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生物技术在玉米育种上应用 　　摘要：生物技术是一门新兴的，综合性的学科。玉米转基因育种是生物技术与常规育种相结合的辅助育种技术，具有缩短育种年限、预计达到目标性状明确等特点，可分析生物技术存在的问题，从而研究有效的解决途径。 　　关键词：玉米；生物技术；育种；转基因 　　中图分类号：S513 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-09-0262-2 　　生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工，以提供产品来为社会服务的技术；生物工程则是生物技术的统称，简单的说，生物工程就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。从属于生物工程的基因工程则将不同生物的基因在体外剪切组合，并和载体（质粒、噬菌体、病毒）的DNA连接，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并使转入的基因在细胞或微生物内表达，产生所需要的蛋白质。在农业上，可以通过生物技术与传统育种手段相结合的方式，培育所需品种，或通过基因工程方法，对玉米品种进行遗传改良，从而获得所需形状。 　　转基因育种：转基因育种是在分子水平上进行基因操作， 可突破物种间的遗传障碍、跨越物种间的不亲和性。目前基因工程已形成了成熟的实验流程， 且新方法、新技术不断涌现。 　　1 转基因育种的国内外研究进展 　　孟山都公司利用分子标记定位了12个影响玉米子粒含水量的QTL， 基于标记辅助选择使玉米自交系和杂交种子粒的含水量分别下降了3.9%和2.5%。根据孟山都公司的报道， 利用500个分子标记进行回交选择，BC1可以回复到90%；BC2可以回复到98%；BC3可达到99.5%。利用分子标记进行两代的轮回选择， 产量比常规育种方法增加862kg/hm2。华中农业大学利用分子标记辅助选择将质量性状基因 RF3成功地转育到不同遗传背景的玉米自交系中。孟山都为中区玉米种子市场的更大份额， 每天处理的用于玉米育种的单个分子标记数据达到20万个，分子标记的类型也逐步由 SSR标记转向选择效率更高的SNP标记。该公司已经能够利用分子标记在早代直接对玉米的抗倒性， 抗叶斑病等性状进行选择。近年来， 孟山都公司借助与分子育种的技术优势， 在美国玉米种子的市场份额以每年1%～2%的速度增加，对竞争对手产生了巨大的压力。在“十五”863计划的支持下，我国的科研单位也开始分子育种的研究。中国农业大学和中国农业科学院利用SSR分子标记分析了我国优良玉米自交系的遗传变异，对其进行了杂种优势群的划分， 为更有效地利用我国现有的种质资源， 进一步提高玉米杂种优势水平提供了有价值的信息。四川农业大学利用抗玉米纹枯病QTL紧密相连锁的分子标记， 对抗性分子标记辅助选择， 获得多个高抗玉米纹枯病自交系。从整体上讲， 我国玉米分子育种才刚刚起步， 集中国内优势单位， 深入开展我国玉米的分子育种工作， 对保持我国玉米育种在国际上的先进水平、与国际跨国种子公司的竞争具有重要意义。 　　2 转基因技术存在的问题 　　伴随着转基因玉米产业化进程的不断推进，转基因技术在玉米育种中将发挥出越来越重要的作用，以基因工程为核心的分子育种的前景显而易见地显示出来。在转基因玉米研究与产业化过程中，需要培养大批有操作能力的技术人员，并引进相关的仪器设备，所以所需资金庞大，是限制我国发展转基因技术的原因之一；而转基因食品的安全性具有争议，许多人不愿购买转基因产品，也在一定程度上打击了研究人员的工作积极性；再次，不是所有的转基因植株都是目的植株，还得需要多种程序的进一步鉴定，才能确定它的价值同时还有基因沉默现象，即新插入的基因常常是关闭的；目前许多科学家正在研究植物基因开关原理，并试图对这一过程进行操作。关于表达量低的问题，可以对基因进行修饰，使用强启动子、增强子、内含子等，现已取得了比较好的效果。基因的表达需要特定的内环境，包括插入的位点、拷贝数等，目前来说这些都还不精确，所以最有效的方法就是加大转化群体进行选择淘汰。如果只限于特定的几个基因型，再好的基因也将很难应用于实际生产，这也将成为转基因育种无法逾越的障碍。基于现在还没有很好的办法解决这一难题，所以应该考虑 DNA 转入时不同方法交叉使用。 　　3 玉米转基因育种的应用前景 　　通过对玉米辅助育种技术的说明，不难发现辅助育种技术的发展前景巨大，不过只有通过不间断的研究实验，并利用国外研究成果，结合我国实际情况，充分发掘我国特有玉米种质资源中的优良基因，把辅助技术同常规玉米育种的实践相结合，将实验结果转化为知识产权并尽快地应用到育种实践中，为我国玉米育种事业做出贡献。 　　参考文献 　　[1] 罗菊香，等.公选课生物工程概教学探索与实践.安徽农学通报，2011年. 　　[2] 李玉杰.利用分子标记技术改良玉米粗缩病抗性.山东大学，2010年. 　　[3] 吴永升，等.生