生物技术育种的方法精选(九篇)

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第1篇：生物技术育种的方法范文

[关键词] 林业育种 作用 发展前景

[中图分类号] S722.3 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2016）06-0124-01

前言：森林一向有“地球之肺”的称号，森林在地球环境中的重要性由此可见一斑。对于我国来说，森林资源和林业同样具有重大意义，一方面，林业是我国农业的重要组成部分，每年都创造大量的产值，另一方面，林业的发展好坏对我国生态环境的整体质量有很大影响，同时也影响着生态平衡。这一点往往被人忽视，却是林业对我国最重大也是最有价值的意义。从我国整体生态环境的大概念来看，林业所具有的调节和维护功能甚至比它巨大的经济效益还要重要。鉴于此，对林业育种提升重视程度，加大研究力度就十分重要了。

1 林业育种的重要作用和其对林业发展的重要意义

1.1 林业育种的重要意义

进入经济发展的快速期以来，我国取得了举世瞩目的伟大成就。但不应忽视的是，在快速进行城市化、工业化、和现代化的背景下，我们飙升的GDP之后，是不断恶化的环境和不断减少的植被面积。有数据表明，建国以来，我国的森林面积已减少了11.5%，而且总体仍呈衰退趋势。在这样的情况下，我们应当采取的林业发展策略，不仅仅是要减缓阻止森林资源的破坏，更要提升整个林业的发展质量。而提升林业发展质量，最主要的就是进行合理的林业育种。品性优良的树苗是好的林业发展的基础和根本支撑点。由此可见，林业育种不仅对于农业具有重要的意义，对于我国现在逐步践行的“可持续发展”和“生态文明建设”的发展战略也有一定的作用。

1.2 优秀的林业育种对林业的发展的重要意义

林业所依靠的根基，是森林生态系统，而森林生态系统，是所有生态系统中组成最复杂，受影响因素最广泛的一个，同时也是对整个生态环境影响最大的一个。所以，林业也就成了人类最难以管控的农业发展模式。具体的来说，林业虽然具有更好的自愈能力和对灾害的抵抗力，但容易遭受的灾害却也更多，干旱、水涝、虫害，这些都是林业的大敌。此外，由于林业具有农业发展模式中最强的独立性，所以其产量提高也十分困难。人类若想从客观的环境条件上影响林业的发展质量，其投入远大于产出。所以，如果想要大幅度的提升林业发展水平，对树苗进行择优筛选培养，开展合理的林业育种，是最具效率和实用意义的方法。尤其是我国目前林业育种的水平还比较落后，如果能够结合最新的生物技术，将其与传统的育种方法相结合，配合使用，我国的林业发展必能跨上一个崭新的台阶。

2 我国林业育种的发展前景

2.1 新的生物技术在林业育种的应用前景

近年来，生物技术发展可谓神速。可以预见，生物技术的出现，将极大的改变人们的固有观念和生产生活方式。生物技术，也将使生物育种发生翻天覆地的改变。生物技术具体来说，就是通过相关的生物体系，使用现代的生物学原理，通过处理经过加工或者自然的底物和实验原材料，实现既定目标的学科。现代生物技术在林业育种中的主要应用手段主要有：基因工程、细胞工程、组织培养这三个方向。基因工程可以通过裁剪拼接基因的方式将各种优良性状转移到选定的育种目标细胞中，达到快速积累优良性状的作用，甚至可以跨物种的转移性状，突破亲本不杂交的限制，这一点是传统育种方式比不了的。细胞工程，则是通过在细胞级别进行改造和制定培养。而组织培养，则是利用植物细胞的全能性，通过无性生殖的方式培育大量幼苗。这种方式，可以在短时间内，准确而大量的培养我们想要获得的具有优良品性的树苗。综上所述，新的生物技术将为林业育种工作带来了光明的发展前景。

2.2 新的生物技术与传统育种相结合是未来林业育种的主要模式

新的生物技术虽然具有育种周期短，性状指向性高，育种目的明确等独有的优势。但传统的育种方式和筛选方法仍然具有成本低，风险小，稳定性极高的特点。因此，新的生物技术与传统的育种方式不是取代与淘汰的关系，亦不是竞争的关系，而是互补和互相弥补的关系。生物技术与传统育种的结合使用，可以使育种结构变得更加合理，形成高低搭配，远近结合的层次。更有利于林业育种的产物具有更优良的品性，抗性，和稳定性。由此可见，将新的生物技术和传统的育种方式结合起来，两者互相促进，互相弥补，才是在新科技时代下，林业育种所应该采取的正确发展模式，也是未来林业育种的理想发展方向。

3 结语

林业育种对于林业的整体发展，有着决定性的作用，而林业，不仅具有极高的经济价值，对于整个生态也起着调节中枢的作用。我国近年来经济发展虽然很快，但却导致了森林面积和森林资源的不断减少，加之我国森林资源总量虽然较大，人均水平却十分低下。因此，我们必须注重提升林业的发展质量。而要提升林业发展质量，就必须将林业育种水平提高。随着科技进步和技术革新，现代生物科技引领下的林业育种工作，具有着十分光明的发展前景。相信我国的林业育种水平，将得到跨越式的提高。

参考文献

[1]李云蚬，秦飞，杨学民，等农林业转基因抗虫性育种的研究应用情况概述[J]江苏林业科技，2001，28（2）：46-48.

