玉米育种中生物技术的应用

2017-01-28 11:25单方洲
科学中国人 2017年12期
关键词:转基因杆菌品种

单方洲

西南大学生物技术学院

玉米育种中生物技术的应用

单方洲

西南大学生物技术学院

随着中国对于玉米的需求不断增加,所以就需要把科学技术使用到玉米培育中,进而增加玉米的产量。因而,本文就针对生物技术运用到玉米种植中做了简单的分析,首先阐述了基因技术的运用情况,比如采用基因枪转化技术导入;农杆菌转化技术作为介导的载体;对于花粉管通道与子房注射技术的转化。接着阐释了细胞组织培育的运用和分子标记的技术,以供参考。

玉米育种;生物技术;应用

一般的玉米育种和目前的信息科学技术方法相对比,明显有着较大的差异,且已经不能充分满足当下的需求。不单单玉米育种的生长时间长,效率低下,并且难以在较短的时间之内选取和自身目标相符的品种。还有,就算选取的品种可以满足某些需求,可是也并不能完全达到大面积种植的需求。可是采用先进的生物科学技术就可以解决这个问题。玉米育种这个方面,生物技术由基因、染色体、细胞、分子标记这几方面组成,所以在玉米育种当中采用生物技术可以很好的提升育种的效率,提高质量等。因而,下面就玉米育种当中使用生物技术的相关运用做了分析。

一、基因技术的运用情况分析

基因技术其关键技术其实是转基因技术,在很久以前,转基因技术就在玉米育种中运用过,并且还获得了不小的成绩,比如抵抗虫害、抵抗病菌、抵抗旱灾等较好的品种。这部分好的品种在进行玉米育种的时候基因技术起了很大的作用,那么下面就说说玉米种植中转基因技术的运用。

(一)采用基因枪把转化技术导入

由于基因枪其实是当前研制出来的一类全新的科学技术,这种技术使用了基因导入仪技术,把别的和遗传物质相关的或者遗传物质粘附于高速微弹上,把遗传物质射入细胞以及组织化各种细胞仪器,让生物体内的基因产生转变,进而转变为可以对外界环境充分适应,且具备很强的生存力。而进行玉米育种时的运用,是通过玉米自交系81162的胚性愈伤组织作为受体材质,经过基因枪的轰击把nptII基因与afp基因进行转化,转化到玉米细胞,进而取得抗性愈伤组织以及再生种子,培育出具备转基因的玉米品种。

(二)对于农杆菌转化技术作为介导的载体分析

众所周知,农杆菌转化技术其实是采用了农杆菌Ti质粒,把这个农杆菌Ti质粒当成介导载体并且采用农杆菌Ti质粒把目标基因导入通过改造的T-DNA区域。使用农杆菌比较容易感染的特征完成把外源基因转换并且整合于植物细胞,接着把转化技术和细胞以及组织培养技术相融合,进而再生转基因植株。通过大量的实验分析发现,农杆菌转化技术不单单只适合使用于单子叶植物,也可以将其使用于双子叶植物以及裸子叶植物中。而农杆菌转化技术作为介导的载体转化过程就是:浸染、受体状况、Vir区域的活化、最终形成植物。使用农杆菌转化技术以后不但可以培养出全新的玉米品种,还可以提升品种的质量,对于将来玉米种植有着重大的意义。

(三)对于花粉管通道与子房注射技术的转化分析

对于花粉管通道与子房注射技术和基因枪法的基本原理非常相像,其都是采用的遗传物质对生物体来进行改善,以此获取全新的玉米品种。可是其存在的差异性在于,划分通道方法其在植物授粉以后,往子房里面射入目的基因DNA溶液,所以植物在开花和受精的时候,可以把具备目的基因的DNA溶液导入到发育的受精卵之中,伴随受精卵发育转化成具备目的基因的全新个体。在当今社会中,这类型的方法在我国农业之中得到了运用。并且国内的转基因抗虫棉使用的就是花粉通道方法培植出来的,可以增加利益的时候还能解决虫害引起农作物产量少的问题出现。而把这个方法使用到玉米种植中,其简单易操作,也比较容易推广,非常适合使用到我国农业的发展之中。

二、细胞组织培育的运用情况分析

因为单倍体种植品种是在细胞组织培育的基础之上开展的,其是使用分子生物和遗传学等技术的基本原理知识和方式,为了改善生物性能和构架,对细胞所含的物质和构架进行重新组织。并且采用细胞培育和细胞结合等方式,进而培养出全新的品种。而玉米组织以及细胞培育其实是在很久以前就出现了,并且有关专家人士采用玉米幼胚作为外体,诱导愈伤组织获取了玉米二倍体植株,然后通过研究显示,诱导玉米愈伤组织的最佳材质就是幼胚。除了这些以外,因为思考到组培环境因素、发育因素、选取材料部位因素等都可能会产生不好的影响,所以使用组织培育的方式,可以达到取得玉米再生植株目的的可能性并不大。一些研究人士表明,直接影响诱导的因素当中,培养基是核心因素。而且因为基因材质的差异性,所以对培养基的要求就不大不相同。因此,当诱导不一样的基因玉米品种的时候,需要相关人员在培养基当中增加不一样的激素,这样才能达到提升诱导率的最终目的。

三、分子标记的分析

通常进行动植物的遗传探求过程中,使用最多的也就是分子标记技术。其是是因为分子标记技术操作起来非常方便快捷,并且容易操作,可以快速找到问题发生的原因,非常节约时间,又不用耗费人力,相关人员在进行探索的过程中多数使用的就是分子标记技术。除此之外,分子标记技术已经在玉米种植以及生产过程中有着较多的运用研究,其集中于基因的定位、辅助种植等运用的探索工作中,而且也获得了不小的运用结果。第一,采用分子标记技术,在玉米种植资源和遗传、自交鉴定上有较大的用处。第二,在抗性和经济形状中占了比较核心的位置,在玉米杂种方面被广泛运用。

结束语

由于生物技术被广泛使用在农业种植中,所以或多或少也有着一些不好的问题发生,所以需要相关研究人士进行深入探索,进而解决这些问题,进而对于生物技术在玉米种植中的运用进行不断研究和分析。只要当今信息科学技术的持续发展和进步,那么相信生物技术会发展的越来越好,进而把其运用于玉米种植中,推动生物技术和玉米种植更好的发展。

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单方洲(1996-),男,汉族,现在西南大学生物技术学院2015级,生物技术专业学生,研究方向:生物技术,植物学,基因工程等方面。

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