基因工程在玉米育種中的應(yīng)用現(xiàn)狀

陳忠法

摘 要：玉米是一種非常重要的糧食作物，相關(guān)的育種工作者都十分的重視育種工作的進(jìn)行，培育出性狀優(yōu)良的玉米品種，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)可以有效的借助基因工程對(duì)于玉米育種影響。當(dāng)前，轉(zhuǎn)基因玉米也已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)得到了研究，很多的國(guó)家也建立了相對(duì)比較完整的玉米轉(zhuǎn)基因理論和技術(shù)體系，我國(guó)也不例外，基于此，文章也對(duì)于基因工程在玉米育種中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：基因工程;玉米育種;應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著分子生物學(xué)技術(shù)以及分子育種理論的快速發(fā)展，基因工程也受到更多的遺傳育種者的重視。基因工程是一項(xiàng)非常核心的改線技術(shù)，該技術(shù)是研究近代的遺傳特征，在分子遺傳學(xué)為前提下，通過(guò)現(xiàn)代高線技術(shù)，對(duì)于基因進(jìn)行進(jìn)一步的研究，從而達(dá)到發(fā)揮良性基因優(yōu)勢(shì)，改善劣質(zhì)基因的目的。通過(guò)將設(shè)計(jì)好的DNA分子在活細(xì)胞中的導(dǎo)入，使得生物體自身的遺傳特征獲得改變，變成性能更優(yōu)的新品種，這也是基因工程的重要意義所在。

一、玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)類型

當(dāng)前的玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)主要有DNA直接轉(zhuǎn)入和載體轉(zhuǎn)入還有種質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)這三種。DNA直接轉(zhuǎn)入技術(shù)同其他技術(shù)的不同點(diǎn)在于，它是不通過(guò)媒介直接的進(jìn)行DNA和細(xì)胞的結(jié)合的，從而實(shí)現(xiàn)基因的改善?；驑尫?、電擊法等等方式是目前我們普遍采用的技術(shù)樂(lè)行，通過(guò)對(duì)于這些方法的運(yùn)用，很多的基因?qū)崿F(xiàn)了更好的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化成更加優(yōu)質(zhì)的基因。

載體轉(zhuǎn)化技術(shù)是依靠土壤桿菌中含有的天然植物基因，例如Ti或Ri的無(wú)人植物的基因轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，然后通過(guò)基因工程技術(shù)進(jìn)行土壤桿菌腫瘤以及質(zhì)粒的修飾并且外加載外源基因。

最后是種質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)，其中包括花粉管通道法和子房注射法?；ǚ酃芡ǖ婪ú粌H僅能夠?qū)⒛繕?biāo)基因?qū)氲接衩桩?dāng)中，還能夠?qū)⒐w總DNA中所含有的目標(biāo)基因性狀，通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)，傳遞給玉米，這種方式無(wú)論是操作過(guò)程還是理論，都比較的輕松，具有普一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。最后是子房注射法，這種方法同其他的辦法相比，能夠有效的避免植物自身的有性繁殖對(duì)于組織生長(zhǎng)的影響。當(dāng)前，很多人也運(yùn)用這種方法，將普通玉米轉(zhuǎn)化成了種子。

二、轉(zhuǎn)基因技術(shù)在玉米育種中的應(yīng)用

（一）抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因玉米

玉米生長(zhǎng)的過(guò)程中，害蟲(chóng)對(duì)其生長(zhǎng)的危害是非常的大的，目前解決害蟲(chóng)主要采用的方式還是依靠化學(xué)農(nóng)藥的方式，這種方式的使用，不僅僅是會(huì)影響害蟲(chóng)，也會(huì)對(duì)害蟲(chóng)的天敵產(chǎn)生影響，所以，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，不利于生態(tài)的平衡，同時(shí)，還會(huì)嚴(yán)重的污染環(huán)境，這種方式也是不可取的。所以，轉(zhuǎn)基因玉米就是一種很好的發(fā)展方向，所以，人們研制出轉(zhuǎn)基因玉米，將可以在植物體內(nèi)轉(zhuǎn)化成毒素蛋白的基因注入到玉米當(dāng)中，使得基因在玉米的體內(nèi)轉(zhuǎn)化成毒素蛋白，有效的殺死害蟲(chóng)，這也使得玉米的病蟲(chóng)害問(wèn)題得以教好的解決，使得基因抗蟲(chóng)的序幕正式的拉開(kāi)。