第2篇：生物技术育种的方法范文

然而，现实的情况是，根据不同作物种类，中国植物分子遗传育种研究水平与国际先进水平相差10年到30年。分子育种在产业化方面也处在相对低的发展水平。因此，中国分子遗传育种要走出目前的困境，需要做大量具体细致的工作。

分子生物技术育种优势显著

过去，人们依靠传统育种方法获取作物新品种，其根据选择的特性确定植物亲本，然后通过杂交、回交或者直系筛选程序来完成。传统育种方法存在着极大的盲目性、经验性、不确定因素和长周期的问题。

目前，世界遗传育种研究已从传统的常规育种技术进入依靠生物技术育种阶段。科学家已从单个基因的测序转为有计划、大规模地检测水稻等重要生物体的基因图谱，全世界已有6000多项农作物方面的生物技术研究成果进入田间试验。所有这些都表明，未来世界种子产业竞争的焦点主要是生物技术，尤其是DNA（脱氧核糖核酸）标记辅助育种和基因工程。生物技术向人类展示了种业的巨大发展潜力，创造着农业革命的未来。许多发达国家已明确提出了“向生物技术要产量”的口号。

植物的分子遗传育种可谓系统的分子生物学工程，它是植物细胞学、植物生理学、传统分子生物学、生物统计学以及传统遗传育种的综合体，是高通量分子遗传育种和传统遗传育种相结合的系统工程。分子育种简单地说就是在作物育种领域应用分子生物学技术，其可概括为数量性状位点图谱或基因测序发现特殊基因位点、分子标记辅助育种、基因组筛选以及基因工程几个部分。

要实现作物分子遗传育种的目标，首要任务是了解选择群体细胞的生理生化特性以及与之相对应的表型现象，也就是要确定植物群体实际基因或基因片段的表达与表型现象的内在关联程度。而这种关系的确立过程即是获得基因表达的数量性状位点图谱或相关图谱的过程。为获得数量性状位点图谱，需要经过选择那些遗传上有着明显分离的作物亲本品系、获取能够区别不同品系的基因标记、借助先进的第二代测序技术进行DNA测序和利用统计技术确定可用来预测作物特性表现型的DNA标记。

确定预测作物特性表现型的DNA标记后，人们便可用此DNA标记进行相关特性的育种选择，即作物育种的标记辅助选育。这种选育过程相对于传统的表现型筛选要简单，它可以为我们节约大量的时间、精力和资源。这种选育过程的优势表现在人们能在苗期进行选择以及可以进行单株选择。

分子水平植物遗传育种的实施可帮助人们在最短的时间里实现下列目标：1.大大缩短半野生群体转化为商业用新作物品种的时间和空间；2.让现存的作物品种尽快适应新的环境压力，如抗病虫害，以及满足人们对其营养成分和形态学的需求；3.迅速地让那些来自相同种类的野生家系的、有价值的特性载入到现存作物中去；4.容许植物育种家直接操作那些高度复杂的植物特性，如杂种优势和花卉类特性;5.能够对那些常常被忽略的孤生作物，如小米、山药、根类和块茎类作物等进行有效的遗传选育。

建立高通量分子遗传育种技术平台

中国迫切需要建立多个大规模、高效率的分子遗传育种技术服务平台。这个服务平台应该由国家统筹建立，实行企业化管理。引进和吸收国际先进的技术和设备（包括第二代和第三代测序技术设备，可进行全自动化用于单株筛选培育的温室设备等），并建有能进行常规育种的繁育基地。这个平台的建立应该能够为植物遗传育种科研机构和种子企业等，根据不同作物、品种、品系以及相对应的特性，提供全方位高通量分子遗传育种服务。这些服务包括：基因标记物的筛选、标记亲本筛选、高通量测序以及与之对应的作物分子遗传育种项目、高统量分子标记辅助育种、遗传数据分析、种质基因库的建立、品种亲本筛选、种子品质鉴定和常规的品种比较试验等。除此之外，企业本身还能够承担国家重大科研项目。

这种高科技服务平台的建立，能够有效地利用现有的与农业生物技术研究相关的以及已经建立起来的与传统植物遗传育种有关的人才和技术设施，同时有能力满足中国制种业在高科技生物制种方面的需求，从某种程度上解决目前中国种业至今不具备高科技研发能力的问题。采取企业化的管理机制，如果操作得当，有国家政策层面上的支持，3年至5年内完全有可能达到上市企业的水平。

农业的作物分子遗传育种是一个系统工程，其重要性和社会影响力绝不亚于航空航天工程。考虑到中国的实际情况，有必要成立一个国家级别的作物遗传育种专家委员会，其由中国科技部、农业部和农科院牵头，组织国内外从事作物分子遗传学研究的专家组成专家委员会，针对中国现有的主要农作物（大约300种），逐个就目前该种作物相关的分子遗传育种水平进行调研，针对不同作物种类，提出未来5年至10年分子遗传育种的详细规划，并拟定出详细的系统研究方向、策略和研究方案；同时根据不同作物种类及其重要的筛选特性，推选出适合中国国情的分子遗传育种专项课题，通过类似于国家863计划的形式，在全国范围内实行竞争申请项目课题，由专家委员会在整个课题实行过程中监督指导具体课题的执行和落实情况。

