生物技术在玉米遗传育种中的应用及展望

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1、生物技术在玉米遗传育种中的应用及展望摘要：玉米是我国的主要粮食作物之一。目前,我国玉米单产和总产的增长速度已超过其它发展中国家,玉米杂交种的普及率也达到95%左右,接近于发达国家的水平,玉米在我国粮食生产中的地位显得愈来愈重要。但随着经济的发展和人民生活水平的提高，迫切需要提高玉米的产量和品质.目前国际国内育种技术迅猛发展，以基因工程为核心的生物技术的广泛应用，以及生物技术育种与常规育种技术的有机结合提高了玉米育种的效率，开辟了玉米育种的新途径。本文主要论述生物技术在玉米遗传育种上的应用研究及提出对玉米遗传育种的

2、展望。关键词：玉米遗传育种生物技术玉米，学名：ZeamaysL.，英文名字：Maize，Corn，别名：玉米、苞芦、玉蜀、玉茭黍、大蜀黍、棒子、苞米、苞谷、玉菱、玉麦、稀麦、玉豆、六谷、芦黍、珍珠米、红颜麦、薏米包，金豆。玉米早熟禾科(Poaceae)玉蜀黍族(Maydeae)一年生谷类植物，植株高大，茎强壮，挺直；叶窄而大，边缘波状，于茎的两侧互生；雄花花序穗状顶生，雌花花穗腋生，成熟后成谷穗。玉米原产于南美洲。7000年前美洲的印第安人就已经开始种植玉米。由于玉米适合旱地种植，因此西欧殖民者侵入美洲后将玉米种

3、子带回欧洲，之后在亚洲和欧洲被广泛种植。大约在十六世纪中期，中国开始引进玉米，十八世纪又传到印度。到目前为止，世界各大洲均有玉米种植，其中北美洲和中美洲的玉米种植面积最大。[12]玉米是世界上分布最广泛的粮食作物之一，种植面积仅次于小麦和水稻而居第三位。种植范围从北纬58°(加拿大和俄罗斯)至南纬40°(南美)。中国是世界玉米主要生产和消费国之一，玉米产销量占世界玉米总量的20％左右，仅次于美国，居世界第二位，其次是巴西、墨西哥、阿根廷。同样，在我国3大谷物中，玉米产量也位居第二位，而且在谷物中的比重逐年递增。[

4、1]玉米是我国的主要粮食作物之一。目前,我国玉米单产和总产的增长速度已超过其它发展中国家,玉米杂交种的普及率也达到95%左右,接近于发达国家的水平,玉米在我国粮食生产中的地位显得愈来愈重要。因此，玉米育种的研究受到广泛的重视,多途径创新和深入研究不仅有利于提高我国玉米种质资源的利用效率,而且对促进我国玉米生产持续稳定发展也显得非常重要。我国玉米杂交种优势的利用对提高玉米单产起到了至关重要的作用，目前国际国内育种技术迅猛发展，以基因工程为核心的生物技术的广泛应用，以及生物技术育种与常规育种技术的有机结合提高了玉米育

5、种的效率，开辟了玉米育种的新途径。但随着经济的发展和人民生活水平的提高，迫切需要提高玉米的产量和品质，比如现在广泛种植的农大108、郑单958。近年国外新品种的介入如先玉335等，这就给我国的广大育种科技人员提出了新的挑战。如何对已往的育种思路、育种方法、育种目标进行调整已经引起了广泛关注。[1]近年来，除常规育种技术外，生物技术在各种作物育种上也取得了很大的突破，如组织培养育种技术、单倍体育种技术、基因工程育种、分子标记辅助育种等。在玉米育种上，生物技术育种与常规育种技术的有机结合提高了玉米育种的效率，开辟了玉

6、米育种的新途径。从我国的玉米育种现状来看，利用单倍体育种技术选育自交系已经成为自交系选育的重要手段、利用分子标记划分玉米杂种优势群和杂种优势模式已经得到了大家的认可并在育种实践中加以应用，转基因玉米已经逐步从实验室走向田间，并将很快实现产业化。[2]生物技术育种不仅对丰富玉米种质资源，建立玉米杂种优势群，提高育种效率，发挥了无可替代的作用，而且对促进我国玉米生产持续稳定发展和加快经济建设做出了非常大的贡献。本文主要论述生物技术在玉米遗传育种上的应用研究及对玉米遗传育种的展望。1.生物技术在玉米育种上的应用1.1细

7、胞工程育种玉米组织培养和细胞培养起步较早，Green（1974）首先获得了玉米再生植株，并筛选出抗小叶斑病的细胞系和再生植株。到了20世纪80年代，玉米组织培养成功的报道已在国外大量出现，能高效率地以多种基因型诱导出胚性愈伤组织并再生植株。与此同时，谢友菊等人以玉米幼穗为材料，多基因型诱导出胚性愈伤组织取得了可喜进展。由于玉米组织培养受基因型限制，因而国内成功报道并不多见。尽管难度很大，但经过多年努力，张举仁等不但建立起玉米体细胞无性系的成套技术，而且注重选材以骨干玉米自交系和单交种为主，并通过细胞突变体筛选获得

8、抗逆自交系。[3]1.2单倍体育种单倍体育种是加速培育玉米自交系的一种有效方法。单倍体育种主要包括孤雌生殖和孤雄生殖两个途径。孤雌生殖一般采用花粉培养，通常有两种方法：一是离体子房培养，二是药剂诱导孤雌生殖（整株）。花粉培养一般在两代便可获得纯合二倍体自交系。国内外许多学者对此展开了研究，在国内古明光等（1975）诱导出第一批玉米花粉植株，经根尖染色体观察，16个绿色植株