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生物技術(shù)育種的方法范文第1篇

[關(guān)鍵詞] 生物技術(shù) 畜牧獸醫(yī) 應(yīng)用

[中圖分類號(hào)] S8-1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 （2014）01-0242-01

隨著DNA重組技術(shù)等生物技術(shù)的快速發(fā)展，生物技術(shù)產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于飼料工業(yè)、畜禽疾病控制、動(dòng)物生產(chǎn)等領(lǐng)域，并在其中發(fā)揮著巨大的作用，有效的提高了畜禽的生產(chǎn)能力、飼料的產(chǎn)量和質(zhì)量，減少了畜禽疾病的發(fā)生率和死亡率，改善了環(huán)境污染。生物技術(shù)在畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面。

一、生物技術(shù)在動(dòng)物育種中的應(yīng)用

動(dòng)物育種中廣泛應(yīng)用的生物技術(shù)主要有轉(zhuǎn)基因技術(shù)、動(dòng)物克隆技術(shù)、DNA重組技術(shù)以及胚胎工程技術(shù)等等。運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行分子育種可以有效的改善傳統(tǒng)育種方式中的培育周期長等問題，大大的加快了育種的進(jìn)展，提高了育種的質(zhì)量。比如，利用生物技術(shù)可以把特種功能的基因簇或者是單個(gè)基因插入某個(gè)生物品種的基因組中，并成功表達(dá)，再運(yùn)用相關(guān)的生物技術(shù)進(jìn)行診斷和檢測，選擇出能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)的小組，不僅可以有效的提高育種的準(zhǔn)確性，加快育種的速度，還能提高畜牧品種的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)性狀。

二、生物技術(shù)在操縱動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

生物技術(shù)操縱動(dòng)物生產(chǎn)主要表現(xiàn)在運(yùn)用相關(guān)生物技術(shù)對動(dòng)物原有的內(nèi)在和環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行目的性的干預(yù)，使動(dòng)物機(jī)體所達(dá)到的新的代謝平衡向人類期望的方向移動(dòng)。比如，通過生物技術(shù)人工合成的生長激素，可以達(dá)到和動(dòng)物天然的生長激素相同的作用，可以有效的促進(jìn)動(dòng)物的生長，降低動(dòng)物的采食量，并且對動(dòng)物及人類健康都不會(huì)產(chǎn)生不良影響，有效的促進(jìn)了畜牧業(yè)的發(fā)展。

三、生物技術(shù)在防治與診斷動(dòng)物疫病中的應(yīng)用

在防治動(dòng)物疫病方面，運(yùn)用生物技術(shù)培育的基因工程獸用疫苗與常規(guī)疫苗的生產(chǎn)相比生產(chǎn)周期更短，疫苗的種類更多，效果更強(qiáng)大，并且降低了由于殘毒和污染而造成的生物污染的機(jī)率。常見的有預(yù)防禽痘病毒的活病毒載體重組疫苗、基因缺失疫苗、核酸疫苗等等。在畜禽疾病診斷方面，隨著生物技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的限制酶分析法、免疫印跡法、核酸探針法以及聚合酶鏈反應(yīng)法等多種分子生物學(xué)的診斷方法都是畜禽疾病有效的診斷方法。

四、總結(jié)

生物技術(shù)是一門神奇而復(fù)雜的綜合性技術(shù)，生物技術(shù)應(yīng)用在畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域中，不論是在動(dòng)物育種、動(dòng)物生產(chǎn)、動(dòng)物疫病的防治與診斷，還是在新生物制品和制劑的研制上，都發(fā)揮著重要的作用，生物技術(shù)為畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域的發(fā)展有著巨大的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

生物技術(shù)育種的方法范文第2篇

關(guān)鍵詞：玉米；生物技術(shù)；育種；轉(zhuǎn)基因

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-0432（2012）-09-0262-2

生物技術(shù)是人們利用微生物、動(dòng)植物體對物質(zhì)原料進(jìn)行加工，以提品來為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)；生物工程則是生物技術(shù)的統(tǒng)稱，簡單的說，生物工程就是將活的生物體、生命體系或生命過程產(chǎn)業(yè)化的過程。從屬于生物工程的基因工程則將不同生物的基因在體外剪切組合，并和載體（質(zhì)粒、噬菌體、病毒）的DNA連接，然后轉(zhuǎn)入微生物或細(xì)胞內(nèi)，進(jìn)行克隆，并使轉(zhuǎn)入的基因在細(xì)胞或微生物內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生所需要的蛋白質(zhì)。在農(nóng)業(yè)上，可以通過生物技術(shù)與傳統(tǒng)育種手段相結(jié)合的方式，培育所需品種，或通過基因工程方法，對玉米品種進(jìn)行遺傳改良，從而獲得所需形狀。

轉(zhuǎn)基因育種：轉(zhuǎn)基因育種是在分子水平上進(jìn)行基因操作， 可突破物種間的遺傳障礙、跨越物種間的不親和性。目前基因工程已形成了成熟的實(shí)驗(yàn)流程， 且新方法、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。