分子生物育种高通量技术是关键

确定正确的发展方向需基于中国国情和世界种业发展趋势。当今中国种业最重要的和首要的发展方向是对传统育种技术进行改造，利用生物技术向传统育种技术进行渗透，提高农作物的育种效率，向以生物技术为代表的高新育种技术转变。传统的品种间杂交选育新品种周期较长、效率较低，以生物技术为代表的高新技术与传统的育种技术相结合，则可以快捷高效地培育农作物新品种，因此，实施常规育种和生物技术育种相结合的科技创新战略，可逐步提高中国种业的科技含量。建立不同作物种类的分子水平的种植资源库，把高科技分子育种技术以及分子水平的亲本选育和种质鉴定贯穿到我们种业发展的各个环节中去，将是种业今天和未来发展最重要的方向和目的。

分子育种仪器设备的自动化操作是实施农业高通量作物分子育种的基本保证。然而，实现高通量作物分子育种必须有能力在高通量的前提下对不同作物种类提取和分离高纯度DNA/RNA，以实现在苗期短的生长期限内对单株进行选育的可能。这也是中国目前实施农业高通量分子育种的技术瓶颈。与此同时，中国科研机构技术不全面，与农业有关的科研机构分散和多为小型试验室，这些造成了中国目前分子水平育种技术落后，基础研究水平低的情况。即使有些已经鉴定的基因标记和数量性状位点图谱也因为不理想，而无法直接应用于分子标记辅助育种实现。

培训、培养和引进分子遗传育种人才

当今世界作物育种业甚至世界农业竞争的焦点就是科学技术和掌握科学技术的人才。谁抓住了技术和人才，谁就在竞争中占据了主动。近年来，中央和地方政府出台了一系列引进高科技项目和人才的计划，并从过去的“招商引资”转变为今天的“招才引智”。但是，在不少各地高科技项目和人才招聘活动中，很难找到与农业生物技术有关的人才和项目。这种现象也许意味着在农业生物技术领域，中国缺乏能让生物技术人才施展才华的技术平台。

中国农业分子生物学家黎裕等专家分析了中国分子遗传育种存在的问题，认为中国作物分子育种新技术新方法创新能力弱、分子育种高效化和规模化没有得到根本解决，以及分子手段与传统育种技术尚需有机结合。然而，或许存在另外一个问题，那就是中国缺乏农业分子遗传育种方面的系统设计师。正如一家想成功开发出具有市场潜力计算机软件的公司，重要的不是公司有多少计算机软件工程师，而是需要有一个具有市场观念、能进行全方位思维的系统软件设计师。

第3篇：生物技术育种的方法范文

摘 要：随着科技水平的发展，农业生产也渐渐步入了科学化、技术化的时代。生物技术的迅猛发展以及广泛运用给技术化种田提供了技术支持。在玉米育种中，采用生物技术育种与传统常规的育种技术相结合的方式，培育出了玉米的新品种，这种新品种高产、抗逆、优质、抗病，提高了玉米的育种效率，缩短了育种进程。本文将从玉米生物技术育种的种类以及特点展开论述，分析基因工程技术在玉米抗病、抗虫、抗药剂以及品种改良方面的应用，总结我国在转基因玉米育种的成果。

关键词：生物技术；玉米育种；转基因技术

中图分类号：S513 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230036

玉米在粮食作物中，是仅次于水稻和小麦的世界第3大粮食作物，我国玉米播种面积高达0.2亿hm2左右，仅次于美国。玉米在人们日常生活生产中的地位显得愈来愈重要。它不仅是一种粮食作物，同时在能源、医疗、工业等多方面都发挥着很重要的作用。随着社会的进步，人们生活水平的不断提高，对于玉米的需求量也越来越高，但是近年来，由于耕地面积不断减少，自然灾害、病虫灾害的频发，导致玉米产量逐年下降，人们对于高产抗病的玉米新品种的渴望日益强烈，这就对玉米育种有更高的要求。生物技术与传统常规技术相结合培育出的新品种满足了人们这一需求。

1 生物技术在玉米育种中的应用

自20世纪80年代始，科学家以及农业学家们尝试利用生物工程技术，把外源或者经体外修饰后的仍椿因导入到植物当中，改良品种的种植性状，并且获得成功。20世纪90年代转基因玉米的研究取得了突破性进展。玉米的转基因育种是指通过物理、化学以及分子生物学等多种方法将外源基因整合到玉米基因中，并在玉米中表达目标蛋白，从而使玉米获得外源基因的所有表达。玉米转基因育种是通过基因转移方法创造玉米新种质或新品种。最近这几年以来，生物工程的兴起，特别是基因工程技术在品种改良中的应用，为培育抗性品提供了新的发展方向以及新的技术手段，其中转基因技术将玉米基因库中不具有的抗性基因导入玉米中，实现了传统常规育种方式无法达到的基因重组，进而提高了育种的水平。到目前为止，抗虫的转基因玉米是研究的最为成熟的，抗除草剂的转基因玉米也获得很大进展。转基因生物工程技术在玉米育种当中的应用，打破了原有的物种间基因交流界限，充分利用了自然界其他物种的优秀基因资源，突破了原有的玉米育种的种种局限，实现了对于玉米选种的定向改良。

2 常见的玉米转基因技术

根据对于玉米的外源基因遗传转化原理 ，可以把玉米转基因技术大致分为3类：农杆菌介导的基因转化方法、DNA 直接导入的基因转化技术以及花粉管通道介导的基因转化技术。到目前为止，应用最为广泛的是农杆菌介导法、基因枪法和花粉管通道法。

