生物技术在玉米育种中的应用初探

2019-10-21王克丽

种子科技 2019年18期

王克丽

摘要：玉米是现代农业生产中一种非常重要的农作物类型，在现代农业生产中的需求量以及种植中要求的技术含量都在不断提升。为了满足不同玉米作物利用价值的需求，需要从育种阶段就融入新的技术来调整和实现育种方面的要求，生物技术就是一种应用于玉米育种中的典型技术类型，为了取得更好的应用效果，就具体应用的角度进行了分析和研究，供参考。

关键词：生物技术;玉米育种;应用分析

生物技术是一种区别于传统技术类型的新型技术。在实际应用中，其主要通过技术手段对农作物品种进行改良，从而达到良好的应用效果，从产量、质量和技术含量上来提升农作物的水平。

1 生物技术的应用意义

生物技术主要是基于我国农业发展需求和农作物生产需求而提出应用的一种技术类型。在生物技术中，不同的技术应用方法所取得的应用效果也存在一定的差异。但总体来讲，生物技术的应用对于农作物的生产和培育仍然具有重要的意义，应该引起相关人员的高度重视。

1.1 提高农作物产量

这一点主要是为了满足目前农作物产量需求逐步增大的要求而表现出来的应用意义。在生物技术的应用中，农作物的生命周期能够在一定程度上进行调节和控制，从而使得农作物的产出周期发生一定程度的变化，这种变化是提高农作物产量的一个重要条件。同时，从基础的角度上来说，产量的提升也伴随着农作物质量的同步保障[1]。

总的来讲，通过生物技术的干预提升玉米的产量，能够保证对于玉米种植效果的良好控制，更多地规避自然环境因素以及外部其他因素可能对农作物产量产生的不良影响。

1.2 优化农作物的品种

农作物品种性能的改良主要是基于满足不同维度的农作物价值利用要求而提出的。以玉米为例，其包括了作为粮食、油脂及玉米副产品的应用价值等。通过生物技术的应用，能够达到显著的效果，在一定程度上扩大了玉米的单方面应用价值和产量，从而促使单一品种的玉米农作物可以大规模地应用在专项领域内，创造更大的经济价值。

1.3 减少玉米的病害概率

从现实出发来讲，玉米病害的发生是影响玉米品质的一个重要因素，这种因素不仅会引起玉米减产，更有可能导致病害的广泛传播。而如果应用了生物技术进行玉米育种，则可以通过外部技术的实施将可能引发病害的一些基因方面的因素进行剔除，从而使得玉米品种本身的抗病害能力加强，这也是现代农作物生产中的一个非常重要的内容。

2 玉米育种的改良技术分析

从生物技术的角度来分析，目前所应用的生物技术主要是通过转基因的方法来实现玉米的育种和改良。转基因技术从性质上来说属于生物工程技术中非常重要的一个组成部分，下文就针对利用转基因技术实现玉米品种的改良来进行探讨。

2.1 农杆菌介导技术

这种技术是通过依附在植物表面的农杆菌以及相关的营养物质来维持生物的生存，在这种方法的应用中，具体的细菌类型为蓝氏阴性细菌，如果对这种菌群进行进一步的细分，又可以分为根癌农杆菌和发状农杆菌。从应用频率上来讲，前者在玉米的基因育种中有更加广泛的应用。

主要的应用方式是通过将菌群侵染至植物的受伤区域，将其中的Ti质粒上的T-DNA区域转移到植物的受体细胞中，并进一步将其转化和输送到植物的基因组中，这种转化应用方法是从植物的基因角度进行转换和移植，从而改变植物的整体基因序列，达到品种改良的目的。由于其在应用中需要借助菌群的力量，因此技术应用和管理人员需要特别注意对于菌群的引入和应用量的控制，因为细菌的危害性非常显著，如果不能做到对用量的严格控制，则有可能使得生物技术的应用起到一定的反作用。

2.2 基因枪法技术

这种技术的实施主要是依靠粒子的力量，通过粒子的轰击效应从而达到转基因的目的。在具体的应用原理方面，这种方法主要是利用高速运转的金属微粒子，将DNA分子带入到受体细胞中，从基因的传导方法和性质上来说，属于比较直接的一种基因导入应用的方法[2]。

2.2.1 特点

这种技术的主要特点是，针对植物进行应用时总体的适用范围较广，并且在具体的基因转化环节中，也能够适应多种基因同步转化的要求。

2.2.2 缺陷

这种方法在应用的过程中受到的主要阻力在于整体的运用成本过高，这使得技术在选择应用时受到了一定程度的限制。另外，在应用这种生物技术进行基因复制的过程中，也容易受到外部环境因素的影响而产生DNA片段断裂和沉默的现象，影响育种品质。

2.3 花管粉通道技术

这种技术主要是在植物完成授粉环节后，在子房的内部直接注射含有已经编辑好的基因组溶液，从而实现在开花受精的环节，让植物自身通过花粉管通道将外部新的DNA导入植株内部，并进一步诱导其进入受体细胞内部，最终形成一个独立的新个体。

2.3.1 特点

这种转基因方法的主要特点是实现转基因效果的操作方法便捷性强，在核心的转化环节中所用的时间短，具有高效的转化率和稳定的转化效果。

2.3.2 缺陷

在应用这种转化方法的背景下，也容易出现后代基因对于遗传特征的遗传性不稳定，与孟德尔分离定律存在矛盾的现象。这种现象虽然不会对现有的玉米品种生产产生影响，但对于这种技术的进一步完善和改良存在着一定的限制作用。