1 轉(zhuǎn)基因育種的國內(nèi)外研究進(jìn)展

孟山都公司利用分子標(biāo)記定位了12個(gè)影響玉米子粒含水量的QTL， 基于標(biāo)記輔助選擇使玉米自交系和雜交種子粒的含水量分別下降了3.9%和2.5%。根據(jù)孟山都公司的報(bào)道， 利用500個(gè)分子標(biāo)記進(jìn)行回交選擇，BC1可以回復(fù)到90%；BC2可以回復(fù)到98%；BC3可達(dá)到99.5%。利用分子標(biāo)記進(jìn)行兩代的輪回選擇， 產(chǎn)量比常規(guī)育種方法增加862kg/hm2。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)利用分子標(biāo)記輔助選擇將質(zhì)量性狀基因 RF3成功地轉(zhuǎn)育到不同遺傳背景的玉米自交系中。孟山都為中區(qū)玉米種子市場的更大份額， 每天處理的用于玉米育種的單個(gè)分子標(biāo)記數(shù)據(jù)達(dá)到20萬個(gè)，分子標(biāo)記的類型也逐步由 SSR標(biāo)記轉(zhuǎn)向選擇效率更高的SNP標(biāo)記。該公司已經(jīng)能夠利用分子標(biāo)記在早代直接對玉米的抗倒性， 抗葉斑病等性狀進(jìn)行選擇。近年來， 孟山都公司借助與分子育種的技術(shù)優(yōu)勢， 在美國玉米種子的市場份額以每年1%～2%的速度增加，對競爭對手產(chǎn)生了巨大的壓力。在“十五”863計(jì)劃的支持下，我國的科研單位也開始分子育種的研究。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院利用SSR分子標(biāo)記分析了我國優(yōu)良玉米自交系的遺傳變異，對其進(jìn)行了雜種優(yōu)勢群的劃分， 為更有效地利用我國現(xiàn)有的種質(zhì)資源， 進(jìn)一步提高玉米雜種優(yōu)勢水平提供了有價(jià)值的信息。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)利用抗玉米紋枯病QTL緊密相連鎖的分子標(biāo)記， 對抗性分子標(biāo)記輔助選擇， 獲得多個(gè)高抗玉米紋枯病自交系。從整體上講， 我國玉米分子育種才剛剛起步， 集中國內(nèi)優(yōu)勢單位， 深入開展我國玉米的分子育種工作， 對保持我國玉米育種在國際上的先進(jìn)水平、與國際跨國種子公司的競爭具有重要意義。

2 轉(zhuǎn)基因技術(shù)存在的問題

伴隨著轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在玉米育種中將發(fā)揮出越來越重要的作用，以基因工程為核心的分子育種的前景顯而易見地顯示出來。在轉(zhuǎn)基因玉米研究與產(chǎn)業(yè)化過程中，需要培養(yǎng)大批有操作能力的技術(shù)人員，并引進(jìn)相關(guān)的儀器設(shè)備，所以所需資金龐大，是限制我國發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原因之一；而轉(zhuǎn)基因食品的安全性具有爭議，許多人不愿購買轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，也在一定程度上打擊了研究人員的工作積極性；再次，不是所有的轉(zhuǎn)基因植株都是目的植株，還得需要多種程序的進(jìn)一步鑒定，才能確定它的價(jià)值同時(shí)還有基因沉默現(xiàn)象，即新插入的基因常常是關(guān)閉的；目前許多科學(xué)家正在研究植物基因開關(guān)原理，并試圖對這一過程進(jìn)行操作。關(guān)于表達(dá)量低的問題，可以對基因進(jìn)行修飾，使用強(qiáng)啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、內(nèi)含子等，現(xiàn)已取得了比較好的效果。基因的表達(dá)需要特定的內(nèi)環(huán)境，包括插入的位點(diǎn)、拷貝數(shù)等，目前來說這些都還不精確，所以最有效的方法就是加大轉(zhuǎn)化群體進(jìn)行選擇淘汰。如果只限于特定的幾個(gè)基因型，再好的基因也將很難應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，這也將成為轉(zhuǎn)基因育種無法逾越的障礙?；诂F(xiàn)在還沒有很好的辦法解決這一難題，所以應(yīng)該考慮 DNA 轉(zhuǎn)入時(shí)不同方法交叉使用。

3 玉米轉(zhuǎn)基因育種的應(yīng)用前景

通過對玉米輔助育種技術(shù)的說明，不難發(fā)現(xiàn)輔助育種技術(shù)的發(fā)展前景巨大，不過只有通過不間斷的研究實(shí)驗(yàn)，并利用國外研究成果，結(jié)合我國實(shí)際情況，充分發(fā)掘我國特有玉米種質(zhì)資源中的優(yōu)良基因，把輔助技術(shù)同常規(guī)玉米育種的實(shí)踐相結(jié)合，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)化為知識(shí)產(chǎn)權(quán)并盡快地應(yīng)用到育種實(shí)踐中，為我國玉米育種事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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生物技術(shù)育種的方法范文第3篇