2.1 农杆菌介导法

通常所说的农杆菌是指在土壤中，生活在植物根的表面，通过根组织渗透出来的营养物质来维系生存的革兰氏阴性细菌。主要包括2种：根癌农杆菌和发状农杆菌，在农杆菌介导植物基因转化中应用最多的是根癌农杆菌。它可以通过侵染植物的受伤部位将其 Ti质粒上的T-DNA区转移到植物受体细胞并整合到植物基因组中，因此利用 Ti质粒介导基因转化系统的研究引起人们广泛关注并取得极大成功。

采用农杆菌介导法在玉米遗传改良中有很多优点。这个转化系统利用的是天然的转化载体系统，成功率高，效果好。遗传稳定，费用低，操作简单。近年来，通过科学家的不断努力，对于农杆菌介导法的不断优化，使得这种方法在玉米转基因的应用中越来越广泛，取得了不错的成果。

2.2 基因枪法

基因枪法又被称之为粒子轰击，这种方法是在1987年创立的，它是利用高速运动的金属微粒将附着于微粒表面的外源 DNA分子带入到受体细胞中的一种遗传物质导入技术。

基因枪法不仅适用于单子叶植物，也适用于双子叶植物，同时可以实现多种基因的同时转化，获得再生植株。纵然它的优点很多，但是它的缺点也特别突出，费用高，操作过程繁琐，在转化DN段的时候容易断裂，外源基因沉默或者拷贝不完整。

2.3 花管粉通道法

花管粉通道法是由我国学者周广宇在20世纪80年代提出的。花管粉通道法指在授粉之后向子房内注射含有基因的DNA溶液，利用植物开花受精的时候形成的花粉通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。通过这种方式育种的优点有很多。不用组织培养获得再生苗，克服了受体植株再生难的问题。操作简单，转化率高，转化周期短，受环境的限制小。但是这种方法也存在一定的缺陷，后代外源基因z传稳定性较差，且往往不符合孟德尔分离定律，不利于后续研究的开展。

3 转基因玉米研究的进展

虽然目前仍然以传统常规技术为主，近些年来，由于生物技术的迅猛发展，在各种农作物上取得的突破性进展，这些技术手段为玉米育种提供了更广泛的育种方法。其中比较有代表性的抗除草剂转基因玉米培育，抗虫基因玉米的培育，抗逆转基因玉米的培育。

3.1 抗除草剂转基因玉米培育

杂草是农民种田过程中遇到的比较头疼的问题，由于杂草处理起来很麻烦，而且除去，不久又会再生。为了解决这一难题，人们通常喷洒除草剂，对于除草剂的使用，不仅减少了农民田间管理的工作量，而且提高了工作效率，但是通常在除草的同时，也会对玉米产生影响，常规的玉米品种中缺少对抗除草剂的合适基因。2013年余桂容等人通过农杆菌介导法将抗草甘膦双价基因 G2R79-epsps 转入玉米幼胚细胞，获得 7 株转基因阳性植株，获得了可耐6%草甘膦的转基因玉米材料，为抗除草剂玉米新品种选育提供了较好的基础材料。抗除草剂转基因玉米的培育，正好解决了这一难题。

3.2 抗虫基因玉米的培育

病虫害一直是影响玉米质量与产量的重要因素。为了解决这一难题，自20世纪90年代以来，通过对于转基因技术的研究，在抗虫转基因玉米的品种培育上取得了突破性的进展。目前对于抗虫转基因玉米的研究主要集中在多价抗虫基因的同时转化以及抗虫基因优化2方面。经过多年的努力，具有很好的抗虫效果的转基因玉米材料已经被研制出来，并且已经进入安全证书申请阶段。

3.3 抗逆转基因玉米的培育

近年来，自然灾害频发，旱涝、盐碱以及污染等，致使玉米减产。通过科学家和农业学家的不断研究与实验，通过抗逆功能基因的遗传转化及抗逆相关转录因子的超表达提高玉米的抗逆性，提高玉米对抗自然灾害能力，从而保证玉米的产量。

4 结论

文中通过以上论述，简单阐述了转基因玉米生物技术育种的应用及其研究成果，可以看出在转基因玉米培育上已经取得很多成果，来提高玉米的产量，同时，展望了基因工程技术和转基因玉米的研究进展在玉米育种中的应用前景，总结了生物技术与常规育种相结合的重要性。在国内，对于生物育种也给予了高度重视，生物技术是对常规育种方法的一种发展和补充，填补了常规育种方法的不足，但是在提高玉米的产量的同时也不能忽视玉米的质量，对于转基因玉米的培育还有很长的路要走。随着科学技术的发展，玉米育种一定会更加科学化、高效化。进一步促进我国玉米生产的长期稳定发展和加快经济建设做出了更大的贡献。

参考文献

[1]关淑艳，马义勇，曲静.高产优质玉米新品种“吉农玉309”选育报告[J].吉林农业大学学报，2010（6）：603-605.

[2]巩振辉，申书兴.植物组织培养[M].北京：化学工业出版社，2007.

