生物技術育種的方法精選(九篇)

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第1篇：生物技術育種的方法范文

[關鍵詞] 林業育種 作用 發展前景

[中圖分類號] S722.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2016）06-0124-01

前言：森林一向有“地球之肺”的稱號，森林在地球環境中的重要性由此可見一斑。對于我國來說，森林資源和林業同樣具有重大意義，一方面，林業是我國農業的重要組成部分，每年都創造大量的產值，另一方面，林業的發展好壞對我國生態環境的整體質量有很大影響，同時也影響著生態平衡。這一點往往被人忽視，卻是林業對我國最重大也是最有價值的意義。從我國整體生態環境的大概念來看，林業所具有的調節和維護功能甚至比它巨大的經濟效益還要重要。鑒于此，對林業育種提升重視程度，加大研究力度就十分重要了。

1 林業育種的重要作用和其對林業發展的重要意義

1.1 林業育種的重要意義

進入經濟發展的快速期以來，我國取得了舉世矚目的偉大成就。但不應忽視的是，在快速進行城市化、工業化、和現代化的背景下，我們飆升的GDP之后，是不斷惡化的環境和不斷減少的植被面積。有數據表明，建國以來，我國的森林面積已減少了11.5%，而且總體仍呈衰退趨勢。在這樣的情況下，我們應當采取的林業發展策略，不僅僅是要減緩阻止森林資源的破壞，更要提升整個林業的發展質量。而提升林業發展質量，最主要的就是進行合理的林業育種。品性優良的樹苗是好的林業發展的基礎和根本支撐點。由此可見，林業育種不僅對于農業具有重要的意義，對于我國現在逐步踐行的“可持續發展”和“生態文明建設”的發展戰略也有一定的作用。

1.2 優秀的林業育種對林業的發展的重要意義

林業所依靠的根基，是森林生態系統，而森林生態系統，是所有生態系統中組成最復雜，受影響因素最廣泛的一個，同時也是對整個生態環境影響最大的一個。所以，林業也就成了人類最難以管控的農業發展模式。具體的來說，林業雖然具有更好的自愈能力和對災害的抵抗力，但容易遭受的災害卻也更多，干旱、水澇、蟲害，這些都是林業的大敵。此外，由于林業具有農業發展模式中最強的獨立性，所以其產量提高也十分困難。人類若想從客觀的環境條件上影響林業的發展質量，其投入遠大于產出。所以，如果想要大幅度的提升林業發展水平，對樹苗進行擇優篩選培養，開展合理的林業育種，是最具效率和實用意義的方法。尤其是我國目前林業育種的水平還比較落后，如果能夠結合最新的生物技術，將其與傳統的育種方法相結合，配合使用，我國的林業發展必能跨上一個嶄新的臺階。

2 我國林業育種的發展前景

2.1 新的生物技術在林業育種的應用前景

近年來，生物技術發展可謂神速?？梢灶A見，生物技術的出現，將極大的改變人們的固有觀念和生產生活方式。生物技術，也將使生物育種發生翻天覆地的改變。生物技術具體來說，就是通過相關的生物體系，使用現代的生物學原理，通過處理經過加工或者自然的底物和實驗原材料，實現既定目標的學科?，F代生物技術在林業育種中的主要應用手段主要有：基因工程、細胞工程、組織培養這三個方向?；蚬こ炭梢酝ㄟ^裁剪拼接基因的方式將各種優良性狀轉移到選定的育種目標細胞中，達到快速積累優良性狀的作用，甚至可以跨物種的轉移性狀，突破親本不雜交的限制，這一點是傳統育種方式比不了的。細胞工程，則是通過在細胞級別進行改造和制定培養。而組織培養，則是利用植物細胞的全能性，通過無性生殖的方式培育大量幼苗。這種方式，可以在短時間內，準確而大量的培養我們想要獲得的具有優良品性的樹苗。綜上所述，新的生物技術將為林業育種工作帶來了光明的發展前景。

2.2 新的生物技術與傳統育種相結合是未來林業育種的主要模式

新的生物技術雖然具有育種周期短，性狀指向性高，育種目的明確等獨有的優勢。但傳統的育種方式和篩選方法仍然具有成本低，風險小，穩定性極高的特點。因此，新的生物技術與傳統的育種方式不是取代與淘汰的關系，亦不是競爭的關系，而是互補和互相彌補的關系。生物技術與傳統育種的結合使用，可以使育種結構變得更加合理，形成高低搭配，遠近結合的層次。更有利于林業育種的產物具有更優良的品性，抗性，和穩定性。由此可見，將新的生物技術和傳統的育種方式結合起來，兩者互相促進，互相彌補，才是在新科技時代下，林業育種所應該采取的正確發展模式，也是未來林業育種的理想發展方向。

3 結語

林業育種對于林業的整體發展，有著決定性的作用，而林業，不僅具有極高的經濟價值，對于整個生態也起著調節中樞的作用。我國近年來經濟發展雖然很快，但卻導致了森林面積和森林資源的不斷減少，加之我國森林資源總量雖然較大，人均水平卻十分低下。因此，我們必須注重提升林業的發展質量。而要提升林業發展質量，就必須將林業育種水平提高。隨著科技進步和技術革新，現代生物科技引領下的林業育種工作，具有著十分光明的發展前景。相信我國的林業育種水平，將得到跨越式的提高。

參考文獻

[1]李云蜆，秦飛，楊學民，等農林業轉基因抗蟲性育種的研究應用情況概述[J]江蘇林業科技，2001，28（2）：46-48.

第2篇：生物技術育種的方法范文

然而，現實的情況是，根據不同作物種類，中國植物分子遺傳育種研究水平與國際先進水平相差10年到30年。分子育種在產業化方面也處在相對低的發展水平。因此，中國分子遺傳育種要走出目前的困境，需要做大量具體細致的工作。

分子生物技術育種優勢顯著

過去，人們依靠傳統育種方法獲取作物新品種，其根據選擇的特性確定植物親本，然后通過雜交、回交或者直系篩選程序來完成。傳統育種方法存在著極大的盲目性、經驗性、不確定因素和長周期的問題。

目前，世界遺傳育種研究已從傳統的常規育種技術進入依靠生物技術育種階段。科學家已從單個基因的測序轉為有計劃、大規模地檢測水稻等重要生物體的基因圖譜，全世界已有6000多項農作物方面的生物技術研究成果進入田間試驗。所有這些都表明，未來世界種子產業競爭的焦點主要是生物技術，尤其是DNA（脫氧核糖核酸）標記輔助育種和基因工程。生物技術向人類展示了種業的巨大發展潛力，創造著農業革命的未來。許多發達國家已明確提出了“向生物技術要產量”的口號。

植物的分子遺傳育種可謂系統的分子生物學工程，它是植物細胞學、植物生理學、傳統分子生物學、生物統計學以及傳統遺傳育種的綜合體，是高通量分子遺傳育種和傳統遺傳育種相結合的系統工程。分子育種簡單地說就是在作物育種領域應用分子生物學技術，其可概括為數量性狀位點圖譜或基因測序發現特殊基因位點、分子標記輔助育種、基因組篩選以及基因工程幾個部分。

要實現作物分子遺傳育種的目標，首要任務是了解選擇群體細胞的生理生化特性以及與之相對應的表型現象，也就是要確定植物群體實際基因或基因片段的表達與表型現象的內在關聯程度。而這種關系的確立過程即是獲得基因表達的數量性狀位點圖譜或相關圖譜的過程。為獲得數量性狀位點圖譜，需要經過選擇那些遺傳上有著明顯分離的作物親本品系、獲取能夠區別不同品系的基因標記、借助先進的第二代測序技術進行DNA測序和利用統計技術確定可用來預測作物特性表現型的DNA標記。

確定預測作物特性表現型的DNA標記后，人們便可用此DNA標記進行相關特性的育種選擇，即作物育種的標記輔助選育。這種選育過程相對于傳統的表現型篩選要簡單，它可以為我們節約大量的時間、精力和資源。這種選育過程的優勢表現在人們能在苗期進行選擇以及可以進行單株選擇。

分子水平植物遺傳育種的實施可幫助人們在最短的時間里實現下列目標：1.大大縮短半野生群體轉化為商業用新作物品種的時間和空間；2.讓現存的作物品種盡快適應新的環境壓力，如抗病蟲害，以及滿足人們對其營養成分和形態學的需求；3.迅速地讓那些來自相同種類的野生家系的、有價值的特性載入到現存作物中去；4.容許植物育種家直接操作那些高度復雜的植物特性，如雜種優勢和花卉類特性;5.能夠對那些常常被忽略的孤生作物，如小米、山藥、根類和塊莖類作物等進行有效的遺傳選育。

建立高通量分子遺傳育種技術平臺

中國迫切需要建立多個大規模、高效率的分子遺傳育種技術服務平臺。這個服務平臺應該由國家統籌建立，實行企業化管理。引進和吸收國際先進的技術和設備（包括第二代和第三代測序技術設備，可進行全自動化用于單株篩選培育的溫室設備等），并建有能進行常規育種的繁育基地。這個平臺的建立應該能夠為植物遺傳育種科研機構和種子企業等，根據不同作物、品種、品系以及相對應的特性，提供全方位高通量分子遺傳育種服務。這些服務包括：基因標記物的篩選、標記親本篩選、高通量測序以及與之對應的作物分子遺傳育種項目、高統量分子標記輔助育種、遺傳數據分析、種質基因庫的建立、品種親本篩選、種子品質鑒定和常規的品種比較試驗等。除此之外，企業本身還能夠承擔國家重大科研項目。

