试析生物技术在农业育种中的应用

黄露

摘    要：随着我国经济水平的提升，农业得到了一定的发展，更多的新型技术被应用到农业发展中。比如，借助生物技术进行农业育种，能够转变传统育种技术的局限性，培育出更多适宜农业发展需要的新品种，为农业育种的进一步发展提供有利条件。简要分析了生物技术在农业育种中存在的问题，研究了生物技术在农业育种中的发展趋势，并提出生物技术在农业育种中的应用，希望能够推动农业育种行业的进一步发展。

關键词：生物技术;农业育种;应用

文章编号： 1005-2690（2020）23-0051-02       中图分类号： S336       文献标志码： B

1   生物技术在农业育种中存在的问题

随着科技水平的提升，生物技术得到了一定的发展，被应用到各行各业中，取得了一定的成效。生物技术在国外农业育种中应用较为普遍，但是我国在进行育种时对于生物技术的使用并不常见[1]。主要原因是将生物技术应用到农业育种中，需要投入大量的资金，但是我国育种公司规模较小，虽然数量多，但是并不集中，企业内部可用资金比较少，没有足够的资金使用生物技术。除此之外，部分人对于生物技术的认识存在着一定的偏差，认为生物技术并不占据任何优势，将其应用到农业育种中是一种资源浪费。这就导致我国的生物科学技术主要被应用到大规模种植的作物之中，其他作物应用较少。

2   生物技术在农业育种中的优势

2.1   培育出更多新品种

借助克隆等生物技术，能够获得更加多样的基因，为新品种的产生提供有力支持，其中包括一些能够表现出特殊性质的育种中间材料。

2.2   改善品种品质

随着作物功能基因理论和技术的不断完善，品种的品质得到了不同程度的改善，为人们提供了更加优质高产的农作物。比如说，国外研究培育的甘蓝型油菜等，能够满足人们日益多元化的饮食需求。

2.3   减少育种时间

SSR技术及PCR技术的出现和发展，使分子遗传图谱的建立能够更加迅速地完成。从DNA或者RNA的角度能够认识到更多品种的性状，并借助于分子标记辅助育种技术明确育种的趋势。从微观的角度来说，其能够使育种工作更加高效地开展，为育种工作的迅速完成提供支持。

除此之外，随着我国生物科技水平的提升，转基因食品已经进入了人们的生活，这一性质的作物抗性较强，营养价值比较高，能够保存较长时间，这在一定程度上改善了人们的生活质量。

3   生物技术在农业育种中的发展趋势

从当前情况进行分析，世界人口依然呈现上涨趋势，人们的生活质量得到改善，对于粮食的数量和质量都有了新的需求，农业生产的压力较高。在全球气候变暖的背景下，生物生存愈加困难，原本进行农业生产的模式已经无法为农业的进一步发展提供支持，人们的粮食需求得不到满足。在这一情况下，应用生物技术来进行农业育种，是时代发展的必然。

为了改变目前我国生物技术在农业育种中应用较少这一问题，我国有关部门应该投入更多的资金，确保科研工作有足够的资金作为支持，为农业发展提供支持[2]。第一，我国应该出台相关政策，降低农业育种公司使用生物技术需要花费的资金，确保农业育种公司有足够的能力对生物技术进行推广，推动生物技术的进一步发展。第二，不同育种公司之间应该进行联系，加强合作，充分整合资源，并将生物技术应用到农业生产中，培育更多新型的优质品种。第三，应该对于我国独特的作物资源进行充分挖掘，合理进行使用，确保育种技术水平得到提高。

4   生物技术在农业育种中的应用

近些年来，在农业育种中较为常见的生物技术有转基因育种、诱变分子育种等。

4.1   转基因育种

转基因育种是将DNA重组技术作为其中的关键，将需要的某段基因取出，移植到另一个生物体内，并确保其能够顺利完成。和其他育种方式进行比较，转基因育种这一方式优势明显。首先，转基因育种不会受到个体亲缘联系的制约，丰富了生物技术能够使用的基因资源。其次，在进行转基因育种时，能够明确地选择需要的基因，并进行一系列的工作，非常精准。最后，转基因技术能够不受物种的限制，在不同类型的物种中进行操作，使多个物种的基因进行组合，丰富了人们的选择。当前，较为常见的转基因育种有品质育种和抗性育种、固氮育种等[3]。

4.2   品质育种

品质育种一般在谷类作物中进行，比如说小麦。这主要是由于大部分谷类作物中氨基酸的含量并不是一致的，色氨酸和赖氨酸等能够满足人们生存需要的物质比较少，无法使人们获得满足，这在一定程度上阻碍了食品加工行业的发展。