第4篇：生物技术育种的方法范文

关键词：生物技术；林木遗传育种；基因工程

中图分类号： S961.6 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20151132024

树木育种是林业发展中一个重要的组成部分，其可以为林业种植提供一大批新型的高质量品种，但是由于受到树木本身遗传特性的影响，部分遗传特性无法通过传统的手段来进行更改。而生物技术在其中的运用则可以彻底打破传统研究手段的弊端，从基因学等遗传角度来对林木育种进行分析和探究，以确遗传育种的质量，同时其也可以为林木遗传改良的发展奠定坚实的基础，所以对于生物技术在遗传育种中的应用进行研究具有重要的意义。

1 材料与方法

林木遗传育种实际上就是通过改良和探索林木遗传的规律和特性来提升林木种子的整体生长质量。本次研究主要借鉴国内外有关林木遗传育种方面取得的成就来进行分析和研究，以更好的指导我国林木遗传育种的发展。目前，我国林木种群面临这严峻的种植危机，所以林木遗传育种的重要性日益提升，其已经逐步成为林学学科中研究的龙头学科，但是林木遗传育种必须要切实结合常规育种和现代生物技术，以不断加快育种的进程，缩短育种周期，以创设出一大批新的品种。另外，本次研究主要采用文献参考法来借鉴林木遗传育种所涉及到的各个生物领域，具体主要包括林木基因组、林木遗传转化和林木基因工程等3个方面，同时就这些方面的研究内容进行了详细地分析和阐述。

2 结果

2.1 林木基因组方面

通常而言，生物学中的遗传标记主要包括分子标记、形态标记、同功酶标记和细胞学标记等几种标记类型，而分子标记则实际上是以DNA分子本身所具有的多态性为基础的一种遗传性标记形式，其可以充分反映生物个体以及群体间所具有的特定DN段。在当前的林木业中所用的分子标记方式主要由SSR（简单重复序列）、RFLP（限制性片段多态性）和AFLP（扩增片段多态性）等形式，并且已经广泛应用于基因定位、亲缘关系鉴定、克隆以及遗传育种等领域中，并且已经在基因控制方面取得了优异的成绩。

2.2 林木遗传转化方面

近些年来，我国在遗传转化效率提高方面进行了深入的研究，并且产生出一些新技术，比如超声波辅助农杆菌介导法（SAAT）、农杆菌介导结合法、低能离子束、负压与农杆菌介导结合法以及基因枪与农杆菌介导结合法等，这些均有助于提高相应的基因转化效率，增强农杆菌浸染质量。比如，在2003年时期，Zaragoza等将抗除草剂中的bar基因片段借助SAAT导入到刺槐中，并成功获得了的转基因植株。

2.3 林木基因工程方面

针对林木基因工程方面的研究，现在主要包括抗病基因工程、抗虫基因工程、抗逆基因工程以及木质素改良基因工程等几个方面。在抗病基因工程方面，我国在抗病毒基因研究方面的起步比较晚，借助的抗病毒基因只有黄瓜花叶、杨树花叶和洋李痘等病毒外壳蛋白基因。林木抗真菌基因主要包括角质酶基因和几丁质酶基因等类型，具体基因研究内容主要包括过氧化物酶、黄酮合成酶、抗菌肽以及溶菌酶等基因，并且以抗菌肽基因为主。比如，Scorza R.等将杏（Prunus）导入到洋李痘病毒（PPV）的外壳蛋白中，达到了提高该病毒植株抗性的目的。另外，实验人员借助农杆菌介导法将毛白杨导入到兔子体内克隆的防御基因中，并达到了抑制多种微生物生长的作用，比如立枯病、农杆菌和枯草杆菌等等微生物。

在抗虫基因方面。调查研究表明，当前全球范围中已经有超过60种转Bt杀虫基因植物。比如，张冰玉等借助根癌农杆菌介导法在银线杨基因组中导入抗鞘翅目害虫基因（Cry3A）而获取了新型的再生植株；而Southern及PCR点杂交的实验结果表明，外源基因已经可以被整合到杨树基因组中，并且经过生物学的研究，转基因株系BGA-5已经具有毒杀光肩星天牛以及抑制植物生长的效果，并且杀虫率高达30%，而抑制幼虫的生长率也达到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种基因所共同控制的，单靠几个基因是无法确保其抗寒特性的。比如，杨川平等以无菌叶片作为转化受体的主要材料，借助根癌农杆菌介导法来将Bet2A这一外源基因导入到小黑杨的无菌苗叶片中的特定基因中，同时对于已经获得转化的11株转化苗进行了斑点杂交和PCR扩增检测，并得知外援基因Bet2A已经顺利整合入小黑杨基因组中。又如，Wei Tang等在火炬松中借助根癌农杆菌介导法导入葡萄糖醇6-磷酸脱氢酶基因和甘露醇1-磷酸脱氢酶基因这两种类型的基因，并成功获得了具有高耐盐性的转基因植物品种。

3 讨论

在林木基因组方面。虽然传统的分子标记具有一定的优势，但是依旧存在着一些不足和缺陷，比如分子标记在各个遗传背景中的表现稳定性不足等。特别是随着杨属植物基因组计划的实施，该全基因组信息可以为其他类型林木基因组的研究与发展提供重要的参考，同时也可以帮助学生可以从特定的基因组中找寻其对应的功能，从而进一步加快分子育种技术的快速发展。

在林木遗传方面。林木基因工程开展的重要前提是要先建立一个科学、完善的遗传转化体系。但是遗传转化工作本身是一项综合性很强的工作类型，其主要包括：携带外源基因载体系统的构建、组培再生系统的建立以及基因转化系统的构建等。通常而言，林木的遗传转化实际上主要包括两个受体系统，即体胚发生与器官发生。胚状体再生系统本身具有很强的外援DNA接受能力，并且可以嵌合的转基因植株体比较少，加之其本身的繁殖率比较高，适合大规模生产，所以其是当前最为理想的基因转化受体系统。农杆菌是当前林木遗传转化的介导，而随身深入了解Vir基因在实际转化中的应用，大大提高了农杆菌介导转化的频率，同时也有利于提高Vir基因的实际转化效率。