這種高科技服務平臺的建立，能夠有效地利用現有的與農業生物技術研究相關的以及已經建立起來的與傳統植物遺傳育種有關的人才和技術設施，同時有能力滿足中國制種業在高科技生物制種方面的需求，從某種程度上解決目前中國種業至今不具備高科技研發能力的問題。采取企業化的管理機制，如果操作得當，有國家政策層面上的支持，3年至5年內完全有可能達到上市企業的水平。

農業的作物分子遺傳育種是一個系統工程，其重要性和社會影響力絕不亞于航空航天工程?？紤]到中國的實際情況，有必要成立一個國家級別的作物遺傳育種專家委員會，其由中國科技部、農業部和農科院牽頭，組織國內外從事作物分子遺傳學研究的專家組成專家委員會，針對中國現有的主要農作物（大約300種），逐個就目前該種作物相關的分子遺傳育種水平進行調研，針對不同作物種類，提出未來5年至10年分子遺傳育種的詳細規劃，并擬定出詳細的系統研究方向、策略和研究方案；同時根據不同作物種類及其重要的篩選特性，推選出適合中國國情的分子遺傳育種專項課題，通過類似于國家863計劃的形式，在全國范圍內實行競爭申請項目課題，由專家委員會在整個課題實行過程中監督指導具體課題的執行和落實情況。

分子生物育種高通量技術是關鍵

確定正確的發展方向需基于中國國情和世界種業發展趨勢。當今中國種業最重要的和首要的發展方向是對傳統育種技術進行改造，利用生物技術向傳統育種技術進行滲透，提高農作物的育種效率，向以生物技術為代表的高新育種技術轉變。傳統的品種間雜交選育新品種周期較長、效率較低，以生物技術為代表的高新技術與傳統的育種技術相結合，則可以快捷高效地培育農作物新品種，因此，實施常規育種和生物技術育種相結合的科技創新戰略，可逐步提高中國種業的科技含量。建立不同作物種類的分子水平的種植資源庫，把高科技分子育種技術以及分子水平的親本選育和種質鑒定貫穿到我們種業發展的各個環節中去，將是種業今天和未來發展最重要的方向和目的。

分子育種儀器設備的自動化操作是實施農業高通量作物分子育種的基本保證。然而，實現高通量作物分子育種必須有能力在高通量的前提下對不同作物種類提取和分離高純度DNA/RNA，以實現在苗期短的生長期限內對單株進行選育的可能。這也是中國目前實施農業高通量分子育種的技術瓶頸。與此同時，中國科研機構技術不全面，與農業有關的科研機構分散和多為小型試驗室，這些造成了中國目前分子水平育種技術落后，基礎研究水平低的情況。即使有些已經鑒定的基因標記和數量性狀位點圖譜也因為不理想，而無法直接應用于分子標記輔助育種實現。

培訓、培養和引進分子遺傳育種人才

當今世界作物育種業甚至世界農業競爭的焦點就是科學技術和掌握科學技術的人才。誰抓住了技術和人才，誰就在競爭中占據了主動。近年來，中央和地方政府出臺了一系列引進高科技項目和人才的計劃，并從過去的“招商引資”轉變為今天的“招才引智”。但是，在不少各地高科技項目和人才招聘活動中，很難找到與農業生物技術有關的人才和項目。這種現象也許意味著在農業生物技術領域，中國缺乏能讓生物技術人才施展才華的技術平臺。

中國農業分子生物學家黎裕等專家分析了中國分子遺傳育種存在的問題，認為中國作物分子育種新技術新方法創新能力弱、分子育種高效化和規模化沒有得到根本解決，以及分子手段與傳統育種技術尚需有機結合。然而，或許存在另外一個問題，那就是中國缺乏農業分子遺傳育種方面的系統設計師。正如一家想成功開發出具有市場潛力計算機軟件的公司，重要的不是公司有多少計算機軟件工程師，而是需要有一個具有市場觀念、能進行全方位思維的系統軟件設計師。

第3篇：生物技術育種的方法范文

摘 要：隨著科技水平的發展，農業生產也漸漸步入了科學化、技術化的時代。生物技術的迅猛發展以及廣泛運用給技術化種田提供了技術支持。在玉米育種中，采用生物技術育種與傳統常規的育種技術相結合的方式，培育出了玉米的新品種，這種新品種高產、抗逆、優質、抗病，提高了玉米的育種效率，縮短了育種進程。本文將從玉米生物技術育種的種類以及特點展開論述，分析基因工程技術在玉米抗病、抗蟲、抗藥劑以及品種改良方面的應用，總結我國在轉基因玉米育種的成果。

關鍵詞：生物技術；玉米育種；轉基因技術

中圖分類號：S513 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230036

玉米在糧食作物中，是僅次于水稻和小麥的世界第3大糧食作物，我國玉米播種面積高達0.2億hm2左右，僅次于美國。玉米在人們日常生活生產中的地位顯得愈來愈重要。它不僅是一種糧食作物，同時在能源、醫療、工業等多方面都發揮著很重要的作用。隨著社會的進步，人們生活水平的不斷提高，對于玉米的需求量也越來越高，但是近年來，由于耕地面積不斷減少，自然災害、病蟲災害的頻發，導致玉米產量逐年下降，人們對于高產抗病的玉米新品種的渴望日益強烈，這就對玉米育種有更高的要求。生物技術與傳統常規技術相結合培育出的新品種滿足了人們這一需求。

1 生物技術在玉米育種中的應用

自20世紀80年代始，科學家以及農業學家們嘗試利用生物工程技術，把外源或者經體外修飾后的仍椿因導入到植物當中，改良品種的種植性狀，并且獲得成功。20世紀90年代轉基因玉米的研究取得了突破性進展。玉米的轉基因育種是指通過物理、化學以及分子生物學等多種方法將外源基因整合到玉米基因中，并在玉米中表達目標蛋白，從而使玉米獲得外源基因的所有表達。玉米轉基因育種是通過基因轉移方法創造玉米新種質或新品種。最近這幾年以來，生物工程的興起，特別是基因工程技術在品種改良中的應用，為培育抗性品提供了新的發展方向以及新的技術手段，其中轉基因技術將玉米基因庫中不具有的抗性基因導入玉米中，實現了傳統常規育種方式無法達到的基因重組，進而提高了育種的水平。到目前為止，抗蟲的轉基因玉米是研究的最為成熟的，抗除草劑的轉基因玉米也獲得很大進展。轉基因生物工程技術在玉米育種當中的應用，打破了原有的物種間基因交流界限，充分利用了自然界其他物種的優秀基因資源，突破了原有的玉米育種的種種局限，實現了對于玉米選種的定向改良。

2 常見的玉米轉基因技術

根據對于玉米的外源基因遺傳轉化原理 ，可以把玉米轉基因技術大致分為3類：農桿菌介導的基因轉化方法、DNA 直接導入的基因轉化技術以及花粉管通道介導的基因轉化技術。到目前為止，應用最為廣泛的是農桿菌介導法、基因槍法和花粉管通道法。

2.1 農桿菌介導法

通常所說的農桿菌是指在土壤中，生活在植物根的表面，通過根組織滲透出來的營養物質來維系生存的革蘭氏陰性細菌。主要包括2種：根癌農桿菌和發狀農桿菌，在農桿菌介導植物基因轉化中應用最多的是根癌農桿菌。它可以通過侵染植物的受傷部位將其 Ti質粒上的T-DNA區轉移到植物受體細胞并整合到植物基因組中，因此利用 Ti質粒介導基因轉化系統的研究引起人們廣泛關注并取得極大成功。

采用農桿菌介導法在玉米遺傳改良中有很多優點。這個轉化系統利用的是天然的轉化載體系統，成功率高，效果好。遺傳穩定，費用低，操作簡單。近年來，通過科學家的不斷努力，對于農桿菌介導法的不斷優化，使得這種方法在玉米轉基因的應用中越來越廣泛，取得了不錯的成果。

2.2 基因槍法

基因槍法又被稱之為粒子轟擊，這種方法是在1987年創立的，它是利用高速運動的金屬微粒將附著于微粒表面的外源 DNA分子帶入到受體細胞中的一種遺傳物質導入技術。

基因槍法不僅適用于單子葉植物，也適用于雙子葉植物，同時可以實現多種基因的同時轉化，獲得再生植株?？v然它的優點很多，但是它的缺點也特別突出，費用高，操作過程繁瑣，在轉化DN段的時候容易斷裂，外源基因沉默或者拷貝不完整。

2.3 花管粉通道法

花管粉通道法是由我國學者周廣宇在20世紀80年代提出的?；ü芊弁ǖ婪ㄖ冈谑诜壑笙蜃臃績茸⑸浜谢虻腄NA溶液，利用植物開花受精的時候形成的花粉通道，將外源DNA導入受精卵細胞，并進一步地被整合到受體細胞的基因組中，隨著受精卵的發育而成為帶轉基因的新個體。通過這種方式育種的優點有很多。不用組織培養獲得再生苗，克服了受體植株再生難的問題。操作簡單，轉化率高，轉化周期短，受環境的限制小。但是這種方法也存在一定的缺陷，后代外源基因z傳穩定性較差，且往往不符合孟德爾分離定律，不利于后續研究的開展。