[關(guān)鍵詞]高科技，專利法，創(chuàng)新

20世紀(jì)中期以來，以信息技術(shù)、生物技術(shù)和新能源技術(shù)為代表的高科技產(chǎn)業(yè)迅速崛起并成為推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。它不僅使傳統(tǒng)的專利制度受到了前所未有的沖擊，而且使高科技、社會(huì)倫理與專利制度之間的關(guān)系日趨密切。在此基礎(chǔ)上，如何來改造傳統(tǒng)的專利制度以回應(yīng)新技術(shù)保護(hù)的需要，如何來完善我國的現(xiàn)行專利制度，將是我國政府必須關(guān)注的重要課題之一。

一、高科技發(fā)展與專利權(quán)客體的拓展

信息技術(shù)、生物技術(shù)和新能源技術(shù)是高科技產(chǎn)業(yè)的三大核心組成部分，其中對專利制度影響最大的當(dāng)數(shù)生物技術(shù)。興起于20世紀(jì)70年代的遺傳工程，更確切地說是重組DNA技術(shù)，亦稱基因工程，是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心。由于它的介入，動(dòng)植物的培育、細(xì)胞工程、微生物工程、生物制劑的生產(chǎn)都進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。這種發(fā)展已滲透到農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、環(huán)保、醫(yī)藥等領(lǐng)域。正因?yàn)樯锛夹g(shù)的迅猛發(fā)展，打破了生物間的種間、屬間甚至界間的界限，使人類進(jìn)入了按照自己的需要?jiǎng)?chuàng)造生物新品種的偉大時(shí)代，所以科學(xué)家滿懷激情地預(yù)言，21世紀(jì)將是“生物技術(shù)的時(shí)代”。在這一新時(shí)代，生物技術(shù)的巨大價(jià)值已為越來越多的人們所認(rèn)識(shí)，因此，生物技術(shù)領(lǐng)域的專利保護(hù)，已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)之一。

具體而言，生物技術(shù)領(lǐng)域的專利保護(hù)主要涉及以下一些內(nèi)容：

（一）植物新品種

在20世紀(jì)30年代以前，傳統(tǒng)的專利制度一直將植物新品種排除在保護(hù)領(lǐng)域之外，其主要原因有二：一是當(dāng)時(shí)普遍認(rèn)為植物，包括人工育種的植物，是天然產(chǎn)物，不屬于專利法保護(hù)的對象；二是認(rèn)為植物不能滿足專利法所要求的有關(guān)“書面描述”的要求。[1]

步入20世紀(jì)30年代以后，在農(nóng)業(yè)科技的推動(dòng)下，大量的植物新品種不斷涌現(xiàn)，極大地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)和園藝業(yè)的繁榮，鑒于植物育種者所作出的杰出貢獻(xiàn)，極有必要以法律的形式確認(rèn)他們在植物開發(fā)中的權(quán)利。正是在這一歷史背景下，各國政府先后以立法的形式承認(rèn)了植物育種者的各種權(quán)利。

1930年，美國國會(huì)通過了Townsend*Purnell植物專利法案，宣布對用無性繁殖所得可區(qū)別的新的植物品種，諸如花卉和果樹授予專利。對此，國會(huì)聲稱，其立法的目的在于“向農(nóng)業(yè)提供切實(shí)可行的同工業(yè)一樣的機(jī)會(huì)來利用專利制度”，并斷言，如無此種保護(hù)，“育種者將不會(huì)有足夠的財(cái)力來刺激其從事育種活動(dòng)。”這是世界上第一個(gè)采用植物專利制度來保護(hù)植物新品種的國家。該法后來被納入《美國法典》第35編專利法的第161條-164條。其中，第161條規(guī)定，無論誰發(fā)明或發(fā)現(xiàn)無性繁殖任何獨(dú)特的和新穎的植物品種，包括培育的變種、異種、胚種和新發(fā)現(xiàn)的秧苗，而非試管培植的植物或在未培育狀況下的發(fā)現(xiàn)，均可依據(jù)本法之條件要求取得專利。植物專利所提供的保護(hù)是授予發(fā)明人“排除他人以無性方式繁殖該植物或銷售或使用無性繁殖獲得的植物”的專有權(quán)。除了對無性繁殖的植物品種授予植物專利之外，美國還授予某些植物普通專利。普通專利是指美國專利法所規(guī)定的除了方法專利、植物專利、外觀設(shè)計(jì)專利以外的產(chǎn)品類專利。其可以獲得普通專利的原因在于它是一種新的物質(zhì)組成，“如果一項(xiàng)新技術(shù)被認(rèn)為是工業(yè)產(chǎn)品、物質(zhì)的組成或是機(jī)器，便有可能獲得專利”。[2]通過該立法，美國在專利法框架內(nèi)給予植物品種以植物專利和普通專利兩種形式的保護(hù)。但到了1970年，隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界上許多發(fā)達(dá)資本主義國家參加了《保護(hù)植物新品種國際公約》，對植物新品種以專門法的形式給予保護(hù)。為了適應(yīng)該變化，美國國會(huì)通過了植物品種保護(hù)法，對有性繁殖的植物品種授予植物品種保護(hù)證書，其目的在于“鼓勵(lì)對有性繁殖植物新品種的研究并向公眾提供，以向培育、研究或發(fā)現(xiàn)品種者提供保護(hù)的方式促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。”因此，有的學(xué)者認(rèn)為：“美國的植物品種知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度是三足鼎立，即保護(hù)無性繁殖的植物品種的植物專利，保護(hù)有性繁殖的植物品種的專門立法以及用普通專利保護(hù)植物發(fā)明三種方式并存?！盵3]