在林木基因工程方面。林木病害是致使生产力出现降低的一个主要原因，所以在林木中导入抗病基因具有广泛的应用前景。虫害是影响林木生长的重要因素，甚至会毁灭一大片的森林。林木抗虫分子育种研究的基因类型主要包括蛋白酶抑制剂基因（PI）和苏云金杆菌毒蛋白基因等两种类型。目前，在病虫防治方面，我国对于苏云金芽孢杆菌制剂的应用已经具有数十年的发展和研究史，其所产生的Bt毒蛋白（昆虫毒素）已经被广泛应用于抗虫植物基因的研究中来。通过修饰、改造和表达Bt杀虫基因蛋白中的基因，可以更好地培育有关的抗虫转基因植物；而在当前的林木抗逆基因中，主要包括耐盐、抗旱和抗冻层基因类型，其中的耐盐和抗旱基因主要是与肌醇、甘露醇和脯氨酸等渗透压调节分子所合成的一种基因类型，比如乙醇脱氢酶基因和脯氨酸合成酶基因等；在抗寒、抗冻方面，已经在鱼类抗冻基因途径、糖类基因和超氧物歧化酶等的研究方面取得了很大成果。

随着生物技术的发展，基因工程等先进的遗传学知识为林木遗传育种的发展开辟了一条崭新的发展途径。其不仅可以突破传统育种手段的束缚，从DNA基因角度来对育种遗传进行研究，也可以大大节省人力、物力、和空间，提高林木遗传育种的研究质量，并在抗病基因工程、耐盐碱基因工程和提高光合效率等领域内均取得了突破性进展。相信在不久的过来，生物技术必将会为林木育种发展创造更大的经济和社会效益。

参考文献

[1] 沈熙环.林木常规育种与生物技术的应用[J].林业科技开发，2014，20（1）：1-4.

第5篇：生物技术育种的方法范文

摘 要：采用紫外分光光度计法分别在412 nm和670 nm处测定不同颜色的蛋壳溶液的吸光值，同时测定血清中不同生化指标的含量。结果表明，原卟啉在4种颜色的蛋壳血清中的含量差异达到极显著水平（p<0.01）；原卟啉在不同颜色的蛋壳中的含量与其相应血清中含量为极显著负相关（p <0.01）。利用原卟啉在不同类型鸡血清中的含量及反光值的不同，对其后代幼雏进行选育，以便检查该方法在育种上的准确性。

 

关键词：原卟啉；育种；色素；血清

中图分类号：s831.2 文献标识码：a doi编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.05.004

改革开放30年来，国民经济迅速发展，国内总体消费水平不断提高，人们对鸡蛋品质及鸡肉品质的要求亦日益提高，与此同时，各主要育种公司为了满足市场的需求，纷纷加快对优良种鸡的选育，种鸡场对孵化率越来越重视。其中蛋品质是衡量蛋鸡生产性能的重要指标[1]，同样也是蛋鸡育种重要的选种指标。新科技的进展促进了动物育种的实践，现在的我们处在一个新的时代，即生物技术时代。虽然对生物技术怎样改变动物育种难以绝对化，但是，可以乐观的预言：人类将很快创造出“设计动物”，即用基因来建造。但是，生物技术的进展对动物育种的影响范围和程度将取决于它们的有效性、实用性以及成本。因此在分子生物技术难以在实际大规模的生产中应用时，我们可以用血液中生化指标对育种进行实践操作，即测定某一特定品种血清中某种特定指标的含量，对后代群体的育种选育从幼雏的血液测定开始，从而减少饲料、人力等资源[2]。中国农业大学宁中华教授已经着手开始利用此方法对紫壳蛋鸡的选育。我国一些地方鸡种中这种蛋的比例较高，在20世纪70年代以前出口到香港等地非常受欢迎。

 

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验鸡群来自北农大种禽有限公司的褐壳鸡群、紫壳鸡群、白来航鸡群、粉壳蛋鸡群，每组选取30只抽血，用作标准曲线的制定，同时抽取台山科朗现代农业有限公司的黄麻鸡群血样300份。

 

1.2 仪器设备与试剂

美国varian公司生产的caryeclipse型荧光分光度计；法国生产的jouana13毛细管高速离心机；肝素抗凝剂：取一支12 500 u肝素抗凝剂，用0.68%氯化钠溶液稀释至25 ml（500 u·ml-1）；5%硅藻土生理盐水悬浮液：称取5 g硅藻土，以生理盐水配制成100 ml；4∶1乙酸乙酯-冰乙酸混合液；0.5 mol·l-1盐酸。

 

1.3 试验步骤

（1）试验各管按表1配制。

（2）分别涡旋混合15 s，然后1 369.55×g离心10 min。

（3）取3 ml上清液，各加0.5 mol·l-1的盐酸4 ml，再混合5 min，吸去上层有机溶剂，取下层盐酸溶液，狭缝宽度为20 nm，在激发虑片408 nm和散射虑片604 nm下测定吸光强度。

 

（4）取抗凝血0.03 ml于毛细管内，再将盛血的毛细管放入高速离心机中离心，12 000 r·min-1，取出后测定每个血样的红细胞体积，然后用步骤（3）中得到的血样吸收值除以每个血样的红细胞压积，得到每单位红细胞中游离原卟啉的相对含量。

 