（二）抗除草劑玉米

20世紀(jì)的80年代中期，在國(guó)外已經(jīng)培育出除草劑耐受的轉(zhuǎn)基因玉米。對(duì)于一些除草劑產(chǎn)生了抗性。耐除草劑玉米的研發(fā)對(duì)于控制雜草生長(zhǎng)以及保護(hù)環(huán)境都有著積極的意義，還是依靠基因工程，引進(jìn)除草劑抗性基因能夠很好的實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

（三）抗病性轉(zhuǎn)基因玉米

抗病性轉(zhuǎn)基因玉米就是通過(guò)基因工程技術(shù)，使得玉米對(duì)其自身所比較容易感染的一些菌類、真菌類還有抗病毒性疾病具有免疫性，當(dāng)前對(duì)于細(xì)菌以及真菌疾病的生理種族的研究還比較少，但是還是有一些抗病性的轉(zhuǎn)基因玉米得到了研發(fā)，對(duì)于一些疾病的抗病性研究也在推進(jìn)的過(guò)程中。

（四）抗旱性轉(zhuǎn)基因玉米

干旱也是影響玉米產(chǎn)量的重要原因之一，運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育抗旱玉米新品種也是一種有效的方式，近年來(lái)，通過(guò)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)合成相關(guān)的基因、轉(zhuǎn)錄因子基因和信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)基因在玉米抗旱轉(zhuǎn)基因研究中也獲得了一些新的進(jìn)展，一些新的基因類型在植物抗旱方面的作用機(jī)制研究也在逐步的推進(jìn)。其發(fā)展不僅僅是為玉米轉(zhuǎn)基因的抗旱研究提供了更多的豐富的基因資源以及研究資料，同時(shí)也為抗旱轉(zhuǎn)基因玉米新品種的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、轉(zhuǎn)基因育種和應(yīng)對(duì)策略中存在的不足

目前，隨著更多的關(guān)注基因工程的工作人員的一致努力，越來(lái)越多的人們將更多的關(guān)注點(diǎn)放在了基因工程的發(fā)展以及轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)上，當(dāng)前技術(shù)也獲得很大的進(jìn)步和突破，這是值得肯定的，但是還是存在一些需要改善的環(huán)節(jié)，我們還需要不斷的努力，去不斷的進(jìn)行轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)的次數(shù)，并且提高實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，從中選優(yōu)。但是，并不是最好的基因型都能夠在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)，這也是當(dāng)前育種存在的一個(gè)重要難題。當(dāng)前，也正在積極的尋找改善的辦法，且并沒(méi)有獲得更好的解決方式，所以，在轉(zhuǎn)移DNA的時(shí)候也可以考慮不同的交叉使用方法。

其次，病蟲(chóng)害的各項(xiàng)適應(yīng)能力都非常強(qiáng)，有效的改善病蟲(chóng)害，降低病蟲(chóng)害對(duì)于育種的影響，還是目前困擾我們的一個(gè)難題，需要我們?nèi)ブ匾?，同時(shí)采用多種不同的方式，改善基因，提升育種的抗性。還可以運(yùn)用靶向基因或是獲得與染色體其他部分正常的植物。

總體來(lái)說(shuō)，基因工程在玉米育種中的應(yīng)用是有一定的進(jìn)展的，玉米遺傳轉(zhuǎn)化的成功同受體材料的影響是十分緊密的，外植體、胚胎發(fā)生愈傷組織和原生質(zhì)體等受體材料也獲得了廣泛的應(yīng)用，對(duì)于遺傳修飾等也不斷的進(jìn)行了改善。另外，我們還應(yīng)該重視玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)的影響因素是轉(zhuǎn)化速度，當(dāng)前也十分的重視單基因轉(zhuǎn)化，并且隨著技術(shù)的不斷提升，基因工程的發(fā)展和研究速度也會(huì)變得更好更快，另外，昆蟲(chóng)和病原體的共同進(jìn)化會(huì)產(chǎn)生一定的抗性，這也使得轉(zhuǎn)基因玉米的壽命大大的縮減，這個(gè)我們也應(yīng)該注意?；蚬こ痰陌踩约捌鋵?duì)于環(huán)境的危害性也都是我們應(yīng)該關(guān)注的問(wèn)題。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基因工程在玉米育種的過(guò)程中獲得了一定的成效，能夠更好的解決一些生長(zhǎng)過(guò)程中的問(wèn)題，但是在發(fā)展的過(guò)程中還是存在一定的問(wèn)題，需要我們?nèi)プ⒁猓强傮w來(lái)說(shuō)，其發(fā)展的前景還是十分的廣闊的，未來(lái)的轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)也一定會(huì)有效的改善各種問(wèn)題，獲得更好的發(fā)展。

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