在德國，其帝國專利局1934年首次對人工培育的新植物授予專利權(quán)，但該作法引起了人們的置疑，戰(zhàn)后最高法院也始終未作判決。之后，德國專利局又曾授予用專門培植方法獲得的植物的“繁殖權(quán)利要求”以專利權(quán)。但在1973年，聯(lián)邦專利法院在非洲紫羅蘭一案的判決中明確否定了此類“繁殖權(quán)利要求”的專利性，認(rèn)為該類繁殖方法本身不是發(fā)明，而真正有發(fā)明性的培育方法則不可重復(fù)。[4]盡管存在爭議，德國在1953年出臺(tái)的《種子材料法》中率先對育種者的權(quán)利給予了專門保護(hù)。在實(shí)踐中，德國專利局也曾就四倍體甘菊品種及其繁殖材料授予過一項(xiàng)植物品種的專利，并在之后又就植物體、組織、部分及細(xì)胞培養(yǎng)物等授予了100多項(xiàng)專利。除以上國家之外，匈牙利、韓國等國家也曾對植物新品種授予專利。

植物新品種步入專利法的調(diào)整視野，至少具有兩方面的意義：一是表明植物新品種的重要性已逐漸為人類所認(rèn)識(shí)，育種者的權(quán)利得到了國際社會(huì)的承認(rèn)；二是表明專利制度改變了僅保護(hù)工業(yè)產(chǎn)品的陳見，而對生物品種給予了更多的關(guān)注，以變通的方式承認(rèn)了植物新品種的保護(hù)，從而擴(kuò)大了專利法的調(diào)整范圍。

（二）動(dòng)物品種

生物技術(shù)育種的方法范文第4篇

葡萄育種情況分析

迄今，我國葡萄育種途徑方法主要是實(shí)生選種、雜交育種、芽變選種、人工誘變育種等(圖2)。其中雜交育種是最為常用也是最為成功的育種手段，在我國育成的優(yōu)良品種中有68%來源于雜交育種。

1實(shí)生選種

國內(nèi)古老葡萄品種和地方品種，如無核白、牛奶、龍眼、和田紅、木拉格等，都是來自天然授粉的種子。在我國育成的品種中，實(shí)生選育的品種占10%。巨峰系葡萄品種多屬于自交結(jié)實(shí)類型，較易獲得變異的實(shí)生后代［7］。在廣泛栽培的葡萄品種中，有較多是通過巨峰系實(shí)生選育的品種，它們既保持了巨峰品種的優(yōu)良特性，又變異產(chǎn)生了不同成熟期、不同果皮顏色的葡萄品種［8－9］。

2雜交育種

隨著遺傳育種理論的發(fā)展，我國育種工作者根據(jù)育種目標(biāo)有目的地選擇選配雜交親本，廣泛開展了葡萄雜交育種工作。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國運(yùn)用雜交方法已成功育出73個(gè)優(yōu)良葡萄品種，以鮮食品種最多，共54個(gè)品種，占所有優(yōu)良鮮食品種的61%;釀酒品種15個(gè)，占所有優(yōu)良釀酒品種的88．2%;育成的3個(gè)砧木品種、3個(gè)制汁品種和制干、制罐品種也都是利用雜交方法選育而成的。可見，雜交育種是我國葡萄育種中極為成功的方法，這些育成的品種性狀優(yōu)良，不乏廣泛栽培品種。如我國早期育成的鮮食品種早瑪瑙、鳳凰51號(hào)、紫珍香等，近年來通過審定的釀酒品種如左優(yōu)紅、北冰紅、北紅等釀造的酒質(zhì)好，抗病、抗寒性強(qiáng)。

3芽變選種

通過芽變獲得的葡萄品種往往保持了親本的綜合優(yōu)良性狀，并且使親本的個(gè)別不良性狀得到了修繕。我國利用該方法培育出22個(gè)優(yōu)良品種，占育成品種總數(shù)的20%。例如奧林匹亞芽變中選育出的戶太8號(hào)，其保持了親本早熟、鮮食品質(zhì)好、耐旱性強(qiáng)的優(yōu)良性狀，并且其抗病性、果粒大小均勻性、不裂果等特性都超過了親本［10］。