1.4 试验样品的前处理

采用ito等[3]的方法，将鸡蛋蛋壳在80 ℃的条件下烘干12 h，将烘干的蛋壳进行称质量，然后研碎。每个个体取0.25 g蛋壳用4 ml溶解液（甲醇与浓盐酸按2∶1的比例混合而成）溶解，将溶解液避光静置12 h，以1 369.55×g离心45 min。最后用紫外分光光度计分别在412 nm和670 nm处测定蛋壳溶解液的吸光值。

 

1.5 标准曲线的制作

取原卟啉0.36 mg，胆绿素0.26 mg，分别溶于6 ml溶剂（甲醇∶浓盐酸=2∶1）中，漩涡震荡，避光溶解12 h，这样分别制备成原卟啉标准原液和胆绿素标准品原液。使用5 ml大枪头在若干空白的10 ml管中加入3 ml溶剂（甲醇∶浓盐酸=2∶1），然后进行梯度稀释，用同样的方法分别制备成最高稀释至512倍的原卟啉和胆绿素溶液。最后，用紫外分光光度计分别在412 nm和670 nm处测定蛋壳溶解液的吸光值。

 

1.6 数据分析与统计方法

利用sas 6.12软件进行相关性分析、回归分析和差异性检测。数据采用平均数±标准差来表示。

2 结果与分析

从图1中可以看出，4种颜色的蛋壳反光值有一个总的趋势，即从白色蛋到褐壳蛋的反光值逐渐的降低，但是不同颜色的蛋壳反光值之间很难确定有一个明显的界限，因此，很难用反光值作为某种颜色蛋壳的判定标准，只能将其作为某种蛋壳颜色的特征。

 

在育种工作的实际操作过程中，由于鸡蛋颜色的确定是在母鸡达到一定日龄后产蛋才能实现，所以那些不需要的鸡群个体在此期间要耗费大量的人力、饲料等，从而大大增加了我们育种的成本，造成不必要的浪费，因此需要一种在分子生物技术不能大规模应用的条件下，可以提前确定所需要个体的方法。

 

从表2可以发现，血清中原卟啉的相对含量从白壳蛋鸡到褐壳蛋鸡呈逐渐降低的趋势，差异达到极显著水平（p<0.01），而且这一趋势与原卟啉在不同颜色的蛋壳中的含量趋势是相反的。

 

在分子生物技术以前，最早有人提出利用血型作为育种上早期选择的依据，各种动物的血型系统不同，表现型与基因型也不同，某系统的等位基因数为n，则其基因型数为n（n+1）/2[4-5]。在理论上，血型组合数为各血型系统基因数的乘积，但实际上数目很大。所以，除一卵双生外，所有血型系统的基因型都相同的个体是很难见到的[6]。在此启发下，我们可以用血液中生化指标对育种进行实践操作，即测定某一特定品种血清中某种特定的含量对后代群体从幼雏开始测定，从而减少饲料、人力等资源[7-8]。台山科朗现代农业有限公司正在利用蛋壳中原卟啉总含量与血清中原卟啉含量的对应关系，对尚未开产的纯系鸡群进行抽血检测，测定其中含量后，与标准曲线进行比对，针对将来市场需要，确定留种鸡只个体将来产蛋的颜色，利用早期选择来减少后期的饲养成本。

 

3 结论与讨论

血清中原卟啉的相对含量从白壳到褐壳蛋鸡是逐渐降低的，差异达到极显著水平（p<0.01），而且这一趋势与原卟啉在各种颜色的蛋壳中的含量趋势是相反的。总量不同的胆绿素与原卟啉再按不同的比例沉积到蛋壳中[9]，就会形成深浅不同的各种颜色的蛋壳[10]。因此，我们可以用血液中生化指标对育种进行实践操作，从而减少在育种中的经济浪费，提高育种工作效率 [11]。随着科朗现代农业有限公司在血清中某种物质含量的利用技术的不断成熟，在分子育种手段不能大规模应用于现代育种的现实约束下，科朗育种将首先探索出一条新的育种路径。

 

参考文献：

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[2] 王克华，曲亮. 如皋黄鸡产蛋性能与遗传参数分析[j].中国畜牧杂志，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，陈国宏. 数量遗传与动物育种[m].南京：东南大学出版社，2004：261-262.

[5] 王谦. 优质黄羽肉鸡开产日龄选择方法的研究[d].广州：华南农业大学，2004.

[6] 孙宏进. 对发展优质地方家禽产业的思考[j].中国禽业导刊，2002（16）：261-262.

[7] 李国清. 鸡球虫病血[m].北京：中国农业大学出版社，1988.

[8] 塞弗. 禽病学[m]. 苏敬良，译.第11版.北京：中国农业出版社，2005：178.

[9] 吴清民. 兽医传染学[m].北京：中国农业出版社，2002：252-255.