3 轉基因玉米研究的進展

雖然目前仍然以傳統常規技術為主，近些年來，由于生物技術的迅猛發展，在各種農作物上取得的突破性進展，這些技術手段為玉米育種提供了更廣泛的育種方法。其中比較有代表性的抗除草劑轉基因玉米培育，抗蟲基因玉米的培育，抗逆轉基因玉米的培育。

3.1 抗除草劑轉基因玉米培育

雜草是農民種田過程中遇到的比較頭疼的問題，由于雜草處理起來很麻煩，而且除去，不久又會再生。為了解決這一難題，人們通常噴灑除草劑，對于除草劑的使用，不僅減少了農民田間管理的工作量，而且提高了工作效率，但是通常在除草的同時，也會對玉米產生影響，常規的玉米品種中缺少對抗除草劑的合適基因。2013年余桂容等人通過農桿菌介導法將抗草甘膦雙價基因 G2R79-epsps 轉入玉米幼胚細胞，獲得 7 株轉基因陽性植株，獲得了可耐6%草甘膦的轉基因玉米材料，為抗除草劑玉米新品種選育提供了較好的基礎材料?？钩輨┺D基因玉米的培育，正好解決了這一難題。

3.2 抗蟲基因玉米的培育

病蟲害一直是影響玉米質量與產量的重要因素。為了解決這一難題，自20世紀90年代以來，通過對于轉基因技術的研究，在抗蟲轉基因玉米的品種培育上取得了突破性的進展。目前對于抗蟲轉基因玉米的研究主要集中在多價抗蟲基因的同時轉化以及抗蟲基因優化2方面。經過多年的努力，具有很好的抗蟲效果的轉基因玉米材料已經被研制出來，并且已經進入安全證書申請階段。

3.3 抗逆轉基因玉米的培育

近年來，自然災害頻發，旱澇、鹽堿以及污染等，致使玉米減產。通過科學家和農業學家的不斷研究與實驗，通過抗逆功能基因的遺傳轉化及抗逆相關轉錄因子的超表達提高玉米的抗逆性，提高玉米對抗自然災害能力，從而保證玉米的產量。

4 結論

文中通過以上論述，簡單闡述了轉基因玉米生物技術育種的應用及其研究成果，可以看出在轉基因玉米培育上已經取得很多成果，來提高玉米的產量，同時，展望了基因工程技術和轉基因玉米的研究進展在玉米育種中的應用前景，總結了生物技術與常規育種相結合的重要性。在國內，對于生物育種也給予了高度重視，生物技術是對常規育種方法的一種發展和補充，填補了常規育種方法的不足，但是在提高玉米的產量的同時也不能忽視玉米的質量，對于轉基因玉米的培育還有很長的路要走。隨著科學技術的發展，玉米育種一定會更加科學化、高效化。進一步促進我國玉米生產的長期穩定發展和加快經濟建設做出了更大的貢獻。

參考文獻

[1]關淑艷，馬義勇，曲靜.高產優質玉米新品種“吉農玉309”選育報告[J].吉林農業大學學報，2010（6）：603-605.

[2]鞏振輝，申書興.植物組織培養[M].北京：化學工業出版社，2007.

第4篇：生物技術育種的方法范文

關鍵詞：生物技術；林木遺傳育種；基因工程

中圖分類號： S961.6 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20151132024

樹木育種是林業發展中一個重要的組成部分，其可以為林業種植提供一大批新型的高質量品種，但是由于受到樹木本身遺傳特性的影響，部分遺傳特性無法通過傳統的手段來進行更改。而生物技術在其中的運用則可以徹底打破傳統研究手段的弊端，從基因學等遺傳角度來對林木育種進行分析和探究，以確遺傳育種的質量，同時其也可以為林木遺傳改良的發展奠定堅實的基礎，所以對于生物技術在遺傳育種中的應用進行研究具有重要的意義。

1 材料與方法

林木遺傳育種實際上就是通過改良和探索林木遺傳的規律和特性來提升林木種子的整體生長質量。本次研究主要借鑒國內外有關林木遺傳育種方面取得的成就來進行分析和研究，以更好的指導我國林木遺傳育種的發展。目前，我國林木種群面臨這嚴峻的種植危機，所以林木遺傳育種的重要性日益提升，其已經逐步成為林學學科中研究的龍頭學科，但是林木遺傳育種必須要切實結合常規育種和現代生物技術，以不斷加快育種的進程，縮短育種周期，以創設出一大批新的品種。另外，本次研究主要采用文獻參考法來借鑒林木遺傳育種所涉及到的各個生物領域，具體主要包括林木基因組、林木遺傳轉化和林木基因工程等3個方面，同時就這些方面的研究內容進行了詳細地分析和闡述。

2 結果

2.1 林木基因組方面

通常而言，生物學中的遺傳標記主要包括分子標記、形態標記、同功酶標記和細胞學標記等幾種標記類型，而分子標記則實際上是以DNA分子本身所具有的多態性為基礎的一種遺傳性標記形式，其可以充分反映生物個體以及群體間所具有的特定DN段。在當前的林木業中所用的分子標記方式主要由SSR（簡單重復序列）、RFLP（限制性片段多態性）和AFLP（擴增片段多態性）等形式，并且已經廣泛應用于基因定位、親緣關系鑒定、克隆以及遺傳育種等領域中，并且已經在基因控制方面取得了優異的成績。

2.2 林木遺傳轉化方面

近些年來，我國在遺傳轉化效率提高方面進行了深入的研究，并且產生出一些新技術，比如超聲波輔助農桿菌介導法（SAAT）、農桿菌介導結合法、低能離子束、負壓與農桿菌介導結合法以及基因槍與農桿菌介導結合法等，這些均有助于提高相應的基因轉化效率，增強農桿菌浸染質量。比如，在2003年時期，Zaragoza等將抗除草劑中的bar基因片段借助SAAT導入到刺槐中，并成功獲得了的轉基因植株。

2.3 林木基因工程方面

針對林木基因工程方面的研究，現在主要包括抗病基因工程、抗蟲基因工程、抗逆基因工程以及木質素改良基因工程等幾個方面。在抗病基因工程方面，我國在抗病毒基因研究方面的起步比較晚，借助的抗病毒基因只有黃瓜花葉、楊樹花葉和洋李痘等病毒外殼蛋白基因。林木抗真菌基因主要包括角質酶基因和幾丁質酶基因等類型，具體基因研究內容主要包括過氧化物酶、黃酮合成酶、抗菌肽以及溶菌酶等基因，并且以抗菌肽基因為主。比如，Scorza R.等將杏（Prunus）導入到洋李痘病毒（PPV）的外殼蛋白中，達到了提高該病毒植株抗性的目的。另外，實驗人員借助農桿菌介導法將毛白楊導入到兔子體內克隆的防御基因中，并達到了抑制多種微生物生長的作用，比如立枯病、農桿菌和枯草桿菌等等微生物。

在抗蟲基因方面。調查研究表明，當前全球范圍中已經有超過60種轉Bt殺蟲基因植物。比如，張冰玉等借助根癌農桿菌介導法在銀線楊基因組中導入抗鞘翅目害蟲基因（Cry3A）而獲取了新型的再生植株；而Southern及PCR點雜交的實驗結果表明，外源基因已經可以被整合到楊樹基因組中，并且經過生物學的研究，轉基因株系BGA-5已經具有毒殺光肩星天牛以及抑制植物生長的效果，并且殺蟲率高達30%，而抑制幼蟲的生長率也達到80%左右。

在抗逆基因工程方面。植物本身的抗寒性主要是由多種基因所共同控制的，單靠幾個基因是無法確保其抗寒特性的。比如，楊川平等以無菌葉片作為轉化受體的主要材料，借助根癌農桿菌介導法來將Bet2A這一外源基因導入到小黑楊的無菌苗葉片中的特定基因中，同時對于已經獲得轉化的11株轉化苗進行了斑點雜交和PCR擴增檢測，并得知外援基因Bet2A已經順利整合入小黑楊基因組中。又如，Wei Tang等在火炬松中借助根癌農桿菌介導法導入葡萄糖醇6-磷酸脫氫酶基因和甘露醇1-磷酸脫氫酶基因這兩種類型的基因，并成功獲得了具有高耐鹽性的轉基因植物品種。

3 討論

在林木基因組方面。雖然傳統的分子標記具有一定的優勢，但是依舊存在著一些不足和缺陷，比如分子標記在各個遺傳背景中的表現穩定性不足等。特別是隨著楊屬植物基因組計劃的實施，該全基因組信息可以為其他類型林木基因組的研究與發展提供重要的參考，同時也可以幫助學生可以從特定的基因組中找尋其對應的功能，從而進一步加快分子育種技術的快速發展。