4人工誘變育種

迄今，葡萄誘變育種多是采用化學(xué)誘變方法。人工選擇的優(yōu)良葡萄親本經(jīng)過誘變處理后，產(chǎn)生兩種變化:一是植株倍性發(fā)生變化，二是葡萄的個(gè)別基因發(fā)生突變，這都加速豐富了葡萄新種質(zhì)。陳俊等［11］1991年就開始以瑰寶種子為試材，進(jìn)行了秋水仙素誘導(dǎo)試驗(yàn)，3年共獲得了253份多倍體材料，有效平均誘變率高達(dá)10%以上;后來又將二倍體瑰寶分別與二倍體早玫瑰、秋紅的雜交種子用秋水仙素進(jìn)行誘變處理，篩選出了優(yōu)質(zhì)四倍體新品種早黑寶和秋黑寶，其大粒、濃香味甜的性狀深受消費(fèi)者和種植者青睞［12－13］。孫紹賓［14］、羅耀武［15］、盧炳芝［16］等采用秋水仙素誘變也獲得了四倍體葡萄新品系。吳偉民等［17］用秋水仙素處理金星無核葡萄，獲得了短節(jié)間突變體3－2D－05，這一突變體的獲得有望為葡萄的設(shè)施栽培提供短枝型新品種。

5生物技術(shù)育種

傳統(tǒng)有性育種把許多優(yōu)良性狀在較短時(shí)期內(nèi)集中在一個(gè)葡萄品種上非常困難，需要先進(jìn)的技術(shù)和配套的學(xué)科理論達(dá)到培育出抗逆、抗病、高產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)的葡萄新品種的目的［18－19］。20世紀(jì)70年展起來的現(xiàn)代生物技術(shù)給植物品種的改良帶來了一場革命，如今，生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已滲透到葡萄遺傳育種的各個(gè)領(lǐng)域。基于細(xì)胞組織培養(yǎng)的胚挽救技術(shù)［20］，使無核品種作母本雜交培育三倍體無核新品種、克服遠(yuǎn)緣雜交障礙成為現(xiàn)實(shí)［21－22］。我國在運(yùn)用該技術(shù)方面取得了重要成果，上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院林木果樹研究所將二倍體品種作母本同四倍體品種雜交，雜交胚經(jīng)離體胚挽救培養(yǎng)，成功培育出滬培1號(hào)和滬培2號(hào)這兩個(gè)優(yōu)良新品種［23－24］，從而推動(dòng)了南方無核葡萄的栽培。DNA分子標(biāo)記是目前發(fā)展最為迅速的一類遺傳標(biāo)記，在葡萄遺傳育種方面，隨著分子標(biāo)記技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，DNA分子標(biāo)記已在葡萄品種鑒定［25］、遺傳多樣性和親緣關(guān)系分析［9］、遺傳圖譜構(gòu)建［26－28］、重要性狀分子標(biāo)記輔助選擇［29－31］等方面得到了廣泛的應(yīng)用，這將大大提高人們對葡萄遺傳分析的準(zhǔn)確性和選育種的效率，加速葡萄育種進(jìn)程。在葡萄遺傳改良中，轉(zhuǎn)基因技術(shù)克服了工作量大、隨機(jī)性高等不足，能快速且有目的地對目標(biāo)優(yōu)良性狀進(jìn)行修飾，使其具備或富集所需的目的基因，因而近些年來逐漸成為了葡萄育種研究的熱點(diǎn)。經(jīng)過育種學(xué)家們的多年努力，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)行育種現(xiàn)已取得了很大進(jìn)展，不但在許多葡萄栽培品種、雜種及砧木品種中成功地建立了再生體系［32－33］，轉(zhuǎn)入的基因也由過去的報(bào)告基因擴(kuò)展到抗病蟲和抗毒素等基因［34－36］。我國應(yīng)用生物技術(shù)起步較晚，但隨著果樹分子生物學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展，我國科研人員不斷開展深入研究，技術(shù)不斷成熟，將有助于加快葡萄育種進(jìn)程，推進(jìn)更多葡萄新品種的育成。

重要葡萄品種親本來源類型及育種效果評價(jià)

1重要葡萄品種親本來源和利用

我國葡萄育成品種的親本材料主要包括國外引進(jìn)品種、我國自主選育品種、我國野生葡萄資源和我國古老的栽培品種。這些育成品種的親本最初來源多是經(jīng)雜交育成，親本由雜交而來的品種數(shù)占到了育成品種總數(shù)的85%以上。另外，在常用親本材料參與育種方面，采用雜交育種方法育成品種數(shù)最多，占育種總數(shù)的77．8%，而實(shí)生、芽變、誘變方法運(yùn)用較少(表2)。在我國育成的優(yōu)良品種中，以玫瑰香、巨峰和莎巴珍珠3個(gè)品種做親本材料的利用率居前3位，直接利用它們做親本或其衍生品種做親本育成的品種數(shù)分別占育成品種總數(shù)的35．2%、22%、20．4%。玫瑰香具有濃郁的玫瑰香味，在培育鮮食和釀酒葡萄品種中利用其做親本可獲得濃香型的葡萄新品種［37］;巨峰具四倍體大粒、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)良性狀，可培育大粒鮮食品種［8］;莎巴珍珠是極早熟品種之一，將其作為育種的親本材料可實(shí)現(xiàn)早熟和無核葡萄品種的選育［38］。這3個(gè)品種以優(yōu)良的特性和優(yōu)異的品質(zhì)不但在生產(chǎn)上較為廣泛栽培，而且為我國培育出了較多的優(yōu)良新品種(系)，成為了我國葡萄育種的骨干親本。在早期培育的含有這3個(gè)骨干親本血緣的衍生品種中，有的又作為新育種計(jì)劃的直接親本，如沈陽玫瑰、香妃、京亞、京早晶、紫珍香、鄭州早紅等，使葡萄品種不斷改良發(fā)展，骨干親本也不斷豐富。同時(shí)，這從另一方面也反映了我國葡萄品種遺傳基礎(chǔ)比較貧乏，較為單一的骨干親本又會(huì)導(dǎo)致葡萄品種遺傳多樣性的日益耗失。

