生物技術(shù)在園藝作物育種上的應(yīng)用研究

孫祚

（沈陽工學(xué)院生命工程學(xué)院 遼寧撫順 113122）

生物技術(shù)在園藝作物育種上的應(yīng)用研究

孫祚

（沈陽工學(xué)院生命工程學(xué)院 遼寧撫順 113122）

生物科技是建立于生物分子學(xué)基礎(chǔ)上的現(xiàn)代化技術(shù)，其目的是創(chuàng)造新的生物機(jī)能或生物類型，是現(xiàn)代工程技術(shù)與生物科學(xué)的有機(jī)結(jié)合，其在園藝作物育種方面的有機(jī)應(yīng)用，有效提高了作物的品質(zhì)，豐富了作物的類型，對(duì)園藝作物種植業(yè)的發(fā)展具有積極意義。本文主要研究生物技術(shù)在園藝作物育種上的應(yīng)用。

生物技術(shù)；園藝作物；作物育種

引言

生物技術(shù)是在現(xiàn)代生物科學(xué)的基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的現(xiàn)代科學(xué)，是世界技術(shù)革命的主要內(nèi)容之一，對(duì)高產(chǎn)、多抗的新型農(nóng)作物培養(yǎng)具有重要的積極意義。園藝種植業(yè)是我國重要的種植業(yè)發(fā)展類型之一，育種作為其生產(chǎn)工作的重點(diǎn)內(nèi)容，應(yīng)用生物技術(shù)，能夠有效促進(jìn)其多樣化的健康發(fā)展。

1 生物技術(shù)在園藝作物種植育種方面的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，在園藝作物的育種方面，應(yīng)用較為廣泛的生物技術(shù)技術(shù)主要有細(xì)胞工程以及染色體工程兩種[1]。細(xì)胞工程是指將細(xì)胞作為基本的研究單位，對(duì)其進(jìn)行離體條件下的培養(yǎng)以及繁殖，并通過主觀的技術(shù)手段，使細(xì)胞之中的一些生物學(xué)特征根據(jù)人的主觀意志發(fā)生一定程度上的改變，以此實(shí)現(xiàn)生物品種的改良，以及新品種的創(chuàng)造。應(yīng)用細(xì)胞工程，能夠在極大程度上加快植物個(gè)體的繁殖速度，在這一過程中，其能夠獲得一些有價(jià)值的物質(zhì)。現(xiàn)階段，其在園藝作物育種中的應(yīng)用主要涵蓋花藥培養(yǎng)、組織培育、人工種子、原生質(zhì)體培養(yǎng)幾個(gè)方面。染色體工程主要涵蓋染色體組操作以及染色體操作兩個(gè)方面。一方面，其能夠改良作物的遺傳基礎(chǔ)，以此實(shí)現(xiàn)新品種的培育。另一方面，其對(duì)染色體轉(zhuǎn)移以及基因定位等現(xiàn)代生物科學(xué)的研究具有重要的積極意義，在園藝作為育種中應(yīng)用最普遍的主要有多倍體育種、單倍體育種、體細(xì)胞融合幾個(gè)方面。

以單倍體育種為例，單倍體作物植株的染色體經(jīng)過加倍之后，能夠配置出純合的二倍體植株。從這些二倍體植株中選擇的后代植株不分離，整體表現(xiàn)一致，能夠在一定程度上縮短育種的年限。單倍體作物植株中具有突出的隱性基因性狀，雖然經(jīng)過了染色體的加倍改良，但是，其缺少顯性基因的有效掩蓋，容易發(fā)生顯現(xiàn)現(xiàn)象，這一特征對(duì)作物育種的誘變以及突變研究具有非常重要的意義。當(dāng)誘導(dǎo)的頻率相對(duì)較高時(shí)，單倍體植株能夠非常充分地表現(xiàn)出重組配子的基本類型，能夠?yàn)橹仓甑挠N提供有效的選擇資料以及遺傳資源。我國在單倍體育種方面的研究處于世界領(lǐng)先水平，經(jīng)過大量的實(shí)踐研究，現(xiàn)已成功育成了煙草、小麥、水稻等一系列優(yōu)良品種的育種改良。