在林木遺傳方面。林木基因工程開展的重要前提是要先建立一個科學、完善的遺傳轉化體系。但是遺傳轉化工作本身是一項綜合性很強的工作類型，其主要包括：攜帶外源基因載體系統的構建、組培再生系統的建立以及基因轉化系統的構建等。通常而言，林木的遺傳轉化實際上主要包括兩個受體系統，即體胚發生與器官發生。胚狀體再生系統本身具有很強的外援DNA接受能力，并且可以嵌合的轉基因植株體比較少，加之其本身的繁殖率比較高，適合大規模生產，所以其是當前最為理想的基因轉化受體系統。農桿菌是當前林木遺傳轉化的介導，而隨身深入了解Vir基因在實際轉化中的應用，大大提高了農桿菌介導轉化的頻率，同時也有利于提高Vir基因的實際轉化效率。

在林木基因工程方面。林木病害是致使生產力出現降低的一個主要原因，所以在林木中導入抗病基因具有廣泛的應用前景。蟲害是影響林木生長的重要因素，甚至會毀滅一大片的森林。林木抗蟲分子育種研究的基因類型主要包括蛋白酶抑制劑基因（PI）和蘇云金桿菌毒蛋白基因等兩種類型。目前，在病蟲防治方面，我國對于蘇云金芽孢桿菌制劑的應用已經具有數十年的發展和研究史，其所產生的Bt毒蛋白（昆蟲毒素）已經被廣泛應用于抗蟲植物基因的研究中來。通過修飾、改造和表達Bt殺蟲基因蛋白中的基因，可以更好地培育有關的抗蟲轉基因植物；而在當前的林木抗逆基因中，主要包括耐鹽、抗旱和抗凍層基因類型，其中的耐鹽和抗旱基因主要是與肌醇、甘露醇和脯氨酸等滲透壓調節分子所合成的一種基因類型，比如乙醇脫氫酶基因和脯氨酸合成酶基因等；在抗寒、抗凍方面，已經在魚類抗凍基因途徑、糖類基因和超氧物歧化酶等的研究方面取得了很大成果。

隨著生物技術的發展，基因工程等先進的遺傳學知識為林木遺傳育種的發展開辟了一條嶄新的發展途徑。其不僅可以突破傳統育種手段的束縛，從DNA基因角度來對育種遺傳進行研究，也可以大大節省人力、物力、和空間，提高林木遺傳育種的研究質量，并在抗病基因工程、耐鹽堿基因工程和提高光合效率等領域內均取得了突破性進展。相信在不久的過來，生物技術必將會為林木育種發展創造更大的經濟和社會效益。

參考文獻

[1] 沈熙環.林木常規育種與生物技術的應用[J].林業科技開發，2014，20（1）：1-4.

第5篇：生物技術育種的方法范文

摘 要：采用紫外分光光度計法分別在412 nm和670 nm處測定不同顏色的蛋殼溶液的吸光值，同時測定血清中不同生化指標的含量。結果表明，原卟啉在4種顏色的蛋殼血清中的含量差異達到極顯著水平（p<0.01）；原卟啉在不同顏色的蛋殼中的含量與其相應血清中含量為極顯著負相關（p <0.01）。利用原卟啉在不同類型雞血清中的含量及反光值的不同，對其后代幼雛進行選育，以便檢查該方法在育種上的準確性。

 

關鍵詞：原卟啉；育種；色素；血清

中圖分類號：s831.2 文獻標識碼：a doi編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.05.004

改革開放30年來，國民經濟迅速發展，國內總體消費水平不斷提高，人們對雞蛋品質及雞肉品質的要求亦日益提高，與此同時，各主要育種公司為了滿足市場的需求，紛紛加快對優良種雞的選育，種雞場對孵化率越來越重視。其中蛋品質是衡量蛋雞生產性能的重要指標[1]，同樣也是蛋雞育種重要的選種指標。新科技的進展促進了動物育種的實踐，現在的我們處在一個新的時代，即生物技術時代。雖然對生物技術怎樣改變動物育種難以絕對化，但是，可以樂觀的預言：人類將很快創造出“設計動物”，即用基因來建造。但是，生物技術的進展對動物育種的影響范圍和程度將取決于它們的有效性、實用性以及成本。因此在分子生物技術難以在實際大規模的生產中應用時，我們可以用血液中生化指標對育種進行實踐操作，即測定某一特定品種血清中某種特定指標的含量，對后代群體的育種選育從幼雛的血液測定開始，從而減少飼料、人力等資源[2]。中國農業大學寧中華教授已經著手開始利用此方法對紫殼蛋雞的選育。我國一些地方雞種中這種蛋的比例較高，在20世紀70年代以前出口到香港等地非常受歡迎。

 

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗雞群來自北農大種禽有限公司的褐殼雞群、紫殼雞群、白來航雞群、粉殼蛋雞群，每組選取30只抽血，用作標準曲線的制定，同時抽取臺山科朗現代農業有限公司的黃麻雞群血樣300份。

 

1.2 儀器設備與試劑

美國varian公司生產的caryeclipse型熒光分光度計；法國生產的jouana13毛細管高速離心機；肝素抗凝劑：取一支12 500 u肝素抗凝劑，用0.68%氯化鈉溶液稀釋至25 ml（500 u·ml-1）；5%硅藻土生理鹽水懸浮液：稱取5 g硅藻土，以生理鹽水配制成100 ml；4∶1乙酸乙酯-冰乙酸混合液；0.5 mol·l-1鹽酸。

 

1.3 試驗步驟

（1）試驗各管按表1配制。

（2）分別渦旋混合15 s，然后1 369.55×g離心10 min。

（3）取3 ml上清液，各加0.5 mol·l-1的鹽酸4 ml，再混合5 min，吸去上層有機溶劑，取下層鹽酸溶液，狹縫寬度為20 nm，在激發慮片408 nm和散射慮片604 nm下測定吸光強度。

 

（4）取抗凝血0.03 ml于毛細管內，再將盛血的毛細管放入高速離心機中離心，12 000 r·min-1，取出后測定每個血樣的紅細胞體積，然后用步驟（3）中得到的血樣吸收值除以每個血樣的紅細胞壓積，得到每單位紅細胞中游離原卟啉的相對含量。

 

1.4 試驗樣品的前處理

采用ito等[3]的方法，將雞蛋蛋殼在80 ℃的條件下烘干12 h，將烘干的蛋殼進行稱質量，然后研碎。每個個體取0.25 g蛋殼用4 ml溶解液（甲醇與濃鹽酸按2∶1的比例混合而成）溶解，將溶解液避光靜置12 h，以1 369.55×g離心45 min。最后用紫外分光光度計分別在412 nm和670 nm處測定蛋殼溶解液的吸光值。

 

1.5 標準曲線的制作

取原卟啉0.36 mg，膽綠素0.26 mg，分別溶于6 ml溶劑（甲醇∶濃鹽酸=2∶1）中，漩渦震蕩，避光溶解12 h，這樣分別制備成原卟啉標準原液和膽綠素標準品原液。使用5 ml大槍頭在若干空白的10 ml管中加入3 ml溶劑（甲醇∶濃鹽酸=2∶1），然后進行梯度稀釋，用同樣的方法分別制備成最高稀釋至512倍的原卟啉和膽綠素溶液。最后，用紫外分光光度計分別在412 nm和670 nm處測定蛋殼溶解液的吸光值。

 

1.6 數據分析與統計方法

利用sas 6.12軟件進行相關性分析、回歸分析和差異性檢測。數據采用平均數±標準差來表示。

2 結果與分析

從圖1中可以看出，4種顏色的蛋殼反光值有一個總的趨勢，即從白色蛋到褐殼蛋的反光值逐漸的降低，但是不同顏色的蛋殼反光值之間很難確定有一個明顯的界限，因此，很難用反光值作為某種顏色蛋殼的判定標準，只能將其作為某種蛋殼顏色的特征。

 

在育種工作的實際操作過程中，由于雞蛋顏色的確定是在母雞達到一定日齡后產蛋才能實現，所以那些不需要的雞群個體在此期間要耗費大量的人力、飼料等，從而大大增加了我們育種的成本，造成不必要的浪費，因此需要一種在分子生物技術不能大規模應用的條件下，可以提前確定所需要個體的方法。

 

從表2可以發現，血清中原卟啉的相對含量從白殼蛋雞到褐殼蛋雞呈逐漸降低的趨勢，差異達到極顯著水平（p<0.01），而且這一趨勢與原卟啉在不同顏色的蛋殼中的含量趨勢是相反的。

 

在分子生物技術以前，最早有人提出利用血型作為育種上早期選擇的依據，各種動物的血型系統不同，表現型與基因型也不同，某系統的等位基因數為n，則其基因型數為n（n+1）/2[4-5]。在理論上，血型組合數為各血型系統基因數的乘積，但實際上數目很大。所以，除一卵雙生外，所有血型系統的基因型都相同的個體是很難見到的[6]。在此啟發下，我們可以用血液中生化指標對育種進行實踐操作，即測定某一特定品種血清中某種特定的含量對后代群體從幼雛開始測定，從而減少飼料、人力等資源[7-8]。臺山科朗現代農業有限公司正在利用蛋殼中原卟啉總含量與血清中原卟啉含量的對應關系，對尚未開產的純系雞群進行抽血檢測，測定其中含量后，與標準曲線進行比對，針對將來市場需要，確定留種雞只個體將來產蛋的顏色，利用早期選擇來減少后期的飼養成本。

 

3 結論與討論

血清中原卟啉的相對含量從白殼到褐殼蛋雞是逐漸降低的，差異達到極顯著水平（p<0.01），而且這一趨勢與原卟啉在各種顏色的蛋殼中的含量趨勢是相反的?？偭坎煌哪懢G素與原卟啉再按不同的比例沉積到蛋殼中[9]，就會形成深淺不同的各種顏色的蛋殼[10]。因此，我們可以用血液中生化指標對育種進行實踐操作，從而減少在育種中的經濟浪費，提高育種工作效率 [11]。隨著科朗現代農業有限公司在血清中某種物質含量的利用技術的不斷成熟，在分子育種手段不能大規模應用于現代育種的現實約束下，科朗育種將首先探索出一條新的育種路徑。

 

參考文獻：

[1] 牛金明.褐色種蛋殼色深淺與其孵化率的關系[j].中國家禽，2000，22（3）：31.

