现代作物育种科学的发展趋势

刘兴凤，刘 娜，张晓茹，田庆河

（白城市农业科学院，吉林白城137000）

现代作物育种科学的发展趋势

刘兴凤，刘 娜，张晓茹，田庆河

（白城市农业科学院，吉林白城137000）

从地球上出现生物开始，也就产生了生物育种。但是，由于这是自然的现象，我们称之它为进化的过程。育种技术的进步是时代发展的产物，本文就现代作物育种科学的发展进行了简要的分析。

育种；遗传学；细胞水平

1 原始育种技术的发展

“吃”对于过去的人来说具有一定破坏性，因为大自然中的物质是有限的，一味地吃会导致物质资源越来越少，无法再生。为了避免这一现象的产生，育种技术应运而生，农业时代也就随之到来。如此说来，育种技术的发展是随着农业时代发展而进步的。在农业时代的初期阶段诞生了一个新型的行业“农业育种家”，其进化速度相较于自然进化来说比较快，大约有几万年的进化历史。原始育种技术中的选种步骤和现在不同，选种过程是在自然决定的基础上再进行人为选择。其中含有一定经验的育种技术会在这个时期体现出很大的优势，育种技术的应用帮助农户们培育出了大批的优质作物和家禽家畜，育种时代随之到来。

人为的育种技术比自然进化的速度快很多，这是因为育种技术包含了自然的决定和人为的选择，也就是说育种技术是这两种方式相互配合产生的双重效应。在育种技术的发展过程中，人们对育种目标的掌控和技术的把控逐渐完善，这些原因都极大地促进了物种的进化。其实育种技术早在两千年前就已经出现，《圣经》中也有记载，从18世纪到19世纪之间，育种技术从不被人认可，最终实现了从相同种类之间到不同种类之间的杂交，迈出了关键性的一步。育种技术的产生和发展具有跨时代的意义，它为达尔文的进化论提供了理论基础和实际参考，同时加深了生物学家对遗传学的研究，加快了遗传学的发展，科学理论的进步又同时有利于育种技术的成长，形成良性循环。

2 从育种的角度看遗传

孟德尔的“植物杂交试验”是遗传学诞生的标志。由于当时人们重视程度不够，这项研究在长达35年的时间内无人问津。终于在20世纪被发现，从而打开了人们研究遗传学领域的大门。

基因是遗传学的核心问题，基因究竟是如何存在于人体的组织中的，基因由哪些物质构成，向后代的传播方式是什么？这一系列问题的提出让科学家们进行了深思，通过几代人的努力研究，终于逐渐解开了基因的种种谜团。

在孟德尔所处的时期，蛋白质作为基因的载体是当时普遍的说法，因为这种说法容易让人接受并且符合情理。后来经过多年的实验研究，推翻了当年的论断，并且得到了新的结论：遗传因素是以一种特殊的方式排列在DNA的链条中。

2.1 分子和基因水平

1927年，基因突变的现象被发现，从此人们在基因水平上找到了新可能性。通过对果蝇的研究发现，基因突变的果蝇都能够从自然界生物群体中找到。只有采取人工诱变的方式才能使突变的基因在育种技术中得到充分的利用。

研究表明，地球上生物的遗传密码都是相同的，因此它们可以共用组成基因。当基因在生物中的转移技术水平成熟时，就会为育种技术的提高提供很大帮助和捷径。通常来说，作物的产量适应环境能力和抗争性都是育种者在进行育种工作的主要关注点，因此育种工作者会把其主要精力都放在对这几项能力的改良上。为了方便研究，一些比较容易提取的改变植株性状的基因是基因工程的主要研究对象，如果可以把这些对抗性基因成功的转移，育种技术的发展将会得到很大的进步。但是，微效多基因问题至今仍然没有一个有效的解决措施，所以说距离育种技术完全成熟的道路仍然漫长。

在遗传工程的进展中，存在许多待解决的问题：遗传密码问题现在仍然困扰着人们，同时阻碍生物转基因工程的实施，也就是生物对基因密码的选择是否存在问题。至今仍然不清楚携带内含子的生物对其所生长族群的影响，因为其复杂性，育种技术的发展过程中对遗传工程的应用程度还是未知数。可观的是，在解决某些单基因控制特殊问题上，还存在一定的利用价值和发展前景。

2.2 染色体和细胞水平

从细胞水平上来看，遗传学为植物育种技术的发展作出了巨大的贡献，其中异源多倍体物种理论的形成就是典型的例子。从人们的普遍看法中了解到，只要能够掌握一些多方位、先进的处理技术，就可以在最短的时间内研制出新的物种，并不需要通过长时间的自然进化。植物的细胞与人的细胞不同，植物细胞不具有可逆性，在异源多倍体的形成过程中，关键的步骤就是要选择合适的基因组合。人工培育的细胞也应该遵循这个特性。近些年来，随着动植物细胞发展技术的进步，作为新兴学科的体细胞遗传学也得到了大力的发展，越来越多的问题被提出，等待着人们的研究解答，相信这个领域将产生前所未有的突破。

3 结语

育种技术要想脱离单一的物种范围，就需要克服一系列眼前的问题：对基因遗传学知识掌握的不够全面、对染色体，细胞个体结构认识的匮乏，以及对基因之间关系了解的不够全面，这些问题都阻碍着育种技术的进步和突破。要想克服这些难题，需要重新认识和理解遗传学，将研究重心从个别基因转移到大小基因集团的种类上去。只有对基因组织进行深刻的研究，才会通过育种技术培育出更多的优良作物。

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[3]袁建国,郑跃进,袁爱梅,张泽民.作物杂种优势的利用和小麦再高产育种的有效途径[J].麦类作物学报,2008,(05).

S336

A

10.14025/j.cnki.jlny.2017.20.001

刘兴凤，大专学历，副研究员，研究方向：作物育种。