姜皓迪

摘要：玉米是我國重要的一種糧食作物，我國當前玉米產(chǎn)量的增長速度遠超眾多國家，玉米雜交種的育種方法也越來越普及，玉米作為我國的糧食作物之一變得越來越不可或缺。隨著人民生活水平的日益提升，加大生物技術育種的研究力度從而提高玉米的產(chǎn)量和質量顯得尤為重要，開辟新的玉米育種方法，有機結合生物技術育種與傳統(tǒng)育種技術，使得玉米育種技術邁進新階段。

關鍵詞：玉米育種? ?生物技術? ?應用及探索

目前，我國將生物技術應用到玉米育種中取得了一定的成就，通過轉基因技術和分子標記技術的廣泛運用，深入研究玉米育種進程，雖然在一定程度上突破了傳統(tǒng)的玉米育種技術，但同時也存在一些問題，由于研究費用高昂使得我國玉米育種發(fā)展遇到瓶頸，基因沉默現(xiàn)象稱為主要制約因素;另一方面，拓寬玉米自交系種質資源并且完善玉米轉基因技術，對于發(fā)掘玉米高產(chǎn)、優(yōu)質以及高抗等基因方面有著不容忽視的作用。

一、我國玉米育種技術的背景

當前，由于玉米在我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)物中的地位越來越重要，使得我國對玉米育種試驗以及研究的重視度不斷提升。通過開辟多種途徑并且創(chuàng)新科研進行深度研究，不僅提高了我國玉米種質資源的利用度，而且使得我國玉米產(chǎn)量穩(wěn)步提升。國內育種技術發(fā)展迅速，尤其是基因工程的進步大大地提高了玉米育種的品質，但是經(jīng)濟的高速發(fā)展使得人們的需求不斷提高，玉米育種技術在生物技術領域的深入刻不容緩[1]。

近年來，生物技術中單倍體育種技術、基因工程育種以及分子標記輔助育種技術都有了很大的突破。從我國的現(xiàn)狀進行分析，生物技術增強了玉米育種技術的產(chǎn)業(yè)活力，對于玉米育種產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)功不可沒，轉基因玉米已經(jīng)從實驗室邁入田野當中，對于建立玉米雜種優(yōu)勢群和提高育種效率的作用不可忽視。因此廣泛運用生物技術創(chuàng)造優(yōu)質的玉米育種群是當前我國玉米產(chǎn)業(yè)的重點。顯而易見，基因工程以及分子標記技術作為玉米育種的新手段，不僅使得玉米育種方式多樣化，而且加快了生物技術的發(fā)展進程?？偠灾?，生物技術不僅作為一種新興技術，也是傳統(tǒng)的常規(guī)育種技術的重要外延，在很大程度提高了玉米育種水平。

二、生物技術在玉米育種中應用的現(xiàn)況

（一）玉米單倍體育種技術研究有了重要突破

加快自交系的選育和純化是玉米育種工作內容的重點。有機結合自交系群類和育種延展的特點從而進行選配，對于玉米單倍體育種技術進行深入研究，可使材料的純合從常規(guī)育種的5～7a縮短到1～2a，大大地提高育種效率。采用組織或細胞的離體培養(yǎng)和體內發(fā)生作為誘導是產(chǎn)生單倍體的兩個重要因素，其中在采用組織或細胞誘導單倍體的方向，我國還沒有形成統(tǒng)一的培養(yǎng)體系供玉米育種應用;而在孤雌生殖單倍體方向，我國的育成農(nóng)大高誘一號，大大縮短了與其他發(fā)達國家的育種技術的距離[2]。

（二）分子標記技術的廣泛應用是新興玉米育種技術發(fā)展的趨勢

分子標記技術貫穿于玉米育種的整個環(huán)節(jié)，真正突破了常規(guī)的玉米育種技術，實現(xiàn)了由表型選擇向基因型選擇的過渡。鑒于此，DNA分子標記技術因其便于操作、成本適中以及可適應性強的優(yōu)勢被廣泛應用，其中分子標記輔助選擇作為當前育種技術最主要的研究方向，通過分子標記選擇基因性狀，提高了對玉米育種性狀選擇的效率以及玉米抗病的能力;再者，建立合適的雜交優(yōu)勢利用模式也是大勢所趨，為分子標記輔助提供便利，也為玉米抗穗粒腐病育種帶來較大的幫助[3]。

（三）玉米基因工程發(fā)展迅速

植物基因工程是在分子水平上定性重組遺傳物質，改良植物性狀，培育優(yōu)質高產(chǎn)作物新品種的分子育種技術;玉米基因工程在改變玉米抗性和品質方面得到了廣泛的應用，可以說玉米轉基因技術打破了物種之間交流的屏障，可以充分利用其它種群優(yōu)質的種質資源，快速實現(xiàn)玉米的高產(chǎn)和優(yōu)質的品質。我國目前具有先進的基因轉化技術，已經(jīng)可以培養(yǎng)出性狀優(yōu)質的玉米作物，并且形成了完整產(chǎn)業(yè)鏈。