2抗性材料的利用

我國富有野生葡萄資源，它們是抗寒、抗病育種的優(yōu)良親本材料，如山葡萄、毛葡萄、蘡薁葡萄和華東葡萄［39－40］。以這4種野生葡萄作為親本材料，利用山葡萄種內(nèi)雜交選育出雙豐和雙紅，利用山葡萄、毛葡萄、蘡薁葡萄、華東葡萄分別與歐亞種雜交獲得的北醇、凌優(yōu)、北豐、華佳8號(hào)等13個(gè)葡萄品種分別應(yīng)用在釀酒、制汁和砧木上，抗病性和抗寒性均強(qiáng)。在抗蟲方面，我國首先利用了原產(chǎn)于美國的具強(qiáng)抗根瘤蚜和根結(jié)線蟲特性的野生河岸葡萄，利用含有其血緣的材料做親本雜交，成功選育出了抗砧3號(hào)和抗砧5號(hào)。我國對野生葡萄資源抗根瘤蚜和根結(jié)線蟲的研究還剛剛起步，張化閣等［41］研究發(fā)現(xiàn)我國野生燕山葡萄高抗根瘤蚜，今后可作為抗根瘤蚜砧木的重要種質(zhì)資源。

3品種結(jié)構(gòu)及應(yīng)用情況

葡萄品種按用途分類，主要分為鮮食、釀酒、制汁、砧木、制干、制罐等六大類。在我國經(jīng)審定、鑒定的108個(gè)葡萄品種中，鮮食品種88個(gè)，釀酒品種17個(gè)，制汁品種8個(gè)，砧木品種3個(gè)。鮮食葡萄在我國育種歷史較長，每個(gè)年代育種比重都在增長，20世紀(jì)90年代達(dá)到高峰(見圖1)。中國科學(xué)院植物研究所育成的京亞、京秀、京玉、京優(yōu)、京早晶5個(gè)早熟鮮食葡萄品種在全國21個(gè)省、直轄市、自治區(qū)累計(jì)栽培面積曾達(dá)49373hm2［42］。其中京早晶的品質(zhì)和外觀優(yōu)于新疆無核白，是鮮食、制干、制罐的良種，在新疆栽培面積較大。20世紀(jì)80年代興起的“巨峰熱”帶動(dòng)了葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國選育的巨峰系葡萄品種瑰香怡、夕陽紅、醉金香、無核早紅等在南北方也得到了推廣，奠定了我國栽培歐美雜交種鮮食葡萄的基礎(chǔ)。隨著鮮食葡萄栽培的多元化，我國培育的鳳凰51號(hào)、紫珍香、紅雙味、愛神玫瑰、京秀、巨玫瑰等23個(gè)品種和京香玉、京翠、紫地球等12個(gè)品種分別成為促成栽培和避雨栽培的理想品種，這既延長了葡萄鮮果供應(yīng)期，保證了葡萄成熟期果實(shí)的品質(zhì)，又使我國南方主栽歐美雜種，成功推動(dòng)了歐亞種葡萄的栽培。我國早期培育的北醇、北玫、北紅等抗寒釀酒品種，在冬季－25℃低溫下均無需下架埋土防寒，且其酒質(zhì)、出汁率、產(chǎn)量、扦插成活率均優(yōu)于親本山葡萄，受到了酒廠和栽培者的歡迎。其中北醇既抗寒又耐濕、抗病，推廣總面積曾達(dá)到6600hm2［2］。近些年西歐酒用品種受到酒廠和栽培者的青睞，如著色香、芽變品種戶太九號(hào)和戶太十號(hào)等。由于人們生活水平不斷提高，對葡萄汁的需求加大，近幾年來北豐、北紫、北香專用制汁品種為我國有機(jī)葡萄汁的生產(chǎn)開辟出一條可靠途徑。我國葡萄生產(chǎn)長期以來以品種自根系繁殖為主，葡萄砧木研究起步較晚，致使生產(chǎn)中選用的葡萄砧木品種多為從國外引進(jìn)，缺乏我國自主選育的優(yōu)良砧木品種［43－44］。華佳8號(hào)是藤稔葡萄理想的砧木品種，它的育成首次向南方提供了實(shí)用價(jià)值的砧木;由于國外品種的頻繁引進(jìn)，不可避免地將根瘤蚜、根結(jié)線蟲也一同引入國內(nèi)，這使得我國育種者加大了對培育抗根瘤蚜和根結(jié)線蟲的重視，新品種抗砧3號(hào)和抗砧5號(hào)填補(bǔ)了我國自主培育多抗砧木品種的空白。近年來我國育成葡萄新品種的速度逐漸加快，但育成的可在全國范圍內(nèi)推廣甚至取代國外引進(jìn)品種的優(yōu)良品種仍很少，致使我國葡萄品種與國外品種相比尚缺乏競爭力。

