现代生物技术在育种中的应用

【摘 要】生物技术是应用分子生物学和细胞生物学及遗传学的技术和方法,有目的地进行动、植物性状的遗传改良,生产出优良性状的新品种,提高农、林、牧、渔的产量和质量.然而农业是现代生物技术应用最广阔、最活跃、最富挑战性的领域.所以科学家们开始加以利用并推广,这样被人们逐渐认识,使生物技术迅速走向商品化和产业化.

【关 键 词】现代生物技术,育种,应用

现代生物技术即生物工程,是以分子遗传学为核心的现代生物科学技术,它采用先进的科学原理和工程技术手段,按照人们预先的设计,对生物材料进行加工、改造和模拟生物及其功能,为人类生产有益的生物制品、培育优良生物品种或提供社会怎么写作的新兴技术领域.生物工程的内容比较广泛,我的论文主要从细胞工程、基因工程和作物诱变育种等几个方面阐述现代生物技术在育种中的应用：

一、细胞工程育种

细胞工程育种是指用细胞融合的方法获得细胞,这种细胞具有高度分化的能力.对于高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能力,保持着细胞的全能性.根据这个原理近几年发展起来一项无性繁殖的新技术――植物组织培养技术.

组织培养技术的具体过程是在无菌条件下,将植物器官或组织（如芽、茎尖、根尖或花药）的一部分切下来,放在适当的人工培养基上培养.这些器官或组织就会进行细胞分裂,形成愈伤组织.在适当的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下,愈伤组织开始分化,产生出植株各种组织和器官,进而发育成一棵完整的植株.它的特点是取材少,周期短,繁殖率高,且便于自动化管理.这种技术在花卉方面已经广泛应用并取得可观的经济效益.

二、基因工程育种

基因工程育种主要指转基因技术育种,是采用生物工程技术将一种生物基因嵌入另一种生物中.到目前为止,植物基因工程已经在很多方面有了深入的发展,下面介绍几种基因工程育种的方法.

(一)品质育种.

品质育种主要是以小麦、水稻、玉米等谷类作物为材料加以培育的,因为大多数谷类作物籽粒蛋白质所含氨基酸不够平衡,人体及饲养业所必需的赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸等均较缺乏,所含蛋白质的数量及质量已不能适应日益增加的需要及食品加工业发展的要求.经过科学家们的精心研究,目前已经培育出来的有高产作物、促进健康的食品、生物改良新饲料、含抗疾病物质农作物、特种转基因棉花和玉米等.

(二)抗性育种.

生物技术在农作物育种和抗病抗逆方面的作用在进行作物品种改良时,主要是是通过增强作物对害虫或环境条件（例如干早或土壤盐渍）的抵抗力、或是通过开发更高产的植物来增加作物的产量.目前已经培育的抗性作物有抗虫作物、抗病毒作物、抗盐碱作物、抗旱作物、抗寒作物等.

(三)固氮育种.

有些细菌具有固定游离氮的能力,特别是生长在豆科植物根部的根瘤菌能有效地将游离氮转变可被作物直接吸收利用的氮.后来发现有近百种固氮微生物能通过固氮酶完成的.所以人们正致力于把其基因转移到其它作物上去,并分离出一些有利于硝盐吸收和利用的基因,这将大大提高肥料的吸收和利用.

三、诱变育种

人工诱变是指利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物,使生物基因突变.用这种方法可以提高突变率,创造人类需要的变异类型,创造人类需要的变异类型,从中选择、培育出优良的生物品种.

我国在农作物诱变育种方面也取得了可喜的成果,培育出了数百个农作物新品种.这些新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点,在农业生产中发挥了巨大作用.例如四倍体葡萄、四倍体番茄、含糖量高的三倍体无子西瓜和甜菜等.

另外还有一种太空育种,也叫空间诱变育种,就是将农作物种子或试管种苗送到太空,利用太空特殊的、地面无法模拟的环境如使种子产生变异,再返回地面选育新种子、新材料,培育新品种的作物育种新技术.太空育种具有有益的变异多、变幅大、稳定快,以及高产、优质、早熟、抗病力强等特点.

四、DNA分子标记辅助育种技术

DNA分子标记辅助育种技术,是通过利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择的现代育种技术.该技术对目标基因的转移,不仅可在早代进行准确、稳定的选择,而且可克服再度利用隐性基因时识别难的问题,从而加速育种进程,提高育种效率.与常规育种相比,该技术可提高育种效率2-3倍.由于其明显的优越性,该技术已引起了发达国家的高度重视.技术的关键是与重要农艺性状紧密连锁的DNA分子标记的鉴定.

总之,现代生物技术取得的进展,促进了作物育种的进程.在育种过程中需要分子生物学家和育种工作者两者紧密结合,作到优势互补.分子生物学家需要育种工作者提供更新、更好的作物品种作受体,同时育种工作者需要分子生物学家提供从其他种的动、植物（如细菌、微生物等）中克隆本品种中没有的抗病、优质、高产等优良性状基因,来改良作物品种.从事常规育种的科技工作者也可将转基因作物中的优良性状基因,通过杂交手段转育到当地丰产的主栽品种中,培育适合当地的丰产、抗病、优质的农作物新品种并应用于生产.