2 生物技術(shù)在園藝作物種植育種方面的應(yīng)用

生物技術(shù)即在生物科學(xué)的基本基礎(chǔ)上，結(jié)合工程原理，應(yīng)用于新品種創(chuàng)造以及生物制品生產(chǎn)研發(fā)的現(xiàn)代化技術(shù)類型，其是在20世紀(jì)50、60年代興起的一種實(shí)用性技術(shù)。這一技術(shù)的有機(jī)發(fā)展，一方面促進(jìn)了農(nóng)業(yè)科技的全方面技術(shù)改革，另一方面，其為現(xiàn)代植物育種技術(shù)的研究以及實(shí)踐提供了全新的發(fā)展途徑。尤其是在園藝作物育種研究的相關(guān)領(lǐng)域，已經(jīng)得到了比較廣泛的應(yīng)用。隨著基因轉(zhuǎn)化、組織培育、分子標(biāo)記等科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及完善，為現(xiàn)代園藝作物的育種研究提供了有力的發(fā)展條件，推進(jìn)了園藝作物種植業(yè)的發(fā)展。

2.1 離體快速繁殖

就是運(yùn)用組織培養(yǎng)技術(shù)，通過對(duì)植株的外植體開展離體培養(yǎng)，令植株在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)遺傳一致性的植株培養(yǎng)方法。這一技術(shù)，主要應(yīng)用于現(xiàn)代工廠育苗之中，可以說是育苗工廠化的重要技術(shù)支撐。同傳統(tǒng)的育種培植方式相比，其繁殖速度快、生長周期短、育種條件控制方便、占地面積小、管理方便、自動(dòng)化程度高，在極大程度上方便了種苗的保存以及交換，在育種方面具有重要的應(yīng)用意義。

2.2 莖尖脫毒培養(yǎng)

即通過植株的莖尖組織進(jìn)行培養(yǎng)的育種方法。在同一植株體內(nèi)，病毒能夠在極大程度上經(jīng)過維管組織進(jìn)行移動(dòng)，但是，植株的分生組織中沒有維管組織，病毒難以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)[2]。病毒在植株細(xì)胞之間的移動(dòng)必須要通過胞間連絲作為渠道，移動(dòng)的速度非常慢，難以跟上莖尖的活躍生長。并且，在分裂旺盛的分生植物細(xì)胞之中，由于其代謝活性較高，有效抑制了植株體內(nèi)病毒的不斷復(fù)制，能夠有效抑制病毒在植株體內(nèi)的增殖。

2.3 單體育種以及花藥培養(yǎng)

在園藝植物的育種過程中，應(yīng)用常規(guī)的育種技術(shù)，雖然也能夠獲得具有高配合效果的純合自交系植株，但是，其往往需消耗大量的人力、物力、時(shí)間，育種發(fā)展的周期過長。一般來說，通過常規(guī)技術(shù)獲取一個(gè)純系植株大概需要4～6年左右的時(shí)間。而利用花藥培養(yǎng)技術(shù)獲取單倍體，再通過加倍作用獲取二倍體，就能夠得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的自交系。同時(shí)，運(yùn)用花藥培養(yǎng)技術(shù)，能夠在極大程度上減小育種周期，是一種高效、優(yōu)質(zhì)的育種技術(shù)。

3 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段，隨著社會(huì)市場需求結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)園藝作物的育種技術(shù)發(fā)展有了更高的要求。生物技術(shù)作為一種現(xiàn)代化的實(shí)用性技術(shù)，對(duì)作物育種具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)此，廣大園林作物產(chǎn)業(yè)人員應(yīng)該積極實(shí)踐，合理應(yīng)用生物技術(shù)。

[1]張安文，高貴珍，錢玉梅.生物技術(shù)在園藝作物育種上的應(yīng)用[N].宿州學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，25（02）：123～126.

[2]孫振久.日本生物技術(shù)在蔬菜作物育種上的應(yīng)用[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（06）：34～35.

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1005-7897（2017）22-0121-01

2017-9-5