生物技術在玉米育種中的應用

張賀明，夏廣軍，邢立成

（三北種業有限公司，河北 承德 068150）

在種植技術不斷提高的過程中，常規的玉米育種技術已經無法滿足現代化對玉米產量的需求。常規玉米育種有較長的生長周期，并且有較低的選擇效率，很難在短時間內進行符合自己預計目標的品種選擇。即使選擇出來的品種達到了種植要求的標準，也無法滿足大規模種植的生產需求。生物技術的應用使上述問題得到了解決，借助生物技術進行玉米育種，能盡可能地提高玉米的種植效率以及質量，同時也在一定程度上豐富了玉米的種類。

1 生物技術在玉米育種中的應用

1.1 細胞工程的應用

在深入研究細胞的過程中利用了生物學以及遺傳學，能夠發現：如果創造一個比較適宜的環境，就能根據人們的意愿合理地培養、繁殖組織細胞，甚至是重新排列細胞的結構。改進和完善生物功能和結構，滿足人們需求的新品種就是細胞工程。改良和創新新物種，促進植物體的繁殖是細胞工程在農業種植中的主要作用。細胞工程在玉米育種應用中的關鍵就是細胞或組織培養。在多年以前，已經有外國學者針對玉米幼胚進行了研究，誘導其愈傷組織，進而獲得了再生的植株。但是這個過程可能會受到多種因素的影響，所以要想獲得再生植株，概率非常小。對研究的資料進行分析后發現，在玉米育種的過程中，借助細胞工程理論，合理地選擇基因材料，就能在一定程度上提高誘導率，甚至培育出新品種的玉米。而且在育種的過程中，單倍體技術已經取得了成功，最常見的玉米單倍體育種技術包括化學誘導孤雌生殖、Stock6單倍體技術、花藥培養技術。單倍體技術在玉米育種中的發展雖然小有成就，但是仍存在一些問題急需解決，即如何提高單倍體的誘導率、改善不良基因，或提高基因間的重組率等，但重點應依舊放在玉米育種的技術上。

1.2 轉基因技術的應用

在玉米育種的過程中利用轉基因技術是非常常見的，這種技術是經過修飾后的外源基因或較優良的內源基因在物種間相互交流，進而改良某些性狀，而且物種攜帶的不足基因能夠得到改善。在玉米育種中應用轉基因技術，突破了以往物種之間的基因交流界限，把不同物種優良的基因吸收進來，進行玉米育種的改良工作，使玉米育種的質量得到較大程度的提高。

1.3 分子標記技術的應用

分子標記技術是研究動植物遺傳過程中常用的技術。它的優點就是操作簡單、省時省力、可以較快找到問題來源。目前在玉米植物育種和生產研究中也已經應用了分子標記技術，主要是研究基因定位、輔助育種等方面，并且獲得了一部分成就。在玉米種質資源、遺傳多樣性以及自交鑒定上，應用分子標記技術可以發揮出其最大的價值。另外，此技術廣泛應用在抗性和主要經濟性狀以及玉米雜種優勢、產量預測方面。

2 生物技術在玉米育種中的限制因素

在玉米育種的過程中利用生物技術，雖然能夠提高育種的質量，但是在整個過程中也有一些限制。第一，研究生物技術有十分高的價格，化學試劑的價格也較高，而且當前生物技術應用在玉米育種中還處于發展的初級階段，沒有很高的轉化率、沒有較高的系統穩定性，并且玉米的基因類型也會影響到生物技術的正常使用。第二，可利用的基因以及基因標記十分匱乏，選擇目標基因十分困難。第三，在玉米育種過程中利用生物技術會出現基因沉默的情況，那么就不能插入新基因，也無法進行基因顯性表達。

3 結論與展望

生物技術是補償和完善常規玉米育種的方法，它對常規方法的缺陷進行了彌補。通過生物技術可以改良玉米基因，提高玉米基因的品質，使玉米更加高產，增強玉米的抵抗能力，同時提高玉米的種植效率。在玉米育種的過程中利用生物技術已經十分成功，并且取得了一定的成就，但是仍然有一些問題需要優化和完善。例如，在玉米育種中應用生物技術，很少能聯系實際，只是應用在一些科研院校和企事業單位，并且在實際玉米生產過程中效果并不理想。但是生物技術的前景非常廣闊，在科技不斷發展的過程中，玉米育種的地位將會越來越高，也會朝著更加完善、科學的方向發展，進而提高玉米的產量，推動我國社會主義現代化的發展。