淺析分子育種的物種資源利用

侯德軍

摘要：分子育種是現(xiàn)代科技農(nóng)業(yè)應(yīng)用最為廣泛、先進(jìn)、快速的育種新技術(shù)，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和條件，分子育種技術(shù)對作物的遺傳和改良有著重要的影響。分子育種技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用不僅保障了我國物種資源的完善性，更是保證了我國的糧食安全，進(jìn)而促進(jìn)了我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展?；诖耍疚暮喴U述了國內(nèi)外分子育種的發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)一步說明了物種資源利用的發(fā)展趨勢，以供分子育種和物種資源相關(guān)工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：分子育種;物種資源;發(fā)展現(xiàn)狀;趨勢

1? 前言

物種資源又稱為遺傳資源，是物種進(jìn)行新品種選育和育種的基礎(chǔ)資源和材料。分子育種技術(shù)是非常經(jīng)典的遺傳學(xué)理論和技術(shù)，更是現(xiàn)代分子生物學(xué)的典型技術(shù)手段，主要是采取先進(jìn)的技術(shù)方法對優(yōu)良的新品種進(jìn)行選育和培育，從而設(shè)計(jì)出新型、優(yōu)良的品種。分子育種主要是采取轉(zhuǎn)基因育種、分子標(biāo)記輔助等方法和方式，是一種經(jīng)典的育種方法和技術(shù)，進(jìn)一步打破物種之間的種間遺傳物質(zhì)，進(jìn)一步優(yōu)化和提升物種資源的遺傳性。

2? 國內(nèi)外分子育種的現(xiàn)狀

2.1? 分子育種的方式方法

一般而言所說的分子育種就是指在經(jīng)典遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的理論基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代某些先進(jìn)的生物技術(shù)方法和方式運(yùn)用于在的傳統(tǒng)育種過程中，將基因的表現(xiàn)型和選擇型進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而培育出新型的品種，這種培育過程其實(shí)是一個(gè)優(yōu)良基因的選擇過程?，F(xiàn)在經(jīng)典的分子育種模式主要有分子標(biāo)記育種、轉(zhuǎn)基因育種及分子設(shè)計(jì)育種。

分子標(biāo)記育種一般又被稱作分子標(biāo)記輔助選擇，它技術(shù)的特點(diǎn)主要是利用了目標(biāo)基因的分子標(biāo)記，這種標(biāo)記可以輔助研究者在作物的雜交后代中找出并精確鑒別出選擇性的品種?；诖送怀龅奶攸c(diǎn)，大部分的研究者都是采取這種辦法和手段去選育優(yōu)勢品種。截止目前，分子標(biāo)記育種的方法主要還是在選育質(zhì)量性狀，質(zhì)量性狀要涉及的基因是單基因或者較少的基因，這種分子育種的方式主要去篩選少數(shù)優(yōu)勢基因，不斷去利用近等基因去進(jìn)行育種實(shí)踐。但是，分子標(biāo)記育種也有一份非常大的缺點(diǎn)，就是其在育種方面選擇基因時(shí)有穩(wěn)定性較差，不能很穩(wěn)定的選擇優(yōu)勢基因去育種。

當(dāng)前，轉(zhuǎn)基因育種是現(xiàn)今分子育種方面應(yīng)用最為廣泛的一種方式，它可以隨意按照研究者篩選所需基因的原則，按照DNA重組技術(shù)，將所需的功能片段通過基因轉(zhuǎn)化導(dǎo)入受體，進(jìn)行基因重組，進(jìn)而讓基因表達(dá)成所需的形狀?？寺〖夹g(shù)也是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的翻版，再升級技術(shù)。同時(shí)，克隆技術(shù)可以任意選擇物種或基因，打破轉(zhuǎn)基因育種方面物種間的遺傳物質(zhì)交流的阻礙，進(jìn)而克服傳統(tǒng)育種方法的局限性。特別值得注意的是，轉(zhuǎn)基因技術(shù)要和分子標(biāo)記育種技術(shù)相結(jié)合，這也是近年來研究者在此方面闡述了大量的、相關(guān)的論文技術(shù)和研究成果。轉(zhuǎn)基因技術(shù)大多數(shù)還是在追求現(xiàn)在的商業(yè)化和利益化，不斷去更換和更新物種的遺傳物質(zhì)，以此達(dá)到某種需要和成效。這也是現(xiàn)在學(xué)術(shù)界重點(diǎn)討論的轉(zhuǎn)基因安全性和倫理性的分歧之處。