[2] 王克華，曲亮. 如皋黃雞產蛋性能與遺傳參數分析[j].中國畜牧雜志，2006，46（9）：12-14.

[3] dal barto l. salmonella situation in lation americal with special reference to brazil[r].germany，2011.

 

[4] 王金玉，陳國宏. 數量遺傳與動物育種[m].南京：東南大學出版社，2004：261-262.

[5] 王謙. 優質黃羽肉雞開產日齡選擇方法的研究[d].廣州：華南農業大學，2004.

[6] 孫宏進. 對發展優質地方家禽產業的思考[j].中國禽業導刊，2002（16）：261-262.

[7] 李國清. 雞球蟲病血[m].北京：中國農業大學出版社，1988.

[8] 塞弗. 禽病學[m]. 蘇敬良，譯.第11版.北京：中國農業出版社，2005：178.

[9] 吳清民. 獸醫傳染學[m].北京：中國農業出版社，2002：252-255.

第6篇：生物技術育種的方法范文

在中國，先鋒公司于1997年設立了杜邦先鋒北京辦事處，至2008年底按播種面積計算約占國內玉米種子市場的6％。先鋒公司是一家技術為導向的農業科技育種公司，始終將研發領域的投入作為企業的核心優勢，每年投入銷售額8％～12％的資金用于玉米育種研發。其非常重視自己的技術研發成果，多以專利的形式予以保護。通過分析先鋒公司在中國的專利申請狀況，可以幫助我們了解先鋒公司在中國的專利申請策略和知識產權戰略。

先鋒公司中國專利申請概況

先鋒公司在中國的專利申請量為144件，其中發明140件，外觀設計4件。

先鋒公司從1986年就開始在中國申請專利，整個20世紀80年代共在中國申請2件專利，第一件是一種用于治療動物腸胃疾病的細菌組合物，主要涉及動物用藥品，第二件是利用微生物防腐劑防護干草的方法。這兩件申請都不在先鋒公司的主營業務種業范圍之內，因此這兩件申請可以看成是先鋒公司在中國申請專利的試水行為，當時先鋒公司還未在中國開展業務，主要活動還限于科研合作活動。其于1983年在中國農業大學設立聯絡站，進行玉米品種試驗，直到1996年才找到適合中國生產條件的種質，然后開始在中國的育種研發和投資。所以在第一次申請之后的近十年內，先鋒公司幾乎沒有在中國再申請專利，直到1995年開始恢復申請。先鋒公司1995年的一件中國專利申請涉及控制作物開花的遺傳基因，說明此時其已經開始涉足農業生物技術的研究和應用，并開始在中國對此進行專利布局。

從先鋒公司的網站上可以獲知，其在1989年就建立了自己的生物技術小組，并在1996年成為第一家研究農作物遺傳學的公司。1996～1998年間，先鋒公司開始在中國陸續申請農業生物技術方面的專利，例如“通過表達高水平的抗生物素蛋白誘導植物雄性不育性”(CN96196046)、“用于生產單性果實和蔬菜的轉基因方法和組合物”(CN97194240)等。1999～2003年，先鋒公司在中國的專利申請很少，5年才提交2件，這可能是由于其被杜邦公司并購的原因，其發展戰略有所調整，公司業務還處于整合階段，影響了其專利申請節奏。

從2004年開始，先鋒公司在中國的專利申請量有了大幅增長，2005～2009年的平均年增長率達到36％，專利申請的內容涉及轉基因技術、育種方法等多個方面，而且在2005和2008年申請了4件涉及產品外包裝的外觀設計專利，這說明此時先鋒公司已經在積極拓展中國市場并銷售多個系列的產品，而且希望通過外觀設計專利的形式保護其在售產品免受假冒偽劣產品的沖擊。

2010～2011年先鋒公司的中國專利申請量驟降，這很可能是因為通過PCT途徑進入中國的專利申請周期較長(超過32個月)，大部分專利申請還未公開，不能被檢索統計到。因此目前所能得到的先鋒公司2010～2011年中國專利申請統計數據是不完全的。但是根據其2004年之后一直延續的中國專利申請趨勢以及其在農業生物技術領域技術發展現狀來看，先鋒公司在2010～2011年乃至以后在中國的專利申請仍將保持快速增長的趨勢。

與先鋒公司在全球范圍內的專利申請總量相比，其在中國的專利申請數量并不高。先鋒公司在全球的專利申請超過2700項，其中只有100多件在中國進行了申請。先鋒公司最早的專利申請是1977年在美國申請的US4154021A(棉花種子的連續去纖維方法)。整個20世紀80年代先鋒公司在全球的專利申請約30件，而在中國只申請了2件。在農業生物技術領域，先鋒公司最早的專利申請是1986年的AU7093587A(基因組中含有病毒cDNA編碼的反義RNA和轉錄終止子的抗病毒植物)，其在中國1995年才開始農業生物技術領域的專利申請。由此可以看出，在先鋒公司的全球專利戰略體系中，中國是一個布局相對較晚，專利申請量相對較少，但近年來越來越被重視的區域。

先鋒公司雜交育種技術在中國的知識產權保護

先鋒公司在中國申請的140件發明專利主要涉及農業生物技術和育種技術兩個分支，其中生物技術相關專利申請超過80％，而育種技術以及其他的專利申請不足20％。盡管目前農業生物技術是熱點、前沿的研究領域，但是由于技術發展和產業政策的限制，先鋒公司在中國的業務仍是以出售通過雜交育種技術獲得的玉米種子產品為主，所以育種技術領域是與其目前業務最相關的領域，在該領域中先鋒公司希望能改良種質資源和提高農作物的產量。

先鋒公司在育種技術方面的中國專利申請主要包括提高種子質量的方法例如“提高玉米種子質量的方法”(CN1144453A)，對種子或其組織進行定向、定位、收集、取樣、分析的方法例如CN1281332A、CN102095600A等，以及用于育種的相關裝置例如“對種子進行涂覆，辨識，并索引的裝置”(CN102131378A)。先鋒公司在育種技術領域的中國專利申請相對較少，而且主要是在育種相關的檢測分析方法方面的申請，這是由于植物新品種并不屬于中國專利法的保護客體，所以雜交育種得到的新種子產品在中國并不能通過專利進行保護，而根據《中華人民共和國植物新品種保護條例》的規定，新的雜交種子產品可以通過申請植物新品種而受到保護。到目前為止，先鋒公司在中國共申請了18個植物新品種(參見表1)。

其實先鋒公司在中國很早就開展了玉米雜交育種的研發和試種，1998年建立了中國鐵嶺先鋒公司，并在遼寧鐵嶺和河南新鄉設立研發中心，分別研發春、夏播玉米品種，針對中國市場進行育種和測試。先鋒公司目前在售的玉米種子產品包括黃淮海區的先玉128、先玉252、先玉335(黃淮海)、先鋒321322(黃淮海)、先玉738(新品種)、先玉688(新品種)，東華北區的先玉335(東華北)、先玉508(東華北)、先鋒33875、先鋒38P05、先玉420、先玉696、先鋒32D22(東華北)、先玉698(新品種)和西南區的先玉508(西南區)，其中大部分都已經申請植物新品種而希望獲得保護?？梢娫谟N技術領域，先鋒公司在

中國的知識產權策略是以植物新品種保護為主，專利保護為輔。

先鋒公司在農業生物技術領域的中國專利布局

農業生物技術被認為是農業技術重要的發展方向之一，可以為解決全球的糧食短缺問題提供新的途徑。農業生物技術領域也是目前各種業公司競相爭奪的技術前沿陣地。先鋒公司宣稱自己是第一家研究農作物遺傳學的公司，因此在其專利申請中農業生物技術領域也是其主要關注的技術領域。先鋒公司在這個領域的中國專利申請主要包括以下幾種類型：①采用基因工程技術改造各種植物遺傳基因的方法，例如“用于生產單性果實和蔬菜的轉基因方法和組合物”(CN1217026A)；②具有特定功能的核酸或多肽片斷，例如“異戊烯基轉移酶序列及其使用方法”(CN101061228A)、“新的草甘膦N-乙酰轉移酶基因”(CN1531594A)；③轉基因植物的選擇和培育技術，例如“轉基因作物的抗性治理策略”(CN101568641A)、“二倍體胚的選擇性切除”(CN101652481A)。這些專利申請所涉及的轉基因作物類型主要包括玉米、大豆、高粱、小麥、油菜、水稻、向日葵和苜蓿等，而且很多功能基因片段可以插入不特定的對象中，對植物載體沒有特別限制，也就是說基本涉及了所有的作物種類。