（四）玉米種子純度鑒定有了較大的突破

種子純度對于種子的品質來說是重要的評估手段，玉米種子純度的鑒定是玉米育種一項重要的工作內容，隨著生物技術的日益完善，對種子純度的鑒定方法越來越多樣化，其中DNA 標記便是重要的方法之一，由此可見，對于玉米種子純度的鑒定本身而言，分子標記手段起到巨大的作用，其也是玉米種子純度鑒定前景的重要推力[4]。

三、玉米育種在生物技術方面面臨的問題

分子學作為現(xiàn)代生物技術的脈絡，其內容紛繁復雜，可操作性難度較大，并且融合了多門學科，對于從事生物技術研究的人員所要具備的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質提出來很高的要求，技術人員必須要掌握全面的專業(yè)知識才能深入的研究并利用新興育種技術。此外，高昂的研究費用嚴重制約了育種技術的發(fā)展，并且致使許多育種企業(yè)難以維持，生物技術實驗中所運用到的專業(yè)儀器大都價格高昂，并且使用和維護的費用也是一筆巨大的開支，這對于育種企業(yè)來說難以為繼[5]。

從生物技術本身出發(fā)，也有許多需要改善的地方，玉米育種關于相關基因的轉化是急需攻克的難關。在單倍體育種技術方面，大多數(shù)基因群難以誘導愈傷組織以及分化綠苗致使玉米育種培養(yǎng)停滯不前;在分子標記技術方面來說，可供選擇利用的標記與性狀的連鎖關系聯(lián)系的不夠緊密，選擇性較少使得雜種勢群的劃分有很大的局限性;在基因工程技術方面，目前大多數(shù)玉米農(nóng)藝性狀基因類群還沒有完全分離出來，致使基因轉化率低、成本過高。從另一角度來說，即為DNA可操作性不高，試驗周期較長不能大規(guī)模的開展研究實驗，數(shù)據(jù)處理的難度較大，轉基因玉米作物的結實性較差，沒有完全實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化從而制約了玉米生物育種技術的發(fā)展[6]。

總而言之，由于玉米育種技術大數(shù)據(jù)整合困難以及基因沉默效應長期存在，致使人為研究重復性太高并且轉基因植株的融合率也偏低。很多育種技術尚未成熟與完善，很多育種技術的試驗研究目前僅是存在于實驗室當中，還未運用到實踐當中，另外，環(huán)境因素的多變性也對優(yōu)良性狀類群的存活提出了更高的要求，對于玉米轉基因技術的成活也是更大的挑戰(zhàn)。

四、生物技術中玉米育種的發(fā)展趨勢

當前是生物技術發(fā)展的時代，其來勢洶洶，發(fā)展勢頭迅猛，常規(guī)的玉米育種技術雖然是傳統(tǒng)種植的重要手段，但生物技術的開展已經(jīng)強勢加入，大大增強了玉米產(chǎn)業(yè)的活力，植物基因工程以及分子標記育種手段逐步成為新興玉米育種技術的發(fā)展核心，同時關于此類技術的核心試驗也成為了育種企業(yè)強有力的競爭手段，因此重視生物技術的創(chuàng)新研究將是未來發(fā)展的重心。

新興玉米育種技術的首要任務就是提高技術人員的操作水平以及專業(yè)知識，綜合多門學科的知識來提高運用程度，提高試驗水平、創(chuàng)新試驗方法、有效分析試驗結果;其次加大生物技術的利用力度，生產(chǎn)優(yōu)質的玉米品種，開發(fā)簡便、有效的分子標記技術途徑，從性狀本身著手進行開發(fā)應用;最后與國內外的先進生物科學研究進行學術交流，加強與科研院所以及專業(yè)院校的合作力度，掌握先進的生物技術知識和專業(yè)技能，從提高自身出發(fā)進而提升我國整體的生物技術發(fā)展水平。

五、結語

綜上所述，針對當前我國生物技術發(fā)展的實際，我們應該結合生物技術與常規(guī)的育種技術，深入探索國內外的玉米育種研究成果，減少資源浪費，提高玉米植株的種質資源，合理定位新興玉米育種技術，擁有獨有的專業(yè)理論與技術，盡快地運用到育種實踐當中;與此同時，育種企業(yè)也要做到重者恒重，重點扶持發(fā)展單倍體育種技術、植物基因工程以及分子標記技術，使其發(fā)揮出應有的作用，縮短玉米品種的育種年限，增強育種的多樣性，從而為我國的玉米育種事業(yè)發(fā)展貢獻出自己的一份力量。

參考文獻：

[1]張小娟，郭鳳琴，郭慶瑞，等.生物技術在玉米育種中應用研究的初探[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2018，（10）：4-6.

[2]郝懷慶，劉麗麗，姚遠，等.分子模塊設計育種技術在玉米育種中的應用及前景展望[J].中國科學院院刊，2018，（09）：923-931.

[3]郭懷志，任炳正，聞占飛.論單倍體技術在玉米育種上的應用[J].種子科技，2018，（03）：62.

[4]唐軍，王文強，黃春瓊，等.玉米育種技術研究進展[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學，2017，（05）：42-50+71.

[5]關淑艷，董昭旭，李暉，等.生物技術在玉米育種中的應用[J].吉林農(nóng)業(yè)大學學報，2016，（02）：127-137.

[6]劉金文.淺議生物技術在玉米育種中的應用[J].中國農(nóng)業(yè)信息，2014，（17）：123.

（作者單位：山東省萊西市第一中學 高二一班）