分子設(shè)計(jì)育種是通過研究出物種表達(dá)出的重要形狀，再通過功能基因組學(xué)，進(jìn)行分子之間的設(shè)計(jì)模型，進(jìn)而篩選出所需的表達(dá)基因。作物的分子設(shè)計(jì)學(xué)其最初的目的是在育種學(xué)者的實(shí)際試驗(yàn)之前，對育種過程種的各種影響因素和條件進(jìn)行模擬選擇，進(jìn)而篩選和優(yōu)化，通過期間的對比和研究，確定出目標(biāo)基因和最佳的親本選擇和后代的表達(dá)性條件。分子設(shè)計(jì)育種其實(shí)也是當(dāng)前分子育種模式的最高級模式，是先進(jìn)分子技術(shù)和遺傳學(xué)理論的結(jié)合。

2.2? 分子育種的現(xiàn)狀

當(dāng)前分子育種的現(xiàn)狀主要還是存在以下三個(gè)方面的特點(diǎn)。一是分子育種方式在定向改造物種的遺傳性狀，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以任意按照研究者的意愿去改變物種的遺傳基因和遺傳物質(zhì)，進(jìn)而保持其物種之間的優(yōu)良性狀的遺傳穩(wěn)定性，提高其物種的生存優(yōu)勢，提升分子育種的目的性、可靠性、易操作性，這是轉(zhuǎn)基因技術(shù)最大的特點(diǎn)和優(yōu)勢。二是現(xiàn)今的分子育種方式，在一定程度上表現(xiàn)出了優(yōu)勢基因之間的共享和共用。采取大部分的優(yōu)勢性狀，篩選出優(yōu)勢基因，打破種間基因的不可遺傳，減小動(dòng)物、植物 及其他生物之間的差異，從而進(jìn)一步提升了優(yōu)勢基因在遺傳學(xué)和分子育種方面的共用和共享程度，進(jìn)一步豐富了生物界的基因資源。三是避免了不良性狀和基因的表達(dá)和表現(xiàn)。由于遺傳學(xué)理論中存在不同性狀基因可能會(huì)有連鎖發(fā)生的理論，這樣就限制了其優(yōu)勢基因之間的交融和共同表達(dá)。但是分子育種方式中的基因工程技術(shù)可以將多種優(yōu)勢基因進(jìn)行控制和表達(dá)，這就從遺傳物質(zhì)的根本性上限制了不良性狀的連鎖表達(dá)，進(jìn)一步幫助研究者篩選出所需基因。

3? 物種資源利用的發(fā)展趨勢

近年來，物種資源的發(fā)展和利用越來越受到關(guān)注和重視，究其原因主要還是各個(gè)國家在保護(hù)自身的國家核心利益。物種資源利用和核心利益不僅關(guān)乎著本國物種資源的豐富性和可利用性，更是關(guān)系到國家發(fā)展和生存性的根本利益。基于此，當(dāng)前物種資源利用的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

對物種資源的保護(hù)和鑒定是越來越受到各國的重視。由于在以前互相相鄰之間的國家會(huì)存在物種之間的入侵和導(dǎo)致本地物種的滅絕等事件發(fā)生，各國越來越重視本土物種資源的保護(hù)，每年不斷加大物種資源的保護(hù)力度，不斷提升本國居民對種質(zhì)資源主權(quán)的保護(hù)意識(shí)和保護(hù)措施，逐漸建立和完善相關(guān)物種資源保護(hù)制度和法律法規(guī)。

對物種的鑒定越來越受到重視。當(dāng)前各個(gè)國家在不斷加強(qiáng)對本土物種資源的鑒定和收集，進(jìn)一步發(fā)掘出有利于本國物種資源的發(fā)展的基因和表現(xiàn)性狀，特別是鑒定和收集特色的物種資源的利用和開發(fā)。這主要是對需要的目標(biāo)性狀基因進(jìn)行篩選和利用，開發(fā)出能夠進(jìn)一步適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境變化的遺傳基因。

參考文獻(xiàn)

[1] 董玉琛.作物種質(zhì)資源學(xué)科的發(fā)展和展望[J].中國工程科學(xué)，2001，3（1）：1-5.