先鋒公司在農業生物技術領域的主要研發目的在于通過改造植物的遺傳特性使轉基因植物產品在性狀和營養品質等方面更加符合人類的要求，包括提高植物的生物產量以提高生產率，降低生產成本；提高植物環境適應能力以減少農藥和肥料的使用，降低對環境和產品的污染，減少糧食的損失，降低農民的成本和投資的風險；改善植物營養成分的種類以提高產品的市場競爭力，為消費者提供特殊需要的各種食品等。先鋒公司在農業生物技術領域專利申請的發明目的也與此密切相關：①獲得產量高、生長速度快的轉基因植物，例如CN1269837A就是通過表達高水平的抗生物素蛋白誘導植物雄性不育性來替代傳統的人工、機械、化學方法而控制花粉產生，以便提高生產效率，CN101437958A則是通過特定DNA序列篩選高產量的大豆品種；②獲得具有抗除草劑、抗蟲、抗病、抗逆等特性的轉基因植物，例如CN101297040A就是使植物表達GAT多肽和URA多肽從而獲得對多種除草劑的耐受性，CN101511863A則是在植物中插入蘇云金芽胞桿菌的特定核酸片段使其能編碼具有抗鱗翅目蟲害的多肽，CN101589147A是提供玉米的ERECTA基因以改善農作物的生長、蒸騰效率和耐旱性；③獲得改善營養成分的轉基因植物，例如CN1192239A就是在植物細胞中引入特定的DNA序列使植物產生更豐富的蘇氨酸。

先鋒公司在中國市場的專利申請策略

就先鋒公司中國專利申請的法律狀態而言，大部分申請仍處于審批過程中，已經審批完畢的只占其申請總量的約20％，這些專利申請中被授權的約占50％，另一半申請被視為撤回或被駁回。從既往的50％授權率指標來看，先鋒公司對于中國專利法和中國專利審查制度的適應和認識程度還有待提高。

先鋒公司在中國的發明專利申請主要是通過PCT途徑提交的，也有部分通過《巴黎公約》途徑進行，其所有的發明專利申請都有優先權信息。專利申請的優先權國別體現了專利技術的首次申請國信息，即專利技術的實際研發地或技術輸出地信息。分析先鋒公司在中國的發明專利申請優先權國別，發現大部分優先權來自美國，有少量來自英國，卻沒有在中國直接進行申請的專利。由此可以看出，盡管先鋒公司在中國很早就開展了大量研發和試驗活動，但是這些研發行為并未在中國形成相應的專利申請，所以其在中國的研發活動可能并未涉及其核心技術研發。另外先鋒公司在2002年與中國登海種業公司成立合資公司，2006年又成立敦煌種業先鋒海外有限公司，但從登海種業和敦煌種業的專利申請狀況和公布的年報信息來看，先鋒公司與其只是在生產和商業銷售上進行合作，不涉及育種研發和技術轉讓。由此可知，先鋒公司在中國市場仍是以銷售貿易為主，中國仍然只是先鋒公司的技術輸入國。

從先鋒公司的研發投入來看，其所屬的杜邦集團投入的研發費用由2009年的13.8億美元提高到2010年16.5億美元，約占杜邦集團凈銷售收入的約5.2％，其中在先鋒公司所屬的種業以及食品相關業務板塊的研發投入約10億美元，占杜邦集團研發投入總額的約61％?？梢娤蠕h公司的研發資金非常充裕而且這幾年在快速增長，這必然也會體現在先鋒公司未來的專利申請量上?？梢灶A見，在接下來的幾年中，先鋒公司在中國的專利申請數量仍然會保持較快增長。

第7篇：生物技術育種的方法范文

關鍵詞：枇杷；種質資源；引種；育種

枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.）屬薔薇科枇杷屬，為亞熱帶常綠果樹。枇杷是中國南方的特產果樹，秋萌冬花，春末夏初正值一年中最缺新鮮水果之時成熟，其果肉柔軟，甜酸適度，風味佳美，具有潤肺、止咳、健胃、利尿和清熱的功效，深受消費者喜愛。目前，我國是世界上最主要的枇杷生產國，枇杷為多年生無性繁殖作物，對種質的保存，目前還只能采取田間活體種植的方法。隨著收集份數的增加，如何預防自然災害，有效保存種質，成為枇杷種質資源工作者亟需解決的問題。隨著近年來枇杷的快速發展，生產與科研中相繼產生了一些用于提高枇杷生產性能的技術，其中育種方式的進步最為關鍵。開展枇杷種質資源和育種的研究對枇杷生產、開發、綜合利用具有重要意義。

1 種質資源

1.1 枇杷的起源

枇杷原產我國，已有2000多年的栽培歷史，最早由我國傳到日本，被稱為“唐枇杷”，以后再傳到許多亞熱帶國家和地區。在我國西南地區，四川漢源、瀘定、會理、普格，湖北長陽、恩施等地都有野生枇杷分布；經多年研究認為，貢嘎山東南坡的大渡河中下游地區，即大相嶺以南的石棉、漢源、峨邊等地可能是普通枇杷的起源地。

1.2 枇杷的分類

在枇杷的分類問題上，不同學者表述不同，即使同一國家甚至同一作者的說法也可能前后不一致，英國和美國認為有10多個種，日本認為有20個種，我國學者有的認為有30種。枇杷屬植物約有30 種，分布在亞洲溫帶和亞熱帶地區。中國原產15個種（變種）：普通枇杷、大渡河枇杷、麻栗坡枇杷、櫟葉枇杷、騰越枇杷、怒江枇杷、香花枇杷、齒葉枇杷、倒卵葉枇杷、南亞枇杷、大花枇杷、臺灣枇杷、橢圓枇杷、窄葉枇杷、小葉枇杷。中國擁有豐富的枇杷種質資源，種類多，分布廣，野生、半野生的種系繁多。據15個?。▍^）的不完全統計，目前共有枇杷地方品種、實生優株和野生資源代表單株（ 類型）642個，其中140個有利用價值，僅《枇杷志》記載的就達397份（栽培種379份、野生及半栽培種18份）。

枇杷一般依生態類型、果肉顏色、果實形狀、成熟期和用途等進行分類。

依生態類型，枇杷可分為溫帶型和熱帶型2大品種群。溫帶型品種耐寒性較強，表現為葉小、木質堅硬、生長較緩慢、花期不一致、果小等，如浙江的軟條白沙、洛陽青；熱帶型品種耐寒性較差，表現為葉大、果大、花期一致、生長迅速等，如福建的解放鐘、白梨。

依果肉顏色，枇杷可分為白肉和紅肉2大品種群。白肉品種的果肉為乳白色或淡黃色，肉質細嫩，汁多味甜宜鮮食，如白玉、白沙、白梨；紅肉品種的果肉為橙黃至橙紅，肉質致密，甜酸適度，宜制罐和鮮食，如富陽、大紅袍、茂木。

依果形，枇杷可分為長形、圓形和扁圓形3種。長形品種的果實較大，果核少，果肉厚，如長紅3號、茂木；扁圓形品種的果核多、肉薄，如紅柑本、算盤只；圓形品種的果實介于長形和扁圓形之間，如大紅袍寶珠。

依成熟期，枇杷可分為早熟、中熟、晚熟3種。早熟品種，如早鐘6號；中熟品種，如大紅袍、白梨；晚熟品種，如解放鐘。

依用途，枇杷可分為鮮食和制罐品種。鮮食品種，如軟條白沙、早鐘6號；制罐品種，如洛陽青、太城4號。

2 選育目標

若以鮮食早熟為主，可選育豐產、穩產、果大、肉厚、少核或無核、高糖、低酸、品質優、色澤好、較耐貯運的品種。

2.1 大果型

我國具有不少大果型品種資源，如解放鐘、大五星等，平均單果重70g以上，最大達172g，可以直接用于適宜引種地區的枇杷生產。枇杷果實大小在不同品種間及同品種內部差異很大，這就為大果型的實生選種和雜交選種提供了較大范圍的選擇余地，即使通過傳統的育種方式，也完全能選出大果型的新品種。

2.2 高品質

國內外市場對枇杷果實品質要求高，不僅需要果實大，外觀好，而且要求肉質佳。我國枇杷品種多以果實肉色分為紅肉品種和白肉品種。白肉品種肉質細膩，汁多味甜，品質優良，但皮薄，雨水多時易裂果，抗性差，產量低，樹勢弱，難栽培。紅肉品種恰恰相反，肉質粗，味不如白肉品種清甜，但果皮厚，遇雨不裂果，生長勢強，產量高，易栽培。紅肉品種外觀品質好，就大多數地區而言，努力提高現有紅肉品種的內在品質是枇杷育種的任務。如能保持紅肉品種的優點不變，加上白肉品種的優美風味，無疑將更好地滿足人們對優質批杷的需求。

