遗传育种研究进展

阿曼开迪·莫哈麦提汗

摘要：随着现代生物技术的迅速发展，人们对生活品质的要求越来越高，也越来越注重作物的质量，这就需要我们不断培育更多的高产、优质的品种。目前，各个国家纷纷致力于对作物遗传物种新技术的研究，作物遗传物种主要是从生物的遗传和变异两个方面进行研究的。遗传和变异本是生命中的一对矛盾，这种矛盾是生物通过各种繁殖方式反映出来的。它们是既对立又统一的，而我们对作物遗传物种的研究就是来消除这个矛盾的，本文就细胞工程技术和生物技术在作物育种中的应用进行了分析。

关键词：遗传物种；细胞工程技术；生物技术

中图分类号：S330 文献标识码：B doi：10.3969/j.issn.2096-3637.2018.04.020

1 生物技术在作物遗传育种中的应用

生物技术又称生物工程， 或生物工程技术， 是指利用生物的特性， 通过现代工程技术手段赋予生物新功能和培育出生物新品种来满足人类的需要。

1.1 利用植物细胞工程技术进行倍性育种

通过花粉培养、未受精子房和胚珠培养及试管受精等均可诱导形成单倍体；通过胚乳培养也可以获得三倍本；通过植物愈伤组织中普遍存在的染色变异也能培育出非整倍体变异的个体，利用植物细胞工程技术进行的倍性育种，可大大的缩短育种周期、提高选择效率，还可培育出几种倍性水平的个体，更大的优点是不受季节的限制[1]。因花药培育和花粉离体培养技术已成熟，今后有可能会用花粉作为外源基因受体，用于作物的遗传转化。接受外源DNA的花粉可培养成单倍体植株并快速纯合以获得转基因后代。

1.2 利用植物细胞工程技术进行转基因育种

在1983年首次获得转基因烟草和马铃薯后，我国的基因工程技术取得较大进展。在抗病毒植物基因工程方面，提出了导入病毒的外壳蛋白基因，利用植物本身编码的抗病基因、病毒卫星RNA等多种技术路线防治病毒病。

抗虫植物基因工程中通过克隆编码苏云金杆菌的Bt毒蛋白基因和蛋白酶抑制剂基因，并将其转移到植物受体中，现已获得转基因烟草、棉花、水稻、甘蓝等植株，其中转基因抗蟲棉已经大面积推广；在抗除草剂植物基因工程方面已获得能抗特定除草剂的蔬菜、油菜、大豆、棉花、烟草等。植物雄性不育的基因工程可以使一些转基因成功的植株不育，现已用基因工程方法实现了三系配套[1]。

2 细胞工程技术在作物育种中的应用

细胞工程技术是以细胞作为基本单位，在体外培养、繁殖或者人为的使细胞的生物学特性依照人们的要求而变化，进而改良和创造新品种，加快植物或者动物个体的繁殖速度，从而得到可以利用的物质[3]。

2.1 组织培养在玉米育种上的应用

组织培养需要在无菌环境下进行，让植物的组织和细胞在培养基上进行细胞分裂、愈伤组织分化与生长发育，重新生成新的植株。培养细胞使细胞能够再生，让外植体分离出愈伤组织，对体细胞建立起一套完整再生系统，来进一步促进细胞工程和基因工程的优化和改良， 这就需要我们对玉米组织细胞的培养技术进一步完善和细密， 所以要对其进行更深入的研究。

近年来，美国、英国、法国都利用染色体工程技术，培育出山羊草、黑麦、偃麦草等新作物，并向其中导入白粉病、抗锈病、条斑花叶病抗病基因，提高了植株的抗病能力；在我国，也成功利用染色体工程技术培养了小麦新品种，并在很多地区实现了推广和种植。

2.2 体细胞培养在棉花和蔬菜育种上的应用

利用种子发芽后的胚轴、子叶或植株叶片、茎秆等体细胞进行培养，对愈伤组织和胚胎再生经引导后形成胚状体，再进一步引导形成新的植株。因为这样其培养出来的再生植株具有变异性，其中优良的变异具有遗传性，这样就可以把符合要求的种子筛选出来。培养体细胞的时候，也可以采用其他方法筛选培养体细胞再生植株。个体在生长过程中，若体细胞的基因发生突变，染色体就会很频繁的进行重新组合。所以筛选出其中对变异有利的突变体，将其培育成苗，就能培育出具有优良特性的新品种了。

2.3 体细胞杂交技术在农作物品种创新中的应用

体细胞杂交即细胞融合，是同时将两种不同的植物细胞的细胞壁去除，并将两种原生质体进行融合，形成杂种细胞，这样得到的细胞将具备两个细胞的染色体。因为细胞具有全能性，杂种细胞在培养基上重新生出细胞壁，在此基础上不断进行分化和发育，两种植物细胞的染色体进行融合，重新生成新的不同物种，再经过选择后，创造出新的品种[3]。这项技术的优点是：实现了种间杂交，提高了物种变异率，使新物种的培育率提高，大大缩小育种周期。所以体细胞杂交技术为作物遗传物种开辟了一片新领域。

3 结语

本文主要是通过列举目前国家在作物遗传物种方面的成就及应用来分析，总之，和传统的育种手段的有机结合，使我国的作物遗传物种水平方面有了提高和突破，期待其开发应用的潜力将会更为广阔。

参考文献

[1] 涂振东，叶凯.生物技术在农作物遗传育种中应用的进展[J].新疆农业科学，2003，40（6）：381-383.

[2] 细胞工程常用的几种技术[J].黑龙江农业科学，2011（8）：138.

[3] 李轩逸.细胞工程技术在作物育种中的应用[J].现代经济信息，2017（21）：318.