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1、生物技術在玉米遺傳育種中的應用及展望摘要：玉米是我國的主要糧食作物之一。目前,我國玉米單產(chǎn)和總產(chǎn)的增長速度已超過其它發(fā)展中國家,玉米雜交種的普及率也達到95%左右,接近于發(fā)達國家的水平,玉米在我國糧食生產(chǎn)中的地位顯得愈來愈重要。但隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，迫切需要提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì).目前國際國內(nèi)育種技術迅猛發(fā)展，以基因工程為核心的生物技術的廣泛應用，以及生物技術育種與常規(guī)育種技術的有機結合提高了玉米育種的效率，開辟了玉米育種的新途徑。本文主要論述生物技術在玉米遺傳育種上的應用研究及提出對玉米遺傳育種的
2、展望。關鍵詞：玉米遺傳育種生物技術玉米，學名：ZeamaysL.，英文名字：Maize，Corn，別名：玉米、苞蘆、玉蜀、玉茭黍、大蜀黍、棒子、苞米、苞谷、玉菱、玉麥、稀麥、玉豆、六谷、蘆黍、珍珠米、紅顏麥、薏米包，金豆。玉米早熟禾科(Poaceae)玉蜀黍族(Maydeae)一年生谷類植物，植株高大，莖強壯，挺直；葉窄而大，邊緣波狀，于莖的兩側互生；雄花花序穗狀頂生，雌花花穗腋生，成熟后成谷穗。玉米原產(chǎn)于南美洲。7000年前美洲的印第安人就已經(jīng)開始種植玉米。由于玉米適合旱地種植，因此西歐殖民者侵入美洲后將玉米種
3、子帶回歐洲，之后在亞洲和歐洲被廣泛種植。大約在十六世紀中期，中國開始引進玉米，十八世紀又傳到印度。到目前為止，世界各大洲均有玉米種植，其中北美洲和中美洲的玉米種植面積最大。[12]玉米是世界上分布最廣泛的糧食作物之一，種植面積僅次于小麥和水稻而居第三位。種植范圍從北緯58°(加拿大和俄羅斯)至南緯40°(南美)。中國是世界玉米主要生產(chǎn)和消費國之一，玉米產(chǎn)銷量占世界玉米總量的20％左右，僅次于美國，居世界第二位，其次是巴西、墨西哥、阿根廷。同樣，在我國3大谷物中，玉米產(chǎn)量也位居第二位，而且在谷物中的比重逐年遞增。[
4、1]玉米是我國的主要糧食作物之一。目前,我國玉米單產(chǎn)和總產(chǎn)的增長速度已超過其它發(fā)展中國家,玉米雜交種的普及率也達到95%左右,接近于發(fā)達國家的水平,玉米在我國糧食生產(chǎn)中的地位顯得愈來愈重要。因此，玉米育種的研究受到廣泛的重視,多途徑創(chuàng)新和深入研究不僅有利于提高我國玉米種質(zhì)資源的利用效率,而且對促進我國玉米生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展也顯得非常重要。我國玉米雜交種優(yōu)勢的利用對提高玉米單產(chǎn)起到了至關重要的作用，目前國際國內(nèi)育種技術迅猛發(fā)展，以基因工程為核心的生物技術的廣泛應用，以及生物技術育種與常規(guī)育種技術的有機結合提高了玉米育
5、種的效率，開辟了玉米育種的新途徑。但隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，迫切需要提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)，比如現(xiàn)在廣泛種植的農(nóng)大108、鄭單958。近年國外新品種的介入如先玉335等，這就給我國的廣大育種科技人員提出了新的挑戰(zhàn)。如何對已往的育種思路、育種方法、育種目標進行調(diào)整已經(jīng)引起了廣泛關注。[1]近年來，除常規(guī)育種技術外，生物技術在各種作物育種上也取得了很大的突破，如組織培養(yǎng)育種技術、單倍體育種技術、基因工程育種、分子標記輔助育種等。在玉米育種上，生物技術育種與常規(guī)育種技術的有機結合提高了玉米育種的效率，開辟了玉
6、米育種的新途徑。從我國的玉米育種現(xiàn)狀來看，利用單倍體育種技術選育自交系已經(jīng)成為自交系選育的重要手段、利用分子標記劃分玉米雜種優(yōu)勢群和雜種優(yōu)勢模式已經(jīng)得到了大家的認可并在育種實踐中加以應用，轉(zhuǎn)基因玉米已經(jīng)逐步從實驗室走向田間，并將很快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。[2]生物技術育種不僅對豐富玉米種質(zhì)資源，建立玉米雜種優(yōu)勢群，提高育種效率，發(fā)揮了無可替代的作用，而且對促進我國玉米生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展和加快經(jīng)濟建設做出了非常大的貢獻。本文主要論述生物技術在玉米遺傳育種上的應用研究及對玉米遺傳育種的展望。1.生物技術在玉米育種上的應用1.1細
7、胞工程育種玉米組織培養(yǎng)和細胞培養(yǎng)起步較早，Green（1974）首先獲得了玉米再生植株，并篩選出抗小葉斑病的細胞系和再生植株。到了20世紀80年代，玉米組織培養(yǎng)成功的報道已在國外大量出現(xiàn)，能高效率地以多種基因型誘導出胚性愈傷組織并再生植株。與此同時，謝友菊等人以玉米幼穗為材料，多基因型誘導出胚性愈傷組織取得了可喜進展。由于玉米組織培養(yǎng)受基因型限制，因而國內(nèi)成功報道并不多見。盡管難度很大，但經(jīng)過多年努力，張舉仁等不但建立起玉米體細胞無性系的成套技術，而且注重選材以骨干玉米自交系和單交種為主，并通過細胞突變體篩選獲得
8、抗逆自交系。[3]1.2單倍體育種單倍體育種是加速培育玉米自交系的一種有效方法。單倍體育種主要包括孤雌生殖和孤雄生殖兩個途徑。孤雌生殖一般采用花粉培養(yǎng)，通常有兩種方法：一是離體子房培養(yǎng)，二是藥劑誘導孤雌生殖（整株）?；ǚ叟囵B(yǎng)一般在兩代便可獲得純合二倍體自交系。國內(nèi)外許多學者對此展開了研究，在國內(nèi)古明光等（1975）誘導出第一批玉米花粉植株，經(jīng)根尖染色體觀察，16個綠色植株
