陈江芹

水稻是我国主要的粮食作物，水稻的产量将会对我国的粮食安全以及社会经济的发展等产生至关重要的影响。水稻育种的质量将会直接影响到水稻的品质与水稻的产量，例如，矮化育种带来了绿色革命，杂交水稻的开发等，这些都是通过水稻育种所带来的巨大优势。随着水稻育种技术的不断完善，育种的进步变得更加困难，在此背景下，基因工程技术在水稻育种中的应用为人们提供了新的途径，通过基因工程技术，能推动育种的进步，目前，世界范围内进入田间试验的转基因植物已经超过的500种，这些都是基因工程技术所带来的优势，推动了基因工程育种的发展。

一、转基因受体亲本的选择

转基因育种，其方法与措施与回交育种十分相似，从某种意义上讲，可以将转基因育种看做是回交育种技术的改良版。之所以这样说，原因在于转基因育种与回交育种的目的都是为了转移目的基因，同时保证其他性状不发生变化。对于转基因育种而言，其优势体现在不带入连锁累赘。相较于回交育种，转基因育种的年限更短。但是无论是转基因育种还是回交育种，都存在共同的问题，即轮回亲本的选择难。对于回交育种而言，难以找到适合的轮回亲本是最大的困难。而对于转基因育种而言，虽然育种年限较回交育种更短，但是这方面的问题始终没能得到解决，依然是困扰转基因育种的主要问题之一。水稻对育种水平的要求较高，这使得新品种出现的周期不断缩短，同时对新品种的使用寿命也会产生影响，导致新品种很快便会被淘汰，使用寿命越来越短。在这种背景下，使得受体亲本的选择更加重要。很多研究小组在水稻育种工作中付出了大量的时间与精力，但是很多转基因育种工作却会无疾而终，使得大量的研究工作难以取得成果，并且这方面的问题并不罕见，很多转基因育种都会遇到类似的问题。解决这一问题的有效方法便是在新品系选育的更早阶段选取受体亲本，通过这种方式，可以使新品种通过审定并进行推广时，转基因育种工作也能顺利完成，进而确保转基因育种工作能够取得相应的经济效益与社会效益。虽然这种方式的优势十分明显，但是采用这种方式需要有十分丰富的育种经验的支持，这样才能正确的选择目标受体亲本。否则很有可能出现新品系尚未推广，便会遭到淘汰，进而提升了转基因育种的风险，导致对于转基因育种所付出的努力付诸东流。

虽然基因工程在水稻育种的应用，可以生产处优秀的水稻品种，但是也很容易出现战略方向上的错误，进而带来十分严重的后果。我们应该清晰的认识到基因工程的运用，并不能直接育出新的水稻品种，应用基因工程技术，可以实现其他物种的有力外源基因转入到栽培品种。认识到这点之后，便可以明白应用基因工程技术所育成的主要是用于育种的亲本材料。而实际利用这些外源基因，是通过常规育种技术实现的。因此，水稻育种一方面要加强对转基因工程技术的应用，另一方面也需要提升对常规育种技术的重视，实现二者的有机结合才能为水稻育种提供更加有力的支持与保障。

二、转基因品种必须保持受体品种的遗传组成

对于转基因育种而言，不仅会面临轮回亲本选择难的问题，而且还会面临不同转化子目的基因插入位置不同和保持受体品种群体遗传组成之间的矛盾问题。这一问题的存在，会给转基因育种带来较大的困扰。作物及时自受花粉，但是其中绝大部分杂交育成品种的群体内，依然会存在异質性和杂合性的纯系，而是不绝对的纯系。这种现象符合群体遗传学原理，之所会出现这种情况，原因主要在于以下两个方面，首先，个体间差异无法进行直观选择，比如适应性等个体差异，所以在稳定而混系的育成品种之中，依然会存在杂合性与异质性，这是在杂家育种过程中难以避免的现象，以目前的技术水平仍然难以解决这一问题。其次，群体内株间会存在异交的情况，伴随着株间的异交，新的杂合性与异质性也会随之产生，从遗传学角度来讲，这种现象叫做品种内的剩余变异，这种现象在品种选育过程中必然会出现。剩余变异十分有利，能够在很大程度上提升水稻对环境变化的缓冲能力，进而提升水稻新品种的适应性。所以新育成的水稻品种往往都会具备较强的适应性与丰产性。

在对新品种水稻的种植过程中，随着重视世代数的增加，通过有性繁殖，会不断发生少量群体内异交，这种群体内的异交，会使基因重组与基因交换。在这种情况下，剩余变异会在少数个体上不断积累，使得这种变异从最初的无法直观观察变得更加直观可见。随着这种变化的产生和逐渐明显，新品种也会逐渐出现退化，这也是水稻育种更新周期快的主要原因之一。品种的本质数形便是纯中有异，同时这也是保证水稻新品种高产的重要根据。维持品种群体的遗传组成不发生改变，这是保持新品种品质特性的主要措施。相关专家通过选择典型性的少数植株，应用少数植株繁殖出纯度较高的群体的方式进行尝试，结果这种方法行不通，因为这会造成品种的适应性下降，提升品种的退化速度。为解决这一问题，可以先将外源基因转入水稻，然后通过杂交回交的方式，可以将外源基因转入目的亲本，并且在最后一次回交时采用多父本植株的花粉来授粉。这种方式可以使育成的新品种基因型不会出现过于单一的问题，进而保持着原品种的遗传组成。这种方式虽然不能完全新品种后代中出现特殊优良的变异，但是在这种变异出现时，可以采用纯系育种的方法将其稳定成为一个新品系。

在水稻育种中应用转基因工程技术具有多方面的优势，但是同时也存在着多方面的问题。为保证水稻育种的质量和效果，需要针对这些问题采取有效的解决措施，提升应用转基因工程技术的效果。

（作者单位：201112上海沁弘种业有限公司）