生物技术在玉米育种中的应用

张贺明，夏广军，邢立成

（三北种业有限公司，河北 承德 068150）

在种植技术不断提高的过程中，常规的玉米育种技术已经无法满足现代化对玉米产量的需求。常规玉米育种有较长的生长周期，并且有较低的选择效率，很难在短时间内进行符合自己预计目标的品种选择。即使选择出来的品种达到了种植要求的标准，也无法满足大规模种植的生产需求。生物技术的应用使上述问题得到了解决，借助生物技术进行玉米育种，能尽可能地提高玉米的种植效率以及质量，同时也在一定程度上丰富了玉米的种类。

1 生物技术在玉米育种中的应用

1.1 细胞工程的应用

在深入研究细胞的过程中利用了生物学以及遗传学，能够发现：如果创造一个比较适宜的环境，就能根据人们的意愿合理地培养、繁殖组织细胞，甚至是重新排列细胞的结构。改进和完善生物功能和结构，满足人们需求的新品种就是细胞工程。改良和创新新物种，促进植物体的繁殖是细胞工程在农业种植中的主要作用。细胞工程在玉米育种应用中的关键就是细胞或组织培养。在多年以前，已经有外国学者针对玉米幼胚进行了研究，诱导其愈伤组织，进而获得了再生的植株。但是这个过程可能会受到多种因素的影响，所以要想获得再生植株，概率非常小。对研究的资料进行分析后发现，在玉米育种的过程中，借助细胞工程理论，合理地选择基因材料，就能在一定程度上提高诱导率，甚至培育出新品种的玉米。而且在育种的过程中，单倍体技术已经取得了成功，最常见的玉米单倍体育种技术包括化学诱导孤雌生殖、Stock6单倍体技术、花药培养技术。单倍体技术在玉米育种中的发展虽然小有成就，但是仍存在一些问题急需解决，即如何提高单倍体的诱导率、改善不良基因，或提高基因间的重组率等，但重点应依旧放在玉米育种的技术上。

1.2 转基因技术的应用

在玉米育种的过程中利用转基因技术是非常常见的，这种技术是经过修饰后的外源基因或较优良的内源基因在物种间相互交流，进而改良某些性状，而且物种携带的不足基因能够得到改善。在玉米育种中应用转基因技术，突破了以往物种之间的基因交流界限，把不同物种优良的基因吸收进来，进行玉米育种的改良工作，使玉米育种的质量得到较大程度的提高。

1.3 分子标记技术的应用

分子标记技术是研究动植物遗传过程中常用的技术。它的优点就是操作简单、省时省力、可以较快找到问题来源。目前在玉米植物育种和生产研究中也已经应用了分子标记技术，主要是研究基因定位、辅助育种等方面，并且获得了一部分成就。在玉米种质资源、遗传多样性以及自交鉴定上，应用分子标记技术可以发挥出其最大的价值。另外，此技术广泛应用在抗性和主要经济性状以及玉米杂种优势、产量预测方面。

2 生物技术在玉米育种中的限制因素

在玉米育种的过程中利用生物技术，虽然能够提高育种的质量，但是在整个过程中也有一些限制。第一，研究生物技术有十分高的价格，化学试剂的价格也较高，而且当前生物技术应用在玉米育种中还处于发展的初级阶段，没有很高的转化率、没有较高的系统稳定性，并且玉米的基因类型也会影响到生物技术的正常使用。第二，可利用的基因以及基因标记十分匮乏，选择目标基因十分困难。第三，在玉米育种过程中利用生物技术会出现基因沉默的情况，那么就不能插入新基因，也无法进行基因显性表达。

3 结论与展望

生物技术是补偿和完善常规玉米育种的方法，它对常规方法的缺陷进行了弥补。通过生物技术可以改良玉米基因，提高玉米基因的品质，使玉米更加高产，增强玉米的抵抗能力，同时提高玉米的种植效率。在玉米育种的过程中利用生物技术已经十分成功，并且取得了一定的成就，但是仍然有一些问题需要优化和完善。例如，在玉米育种中应用生物技术，很少能联系实际，只是应用在一些科研院校和企事业单位，并且在实际玉米生产过程中效果并不理想。但是生物技术的前景非常广阔，在科技不断发展的过程中，玉米育种的地位将会越来越高，也会朝着更加完善、科学的方向发展，进而提高玉米的产量，推动我国社会主义现代化的发展。