2.3 早熟

枇杷果實成熟期屬數量性狀遺傳，早熟對晚熟性狀基因具有明顯的遺傳優勢。我國引進的日本品種森尾早生，成熟期特早，在福建福州地區4月上旬成熟。黃金松[5]等以超大果型的解放鐘為母本，森尾早生作父本進行有性雜交，選育出特早熟品種早鐘6號，在福州地區常年于4月初成熟。

2.4 無核或少核

目前枇杷栽培品種多為肉薄核多可食率低， 因此，選擇肉厚、少核或無核、高可食率、風味優良的品種有重要的經濟價值。福建果樹所通過化學誘變方式，獲得了四倍體枇杷新品種“閩三號”，但其種子敗育，由于缺乏來自種子的激素刺激而不能坐果成熟。經外源激素花期處理后，雖能形成無核果實，但果實小或表現畸形，尚無生產價值。此外，福建農林大學通過枇杷種子的胚乳培養，獲得了類似三倍體的試管苗。盡管目前這方面的研究尚停留于試驗中，但為今后培育無核枇杷品種奠定了良好的種質資源基礎。

2.5 砧木

我國對枇杷砧木研究很少，一般采用實生苗作砧木。枇杷砧木根系不發達，分布淺，怕漬水，所以砧木育種亦是今后枇杷品種改良的重要一環。我國的一些野生、半野生枇杷及枇杷近緣種作為砧木具有矮化作用。

2.6 抗寒

枇杷為亞熱帶果樹，秋冬開花，果實初夏成熟，花和幼果極易受冬季低溫的凍害。因此，我國枇杷育種專家較早注意到抗寒育種的重要性，但進展不大。

3 引種

20世紀時，我國的許多枇杷品種已被引種到了印度、南亞、南非、南美等地。時到今日，枇杷已成為世界各國普遍栽培的小樹種果樹之一。20世紀70年代以來，我國也從日本、西班牙等國家引進了一些優良的新品種，如森尾早生、長生早生、大房、房光、白茂木等。枇杷屬植物在我國不是等密度分布，促使人們廣泛引種外地原產的品種。江蘇、福建、重慶、昆明、湖南等省市經過多年的栽培試驗，成功引種白玉、霸紅、解放鐘、森尾早生等多個優良品種，擴大了枇杷的分布范圍。近年，和潤喜等人將福建莆田和四川成都兩地的長紅3號、解放鐘和大五星3個大果枇杷品種引種到蒙自，結果生長良好。

4 育種途徑

4.1 實生選種

枇杷整個群體中，果實大小差異很大，從10～200g都有，且同一品種內部果實大小往往也可相差一倍以上，所以為實生選種提供了一個變異范圍極大的選擇群體。

目前，枇杷的大多數栽培品種來自于實生播種繁殖，實生選種成為選育新品種的一種最簡易有效的途徑。近30年來，經過科技工作者的不懈努力，從實生樹中選出新品種或新株系30多個。如福建果樹所選育的長紅3號和太城4號；華中農大選育的華寶2、3號，浙江省農業科學院園藝所選出的洛陽青、少核大紅袍、塘棲早豐；江蘇吳縣果樹所選出的質優、耐寒的白玉、大果白沙；四川納溪縣農業局選出的瀘州6號、瀘洲8號等。

4.2 雜交育種

有性雜交育種是定向培育新品種的主要途徑。近幾年，隨著花粉育性和無性繁殖研究的進展，采用雜交選種以獲得親本的優良性狀得到了發展。夏起洲認為，不同品種間的枇杷授粉結實率最高，同株自花授粉最低，同品種株間授粉居中，自交親和性比品種間雜交親和性差，這樣又為枇杷雜交育種提供一個可能。20世紀70年代來，福建、浙江、江蘇、湖北等省的有關部門，都開展了枇杷雜交育種工作，先后培育出數千株雜種樹，并選出一批優良單株，為枇杷品種的更新換代打下了基礎。如福建省農科院果樹研究所選育的香鐘系列、鐘津2號、香城4號和早鐘6號品種等，浙江省農科院園藝研究所培育的81-3-7、82-6-26、81-1-10等。

4.3 倍性育種

枇杷核大且多，肉薄，可食率低，產量不高，培育無核新品種有其特殊意義。近年來，我國枇杷的多倍體育種取得了可喜的進展。黃金松等利用常規化學誘變得到了四倍體新品種——閩三號，花期經赤霉素處理，已成功獲得了無籽枇杷。 孔素萍應用秋水仙素誘變結合組織培養技術進行枇杷染色體加倍試驗，但未得到大量的多倍體。鄭少泉等利用輻射誘變達到染色體數目加倍的目的，但這個試驗得到的少核果實機率極低，不能應用于生產實踐。以上這些進展，為今后培育無核枇杷新品種奠定了良好的基礎。

4.4 生物技術育種

由于枇杷童期長，基因高度雜合，常規育種難度大，通過生物技術可加速育種進程。

4.4.1 莖尖培養。早期，已有研究人員將枇杷莖尖進行了組織培養并獲得了再生植株。2000年萬志剛等人考慮到枇杷品種可能對莖尖培養條件有影響，單獨對白沙品系枇杷冠玉進行莖尖培養，而此前試驗所用的外植體均為實生苗和紅沙品系枇杷，且進一步改進了莖尖培養的培養基配方，獲得適合白沙品系枇杷莖尖培養的誘導配方、增殖配方和生根配方。

4.4.2 胚培養。枇杷胚培養再生成完整植株的研究較早。林慶良等在基本培養基中附加6-BA和2，4-D，枇杷幼胚培養20d，誘導出愈傷組織；附加Zet，培養30d后誘導出大量不定芽；附加1/2 N和IBA誘導芽苗生根，20d后形成完整植株，但胚的萌芽率較低。孔素萍等在2002年篩選出的最佳萌芽培養基為1/2MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L IAA+0 mg/L NAA，使枇杷胚培養的萌芽率提高到了79.29%，且萌芽時間較早，接種后15d即可萌芽。除了胚直接發育成為完整植株和愈傷組織誘導出芽苗的方法外，許多研究者還進行了其它方法研究。

4.4.3 胚乳離體培養胚。胚乳為天然三倍性細胞，通過培養可獲得三倍體植株，最終得到無籽果實。利用胚乳培養以獲得三倍體植株，在一些果樹上已經取得了一些進展。2002年彭曉軍等在前人研究的基礎上做了后續研究，誘導出了芽苗，同時還發現，低溫處理對枇杷胚乳形成愈傷組織有促進作用，但具體原因沒有進一步探討。

4.4.4 原生質體培養。從20世紀70年代以來，果樹原生質體培養及細胞融合取得很大的進展，在蘋果、柑橘等果樹上的應用都獲得了成功。枇杷原生質體培養方面的研究較少，林順權等用幼胚愈傷組織進行枇杷原生質體的分離和培養，最后得到了枇杷的再生植株，為原生質體培養的深入研究提供了參考。

4.4.5 分子標記技術的應用。近幾年，隨著生物技術的不斷發展，分子標記技術在果樹的遺傳作圖、品種鑒定、遺傳多樣性、基因定位、系統發育、分子標記育種等方面得到了應用。2002年潘新法等對枇杷的基因組DNA進行了多態性分析，采用2個RAPD引物共擴增出了l9個條帶，發現多態性和單態性位點16個，比較供試品種DNA中的一個擴增指紋，將16個枇杷品種一一進行了區分。2003年，陳義挺等用RAPD標記對解放鐘等11個枇杷品種遺傳資源進行了聚類分析，進一步在分子水平上說明了枇杷果肉色澤可以作為分類的一個指標。到了2006年，盛良明等將ISSR技術應用于枇杷的4個品種和1個新株系親緣關系的研究，選用11條引物擴增出47個DN段，其中35個片段呈多態性，得出結論為新株系與冠玉和親種的親緣關系較近。

5 問題與展望

第8篇：生物技術育種的方法范文

University of Agriculture in Faisalabad,

Pakistan.

P.J.C Harris, School of Science and

the Environment, Coventry University,

UK(Eds.)

Abiotic Stresses

Plant Resistance Through Breeding

and Molecular Approaches

2005, 725pp.