4.3   抗性育种

生物技术对于培养抗性较强的作物有着非常关键的作用。转基因技术的应用，能够使作物对于周围环境的适应性增强，提高作物抵御病虫害的能力，确保作物能够在不良的环境下生长。目前，借助于转基因技术，已经培育出了对于病虫抵御能力加强的作物、能够在干旱和盐碱环境下进行生长的作物等，这对于农业的长期稳定发展有着非常关键的作用。

4.4   固氮育种

部分细菌能够对于土壤中游离的氮元素进行固定、转化，使其能够为作物的生长提供充足的氮元素。比如说，在豆科植物根部生长的根瘤菌，就能够对于土壤中的游离氮元素进行吸收、转化，为豆类植物的生长提供支持。根据相关科学家研究发现，大约有100种微生物能够对氮元素进行固定。可以借助于固氮微生物中的基因转移至作物之中，提升作物对于硝盐的利用率。

4.5   诱变分子育种

由人工操作进行诱变通常会使用物理、化学以及生物3种方式，使生物的基因出现较大的变化。这一手段能够有效提升作物基因转变的可能性，使人们对于一些优秀性状进行挑选，并借助于生物技术，培育出能够满足人们发展需要的新品种[4]。

我国在诱变分子育种中获得了一些成绩，培育出了产量较高、品质较好的新型品种，有效地满足了人们的新需求。比如说无籽西瓜就是诱变分子育种的产物。此外，还可以借助于空间诱变育种技术，也就是太空育种来对于品种进行培育，使农作物的种子受到太空的影响发生变异，并在回到地球之后，对于种子进行选择培育，培育出更多新品种。空间诱变这一方式进行诱变优势较为显著，通常变异都是有益的，变化之后的性状能够处在稳定状态下，产量比较高、生产时间较短、抗病性比较强、作物质量高。

4.6   分子标记辅助育种

分子标记主要是将个体内部的核苷酸作为立足点进行遗传标记。传统模式下进行育种主要借助于杂交手段将性能较强的基因集中在一个品种之内。这花费的时间比较长，稳定性差，容易出现问题。而借助于分子标记辅助育种能够直接从基因的角度出发，对于作物进行调整，将多个优良性状集中在分子标记之中，提高作物的整体质量，花费的时间比较短，如果获得成功，后代的稳定性比较强，不会轻易出现变化。

第一代分子标记主要是将限制性片段程度多态性作为基础，第二代分子标记主要是将聚合酶链式反应作为立足点，第三代分子标记则是更加注重生物序列。生物标记是否可以获得成功，能够在实验室内作出检测，检测的难度比较低，方式简单，已经在农业育种中获得了较为普遍的应用。

分子标记辅助育种和传统模式上所进行的育种差异较大，优势明显，主要可以总结为以下几点：第一，在传统模式下进行育种，对于优良性状进行选择，主要是将农作物的外部条件作为判断依据，在进行种植的过程中容易受到周围环境的影响，稳定性比较差。分子标记育种对于优良性状的选择是根据DNA开展工作，不会受到外部条件的影响，非常可靠。第二，在传统模式下进行育种，需要种植种子，并等待种子成熟，根据作物的情况，判断种植是否获得成功，花费的时间非常长。而运用分子标记辅助育种技术则不需要经过这段流程，在育种工作完成之后，可以对于性能较强的DNA进行检验，分析育种最终能够获得的成果。第三，在传统模式下进行育种，很可能会被基因重组所影响，分子标记辅助育种能够直接被使用到DNA之中，不会被外界事物所制约，非常安全可靠。

在现实过程中使用分子标记辅助育种这一技术时，要对于农作物的基因和性质进行分析，确保有一定了解后，借助于连锁作图等措施明确基因的表达性状，确保所提取出的基因能够满足育种要求。在這个过程中，能够将不同基因所表现出的性状借助于技术开展分解，使其变成单基因。随着基因作图水平的提升，这一技术越来越成熟，成本花费也有所降低，优势非常明显。

根据上文分析，将生物技术应用到农业育种之中，效果较为理想，有效提升了抗性和产量。但是，目前生物技术在农业育种中的应用存在着一些问题，必须对其进行调整，使其在生物技术中发挥最大化的作用，满足农业育种发展需要。

参考文献：

[ 1 ] 李天柱，马佳，冯薇，等. 农业生物技术的接力创新：特性、机理及政策启示[J]. 技术经济，2014，33（12）.

[ 2 ] 蒋兴永. 浅析生物技术对新型农业技术的影响[J]. 农技服务，2019，36（12）.

[ 3 ] 周传凯，黄健. 生物技术在农业种植中的推广应用[J]. 南方农机，2020，51（2）.

[ 4 ] 田政.简析农业种植中生物技术的推广及应用[J]. 南方农机，2019，50（1）.