生物技術(shù)育種的方法范文第5篇

[關(guān)鍵詞]超級水稻 育種 高產(chǎn)

中圖分類號(hào)：S5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-914X（2014）45-0200-01

1.超級稻的基本概念及特征

超級稻是通過理想株型塑造與雜種優(yōu)勢利用相結(jié)合選育的單產(chǎn)大幅度提高、品質(zhì)優(yōu)良、抗性較強(qiáng)的新型水稻品種。超級稻基本特征主要表現(xiàn)為穗型變大、分蘗力較強(qiáng)、株高提高、光合能力強(qiáng)、株型優(yōu)化、生產(chǎn)量

大。第一，穗型較大。分析表現(xiàn)超級稻品種總體穗型較普通水稻品種大，秈型超級稻品種大多每穗粒數(shù)在

150-200粒，超級稻增產(chǎn)因子分析表明超級稻比普通水稻增產(chǎn)主要因子是提高每穗粒數(shù)。第二，分蘗較強(qiáng)。

近年來超級稻品種和組合特性觀察表現(xiàn)，超級稻品種和組合的分蘗力較強(qiáng)，低位分蘗多，分蘗速度快。第三，株高較高，雜交稻增產(chǎn)主要依靠生物產(chǎn)量的提高，大多數(shù)超級稻品種株高有所提高，同時(shí)葉面積密度下降，生物產(chǎn)量提高，收獲指數(shù)較高。第四，養(yǎng)分利用率較高，超級稻氮、磷、鉀的生理效率較高。第五，光合能力強(qiáng)，超級稻光合能力強(qiáng)，尤其是生育中后期的光合潛力大，積累的干物質(zhì)多，后期普遍表現(xiàn)青稈黃熟，從而能制造更多的光合產(chǎn)物并及時(shí)向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)而形成較高的產(chǎn)量。

2.國內(nèi)外水稻育種研究狀況

面對日益嚴(yán)峻的世界糧食安全問題，在二十世紀(jì)八十年代日本、國際水稻研究所實(shí)施水稻超高產(chǎn)育種即超級稻育種計(jì)劃以后，中國于1996年正式啟動(dòng)了水稻超高產(chǎn)育種項(xiàng)目。雖然我國的水稻超高產(chǎn)育種起步相對較晚，但是無論在理論基礎(chǔ)研究和育種實(shí)踐應(yīng)用等方面都取得了重要進(jìn)展，雜交水稻的研究尚處于國際領(lǐng)先水平。

2.1 國外水稻育種研究狀況

新世紀(jì)，由于生物工程技術(shù)應(yīng)用與市場經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，育種業(yè)全球化的步伐不斷加快，發(fā)達(dá)國家育種

業(yè)面臨全球化、產(chǎn)業(yè)化、高技術(shù)化的發(fā)展趨勢。美國基本上主宰了基因工程（轉(zhuǎn)基因技術(shù)）在育種上的應(yīng)用，已經(jīng)在轉(zhuǎn)基因玉米和大豆育種上打破了傳統(tǒng)的育種方法，基本上實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)、特用專用、高產(chǎn)量、多用途的轉(zhuǎn)基因育種，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)育種和定向育種。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后期，國際水稻所的育種、生理、栽培等學(xué)科的科學(xué)家合作研究聯(lián)合攻關(guān)，根據(jù)水稻形態(tài)、生理、物質(zhì)生產(chǎn)等與產(chǎn)量的關(guān)系的研究結(jié)果，提出了培育“超級稻”后又稱新株型的超高產(chǎn)育種計(jì)劃。目前世界上美國、日本等國家在水稻育種方面處于領(lǐng)先地位，而我國在水稻育種方面的優(yōu)勢在于雜交水稻育種研究。

2.2 國內(nèi)水稻育種研究狀況

我國水稻育種業(yè)比歐美發(fā)達(dá)國家有很大差距，在第三世界中處領(lǐng)先地位。1996年農(nóng)業(yè)部決定開始組織立項(xiàng)為期l0年的“中國超級稻研究”的重大項(xiàng)目，攻關(guān)目標(biāo)是通過各種途徑的品種改良和配套栽培技術(shù)體系的搭建和完善。

中國常規(guī)稻的超高產(chǎn)育種。我國水稻育種專家黃耀祥院士提出的矮生早長或叢生早長育種計(jì)劃，主要方法是在矮化、叢化育種的基礎(chǔ)上實(shí)施“早長育種”思路，使穗數(shù)和穗重在更高的水平上協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在這種理

論中，認(rèn)為矮生早長類型水稻的特點(diǎn)應(yīng)是在營養(yǎng)生長前期就長出較長、較厚、較大的葉片和葉鞘，相應(yīng)地提

高了莖稈的粗壯度和葉面積指數(shù)，以利于營養(yǎng)物質(zhì)的大量合成和貯存，為孕育穗大粒多提供物質(zhì)保證，通過該理論成功培育出了一批理想品種。