Softcover $ 89.95

ISBN 1-56022-965-9

Food Products Press

M. 艾什勒弗，P.J.C哈里斯編

預測到2020年，全球人口將超過80億。隨之產生的食物匱乏將更加嚴重，尤其在發展中國家，需要增加的糧食2/3將來自于提高糧食產量；其他將通過擴大可耕種面積或通過增加作物的密度來獲得。

目前，一些基于土壤的非生物脅迫的問題（如：干旱、洪澇、鹽堿、礦物質缺乏以及不利的Ph等）可以通過灌溉、排水等物理、化學方法得到改善。然而，物理的方法非常昂貴，且無法持久。有些脅迫（特別是過高或過低的溫度）物理方法更難解決。與物理和化學方法不同，通過植物育種可以改變作物的特性，能夠解決非生物脅迫問題，這是一種經濟有效的增加農作物產量的好方法。這種方法既可以通過延長作物的生長季節，使作物能夠在貧瘠土地上耕種，又可以使更多高產的作物能夠適應艱苦的環境等方式來提高作物的總產量。

本書探討了培育抗非生物脅迫的作物新品種的基本原理和技術，介紹了現代農業生物技術應用于非生物抗性育種中的創新方法，同時也闡述了非生物脅迫下的作物的植物生理學、生物化學和分子生物學特性。

全書分兩部分。第一部分概述了培育抗脅迫作物的基本原則，著重介紹了遺傳工程和分子生物學方法在抗性育種中的應用，并且對抗鹽、抗旱、抗澇、抗金屬以及抗低營養、抗高溫、抗低溫等抗各種非生物脅迫的育種方法進行了分述（含第1~11章）：第1章環境脅迫和對作物產量的影響；第2章作物抗脅迫育種的一半原則；第3章用遺傳工程和分子生物學方法提高作物對環境脅迫的抗性；第4章遺傳圖譜及其在植物抗脅迫上的應用；第5章抗鹽性育種；第6章抗旱性育種；第7章分子遺傳學和抗澇性育種；第8章抗金屬性育種；第9章培育作物適應低營養環境；第10章抗熱性遺傳育種；第11章抗冷性育種。第二部分介紹了一些世界公認的專家在小麥、大麥、水稻、玉米、油菜、棉花和番茄等作物的非生物脅迫育種中的研究成果。書中在每一章的結尾都有詳細的參考書目、圖表、數據等。

本書可供從事植物學、農學、園藝學、植物育種學和植物的環境脅迫研究的科學家閱讀參考。

周秋菊，館員

（中國科學院國家科學圖書館）

第9篇：生物技術育種的方法范文

關鍵詞：微生物育種；項目化教學；高等職業教育

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）48-0164-03

早在4000多年前，我國勞動人民就會利用微生物來生產酒和釀造食品。如今，利用工業微生物育種技術對微生物進行改造，可以提高目的產物的產量、質量或獲得新的目的產物，并符合工廠化生產的要求，從而使抗生素、酶制劑、氨基酸、維生素、核苷酸、生物堿、激素等微生物產品產量成倍甚至成千倍增長，同時產品質量也不斷提高，各類微生物產品已深入到人類生活的各個方面。工業微生物育種技術是高等院校生物技術類專業的專業課程。在傳統的教學過程中，教學內容往往太過理論化，理論知識與實際操作未能結合，學生學習難度大，感覺枯燥乏味；而且，教學實驗安排大多是孤立的，在技術上不具有連貫性和系統性，不能將技能訓練與生產過程有機結合，學生學完之后不知如何運用，解決實際問題的能力提高不明顯。顯然，傳統的教學方式已不能滿足現今高技能生物技術專門人才培養的要求。如今，許多高職院校正在積極探索新的教學方法，項目化教學就是其中常用的一種。它依照教學目標將課程內容設計成若干個操作性較強的項目，以工作任務為中心，以典型產品（或服務）為載體，開展課程教學，將理論知識、實踐操作與素質培養融為一體，學生在完成項目工作任務過程中，既收獲了知識，又鍛煉了技能。與傳統教學法相比，項目化教學強調行動導向、項目載體、任務驅動、素質滲透、學生主體以及理論實踐一體化，主要解決“怎么做”和“怎么做得更好”這兩個問題，是培養技能型人才的主要途徑[1]。2007年，湖北生物科技職業學院生物工程系開設了《工業微生物育種技術》這門課程，它是生物技術及應用專業和生物制藥技術專業的必修課。自2010年引入項目化教學方法以來，經過多年的探索和實踐，該課程取得了良好的教學效果。

一、以崗位需求為依據確定課程目標

按照工業微生物育種技術在生物技術及應用專業人才培養方案中的定位，依據職業崗位的需求，確定本課程的教學目標，即能根據微生物育種原理和基本操作流程，制定育種的實施方案，并按照實施方案應用微生物育種技術獲得高產突變株，同時能對實施過程和原有方案進行評價和改進。課程教學目標，包括知識目標、技能目標和素質目標三個方面。（1）知識目標：熟悉工業微生物的特征，了解工業微生物育種技術的方法種類；掌握基因突變及基因重組的機制；掌握工業微生物誘變育種的原理與方法；熟悉其他常用的工業微生物育種方法。（2）技能目標：能夠根據微生物的來源與特性，選擇合適的分離純化方法，并進行分離純化操作；能夠根據微生物的類型，選擇合適的誘變育種方法；會進行生產菌種的保藏及復壯技能；能正確使用微生物的培養設備，并進行維護。（3）素質目標：具有較強的責任心和嚴謹的工作作風；具有較強的人際溝通能力；具有較強的團隊組織協調能力；具有良好的安全、環保和節能意識。

二、以育種工作流程為主線設計教學項目

項目化教學的關鍵，在于教學項目的設計。我們一般應根據課程教學目標，以職業活動的工作過程為依據，結合職業崗位的典型工作任務，按照學生的認知規律來設計項目。項目設計要打破傳統學科體系的章節編排，不應以知識的邏輯順序為依據來安排教學。每個項目都有其相應的知識、技能和素質要求，讓學生在“做中學、學中做”。工業微生物育種技術的教學項目設計具有以下特色。

（一）課程設計思路

大多數項目化教學課程的設計思路，是將課程內容設計成基礎項目、主導項目和自主項目。根據工業微生物育種課程內容、操作流程和職業活動的特點，筆者將該課程設計成一個綜合性大項目，即果膠酶高產突變株的篩選。筆者將原先孤立、分散的單個實訓項目綜合為一個由9個子項目組成的前后連貫的大項目，其連貫性、整體性的特點更為突出（表1）。兩個子項目互為依托，前一子項目的結果是后一子項目實驗材料的來源。

（二）相關專業課程銜接

該課程項目產品為篩選出的果膠酶高產突變株，可作為后續課程發酵工程、酶工程、生物分離與純化、生物制品技術的項目化教學的材料。比如，可對果膠酶高產突變株的發酵條件進行摸索，或對其發酵工藝進行優化，或從高產突變株中分離純化果膠酶，或對提純的果膠酶進行性質分析。從而完善了專業課程體系建設的連貫性、整體性及層次性，實現了專業課程之間的有機銜接。

三、以學生為主體完成項目實施

在具體子項目實施之前，筆者安排有項目概述環節，內容主要包括：①課程簡介：告知學生本課程的教學目標、項目設計情況、教學組織方法和考核方案等。②行業企業概況：介紹工業微生物的應用狀況、工業微生物的概念及特點和工業微生物技術種類等。③后續課程任務的布置：要求學生查閱相關資料，指導學生制定子項目實施方案。以微生物育種工作流程為主線，開展子項目的實施，每個子項目有各自的知識、技能目標。在子項目的完成過程中，教師只起組織、引導、指導和評價的作用，學生才是學習的主體。每個子項目的實施步驟如下。

1.項目導入。首先，教師通過案例或者問題導入學習項目，提出問題、給出提示，導入本次課程的內容，組織學生展開討論。

2.方案制定。學生通過圖書館或者網絡查閱資料，以小組為團隊討論并制定實施的初步方案。筆者通常安排學生利用課余時間完成該步驟。

3.方案確定。首先，每個小組以ppt形式向全班匯報制定的初步方案，分析實施可行性，并說明資料來源。然后，教師和其他小組對匯報組進行提問或評價。筆者通過交互式討論，引入相關知識，最后由教師對各小組初步方案進行點評，同時提出修改建議，鼓勵實施方案的多樣性。

4.方案實施。學生按照確定的方案，合理分工，團結協作，共同完成項目。在實施過程中，教師隨時檢查學生實施的情況，進行現場指導，解答學生的疑問，參與學生的討論，糾正學生的錯誤，全面掌控學生的實施效果及學習質量。

5.總結評估?？偨Y以各小組向全班展示實訓結果的形式進行。評估采取小組互評、教師點評等方式進行。每一個項目均制定了技能考核方案及評分標準，結合學生提交的實訓報告進行過程性評價。

四、以過程性評價為手段增強技能培養

成績考核是教學過程中的重要環節，好的考核方式對學生職業技能的養成會起到促進作用。傳統的單一筆試考核方式很難反映學生在學習過程中的素質和能力，與強調以素質為基礎、以能力為本位的現代高職教育理念不相符。本課程的考核以結果性評價為輔，重在過程性的評價，以靜態知識考核為輔，重在動態能力的考核，學生綜合成績的評定以過程評價、技能考核和理論考核相結合的方式進行。每個子項目的實施都要求進行過程評價，評價內容涉及子項目實施的每個步驟，以子項目5誘變劑量的選擇為例，子項目技能量化考核表如下（見表2）。

學生、組長和教師為評價主體的三方，依據量化考核標準分別給出過程評價成績，然后按照一定比例折合成學生的過程評價終成績。理論考核和技能考核通常在學期末進行。課程總評成績的組成詳見表3。

現代職業教育，應該是一種以服務為宗旨、以就業為導向、以職業能力培養為核心的教育，重心應在于培養學生的動手能力和實踐創新能力，特別是畢業后從事某種職業的謀生能力[2]。項目化教學，充分體現了學生是學習的主體的特點，學生的學習主動性和積極性被有效調動了；和傳統的教學模式相比，其教學效果得到明顯改善。當然，以就業為導向，堅持走產、學、研相結合的路線，以崗位技能促進學生就業，在高職高專院校進行課程項目化教學改革是一個漫長的過程，需要學校和教師從多方面進行改革，比如教學觀念、管理、內容設置、教學模式及結果評定等。

參考文獻：