[3]。融合基因的手段實現(xiàn)基因克隆并投入應用，這樣做的目的主要是提升棉花生產(chǎn)的商業(yè)價值，現(xiàn)階段棉花育種技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進步，但是其中仍然存在一些不足之處，需要找出相應的解決對策，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

首先，應該做的就是對已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化的基因進行不斷的改進，現(xiàn)階段棉花育種中使用的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉只能對紅鈴蟲及棉鈴蟲等有限的害蟲產(chǎn)生抗性，但是對其他害蟲，比如棉葉螨、煙粉虱及棉蚜等都不能產(chǎn)生相應的抗性，在抗蟲棉的種植中，人們會相對的減少農(nóng)藥的使用次數(shù)，所以對以上的害蟲的治理效果也會明顯下降，加重了這些種類的害蟲對棉花生產(chǎn)造成的危害，因此，需盡快的研究出有價值的配套綜合防治科技?，F(xiàn)階段的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植時間能夠一定程度的進行延長，種植面積也在增加，所以棉鈴蟲產(chǎn)生的抗性也會逐漸的增強，針對這一情況，可通過尋找與篩選廣譜抗蟲基因結(jié)合特異啟動子的使用，利用轉(zhuǎn)多基因抗蟲棉等手段去解決其中的問題。

其次，目前已經(jīng)克隆的與棉花相關(guān)的基因和元件數(shù)量非常多，但是其中具有良好的應用價值的基因數(shù)量卻是少之又少，得到實際應用的主要有Bt類以及抗除草劑類的棉花種子，其它方面的比如抗旱、抗黃萎病等類型的基因還是不能從實驗室真正的應用到農(nóng)田生產(chǎn)之中。針對這一問題，生物技術(shù)研究人員應該注重對外源基因進行構(gòu)建、轉(zhuǎn)化等內(nèi)容的探究與實驗。針對Bt抗蟲棉這類棉種來說，它屬于一種單基因的性狀，應用時間不斷增加的情況下，棉鈴蟲及紅鈴蟲等害蟲體內(nèi)就會隨之出現(xiàn)抗Bt的群體，雙價抗蟲棉即使具備較高的抗性，其在以后出現(xiàn)棉鈴蟲抗性群體也是不可避免的，所以需要針對這種抗性喪失的問題加強研究，可以通過尋找與篩選廣譜抗蟲基因結(jié)合特異啟動子的方法，對轉(zhuǎn)多基因抗蟲棉等技術(shù)進行充分的應用。

最后，就是積極促進基因工程和常規(guī)育種的結(jié)合發(fā)展，在生物技術(shù)發(fā)展中應該意識到，基因工程并不能解決所有棉花育種中存在的問題，實際上它只是一種人工合成的新型材料，應用之前也需要用常規(guī)育種的手段對其可靠性進行檢驗，所以，植物基因技術(shù)需要與常規(guī)育種技術(shù)相結(jié)合發(fā)展，通過大田試驗將轉(zhuǎn)基因植物良好的基因不間斷的遺傳給后代，這樣才能獲得棉花育種的可持續(xù)發(fā)展與增產(chǎn)。

3 結(jié)束語

生物技術(shù)在棉花育種中的應用獲得了不錯的效果，對棉花育種工作的發(fā)展提供了很大的幫助，以后的發(fā)展趨勢也非?？捎^，但是同時也應該看到生物技術(shù)在推廣應用中具有的局限性，為了達到生物技術(shù)的充分利用，為棉花育種工作提供更優(yōu)良的技術(shù)支持，就需要將生物技術(shù)與常規(guī)棉花育種技術(shù)相結(jié)合使用，這樣才能將生物技術(shù)的潛力充分的在棉花育種中發(fā)揮出來。

參考文獻

[1]李付廣，劉傳亮.生物技術(shù)在棉花育種中的應用[J].棉花學報，2007，5：362-368.

[2]趙興華，渠云芳，黃晉玲.分子標記技術(shù)在棉花育種中的應用[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2011，6：611-615.

[3]曾紅軍.生物技術(shù)在棉花育種工作中的應用發(fā)展前景[J].石河子科技，1998，6：17-18.

[4]史冬平.高新技術(shù)在棉花育種上的應用及進展[J].中國農(nóng)學通報，2009，2：77-80.