中國雜交水稻的超高產(chǎn)育種。我國國家雜交稻工程技術(shù)研究中心袁隆平院士提出的三系、二系、一系育種法，把雜交水稻概括地劃分為三個(gè)戰(zhàn)略發(fā)展階段，即“三系法為主的品種間雜種優(yōu)勢”，“兩系法為主的亞種間雜種優(yōu)勢”，“一系法邊緣雜種優(yōu)勢”，并取得了明顯的育種效果，培育出新品種，在國內(nèi)南方稻區(qū)大面積推廣達(dá)2億畝以上，取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

我國三北地區(qū)（東北、華北、西北）主要以栽培粳稻為主，吉林、遼寧、黑龍江三省區(qū)的科研優(yōu)勢雄厚，培育出的粳稻品種更因受三北地區(qū)的自然、氣候、地理環(huán)境的制約，主攻方向是抗低溫、冷害、抗逆、抗倒、米質(zhì)優(yōu)并能達(dá)到一定的產(chǎn)量水平。

3.超級稻高產(chǎn)栽培研究技術(shù)進(jìn)展

近年超級稻的栽培在全國不同稻區(qū)也取得了突破性進(jìn)展。在超級稻示范推廣的同時(shí)各地根據(jù)區(qū)域生態(tài)特點(diǎn)結(jié)合當(dāng)?shù)刂魍破贩N特性，集成一批超級稻超高產(chǎn)栽培技術(shù)。湖南研究了“壯稈重穗超高產(chǎn)栽培法”，成功采用壯桿重穗栽培法，運(yùn)用“穩(wěn)前攻中促后”的水肥運(yùn)籌原則，以壯桿大穗和高結(jié)實(shí)率而獲得高產(chǎn)超級水稻育種。國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心，則針對三熟制雙季稻生長季節(jié)緊張的實(shí)際情況，研究出“高中壯”滿負(fù)荷超高產(chǎn)栽培技術(shù)。同時(shí)，中國水稻研究所以超級稻協(xié)優(yōu)9308為核心材料，將培育壯秧、寬行稀植、精確施肥、定量控蘗、化學(xué)調(diào)節(jié)、好氣灌溉、病蟲草綜合防治等技術(shù)組裝配套為“后期功能型”超高產(chǎn)栽培，通過改善根系生長和活力，提高后期物質(zhì)生產(chǎn)能力，取得了大面積均衡高產(chǎn)，而且獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。江蘇研究集成“超級稻精確定量超高產(chǎn)栽培技術(shù)體系”，即采用偏遲熟超級稻品種，通過“精苗穩(wěn)前-控蘗攻中-大穗強(qiáng)后”的栽培途徑實(shí)現(xiàn)超級稻超高產(chǎn)。安徽研究提出采用生育期適中偏長超級稻品種，通過適當(dāng)早播、合理稀播培育壯秧增加積溫；大田早期迅速創(chuàng)建一個(gè)較大的葉面積指數(shù)、促進(jìn)水稻群體盡早進(jìn)入光合適期，生育中期壯稈強(qiáng)根、延長有效葉面積高值期，生育后期補(bǔ)充營養(yǎng)、濕潤灌溉增強(qiáng)群體活力和抗逆性、減緩高效葉面積下降速率以補(bǔ)償群體光合勢的超級稻“補(bǔ)償超高產(chǎn)栽培”的技術(shù)思路。

4.世界超級水稻育種技術(shù)展望

我國雜交水稻的研制成功是當(dāng)代世界農(nóng)業(yè)發(fā)展史上的重大進(jìn)展，使得水稻單產(chǎn)獲得了大幅度提高，雜交水稻的大面積推廣，創(chuàng)造了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，為實(shí)現(xiàn)我國糧食供需平衡作出重大貢獻(xiàn)，同時(shí)推動(dòng)世界其它國家雜交水稻的研究。我國雜交秈稻，從不育系的胞質(zhì)類型分為野敗型、矮敗型、岡-D型、K型和印尼水田谷型。目前世界上水稻育種的發(fā)展趨勢：國際水稻新的育種目標(biāo)是提出培育“超級稻”即理想的新株型。目前世界上水稻育種實(shí)踐中仍主要采用雜交育種等常規(guī)手段，近年來隨著生物技術(shù)的迅速發(fā)展，各國的育種學(xué)家愈來愈廣泛地采用基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)用于水稻育種的研究當(dāng)中，試圖將一些控制優(yōu)良性狀的外源基因?qū)胨?，從而培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強(qiáng)的水稻新品種。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在水稻種植領(lǐng)域的成功運(yùn)用，能夠?qū)⑺咀陨聿痪哂械耐庠椿驅(qū)胨居N，彌補(bǔ)某些遺傳資源的不足之處，豐富水稻育種的基因庫，促進(jìn)了水稻育種的發(fā)展。抗除草劑是基因工程最早涉及的利用領(lǐng)域之一，在水稻基因中成功獲得抗除草劑轉(zhuǎn)基