第6篇：生物技术育种的方法范文

在中国，先锋公司于1997年设立了杜邦先锋北京办事处，至2008年底按播种面积计算约占国内玉米种子市场的6％。先锋公司是一家技术为导向的农业科技育种公司，始终将研发领域的投入作为企业的核心优势，每年投入销售额8％～12％的资金用于玉米育种研发。其非常重视自己的技术研发成果，多以专利的形式予以保护。通过分析先锋公司在中国的专利申请状况，可以帮助我们了解先锋公司在中国的专利申请策略和知识产权战略。

先锋公司中国专利申请概况

先锋公司在中国的专利申请量为144件，其中发明140件，外观设计4件。

先锋公司从1986年就开始在中国申请专利，整个20世纪80年代共在中国申请2件专利，第一件是一种用于治疗动物肠胃疾病的细菌组合物，主要涉及动物用药品，第二件是利用微生物防腐剂防护干草的方法。这两件申请都不在先锋公司的主营业务种业范围之内，因此这两件申请可以看成是先锋公司在中国申请专利的试水行为，当时先锋公司还未在中国开展业务，主要活动还限于科研合作活动。其于1983年在中国农业大学设立联络站，进行玉米品种试验，直到1996年才找到适合中国生产条件的种质，然后开始在中国的育种研发和投资。所以在第一次申请之后的近十年内，先锋公司几乎没有在中国再申请专利，直到1995年开始恢复申请。先锋公司1995年的一件中国专利申请涉及控制作物开花的遗传基因，说明此时其已经开始涉足农业生物技术的研究和应用，并开始在中国对此进行专利布局。

从先锋公司的网站上可以获知，其在1989年就建立了自己的生物技术小组，并在1996年成为第一家研究农作物遗传学的公司。1996～1998年间，先锋公司开始在中国陆续申请农业生物技术方面的专利，例如“通过表达高水平的抗生物素蛋白诱导植物雄性不育性”(CN96196046)、“用于生产单性果实和蔬菜的转基因方法和组合物”(CN97194240)等。1999～2003年，先锋公司在中国的专利申请很少，5年才提交2件，这可能是由于其被杜邦公司并购的原因，其发展战略有所调整，公司业务还处于整合阶段，影响了其专利申请节奏。

从2004年开始，先锋公司在中国的专利申请量有了大幅增长，2005～2009年的平均年增长率达到36％，专利申请的内容涉及转基因技术、育种方法等多个方面，而且在2005和2008年申请了4件涉及产品外包装的外观设计专利，这说明此时先锋公司已经在积极拓展中国市场并销售多个系列的产品，而且希望通过外观设计专利的形式保护其在售产品免受假冒伪劣产品的冲击。

2010～2011年先锋公司的中国专利申请量骤降，这很可能是因为通过PCT途径进入中国的专利申请周期较长(超过32个月)，大部分专利申请还未公开，不能被检索统计到。因此目前所能得到的先锋公司2010～2011年中国专利申请统计数据是不完全的。但是根据其2004年之后一直延续的中国专利申请趋势以及其在农业生物技术领域技术发展现状来看，先锋公司在2010～2011年乃至以后在中国的专利申请仍将保持快速增长的趋势。

与先锋公司在全球范围内的专利申请总量相比，其在中国的专利申请数量并不高。先锋公司在全球的专利申请超过2700项，其中只有100多件在中国进行了申请。先锋公司最早的专利申请是1977年在美国申请的US4154021A(棉花种子的连续去纤维方法)。整个20世纪80年代先锋公司在全球的专利申请约30件，而在中国只申请了2件。在农业生物技术领域，先锋公司最早的专利申请是1986年的AU7093587A(基因组中含有病毒cDNA编码的反义RNA和转录终止子的抗病毒植物)，其在中国1995年才开始农业生物技术领域的专利申请。由此可以看出，在先锋公司的全球专利战略体系中，中国是一个布局相对较晚，专利申请量相对较少，但近年来越来越被重视的区域。

先锋公司杂交育种技术在中国的知识产权保护

先锋公司在中国申请的140件发明专利主要涉及农业生物技术和育种技术两个分支，其中生物技术相关专利申请超过80％，而育种技术以及其他的专利申请不足20％。尽管目前农业生物技术是热点、前沿的研究领域，但是由于技术发展和产业政策的限制，先锋公司在中国的业务仍是以出售通过杂交育种技术获得的玉米种子产品为主，所以育种技术领域是与其目前业务最相关的领域，在该领域中先锋公司希望能改良种质资源和提高农作物的产量。

先锋公司在育种技术方面的中国专利申请主要包括提高种子质量的方法例如“提高玉米种子质量的方法”(CN1144453A)，对种子或其组织进行定向、定位、收集、取样、分析的方法例如CN1281332A、CN102095600A等，以及用于育种的相关装置例如“对种子进行涂覆，辨识，并索引的装置”(CN102131378A)。先锋公司在育种技术领域的中国专利申请相对较少，而且主要是在育种相关的检测分析方法方面的申请，这是由于植物新品种并不属于中国专利法的保护客体，所以杂交育种得到的新种子产品在中国并不能通过专利进行保护，而根据《中华人民共和国植物新品种保护条例》的规定，新的杂交种子产品可以通过申请植物新品种而受到保护。到目前为止，先锋公司在中国共申请了18个植物新品种(参见表1)。

其实先锋公司在中国很早就开展了玉米杂交育种的研发和试种，1998年建立了中国铁岭先锋公司，并在辽宁铁岭和河南新乡设立研发中心，分别研发春、夏播玉米品种，针对中国市场进行育种和测试。先锋公司目前在售的玉米种子产品包括黄淮海区的先玉128、先玉252、先玉335(黄淮海)、先锋321322(黄淮海)、先玉738(新品种)、先玉688(新品种)，东华北区的先玉335(东华北)、先玉508(东华北)、先锋33875、先锋38P05、先玉420、先玉696、先锋32D22(东华北)、先玉698(新品种)和西南区的先玉508(西南区)，其中大部分都已经申请植物新品种而希望获得保护。可见在育种技术领域，先锋公司在

中国的知识产权策略是以植物新品种保护为主，专利保护为辅。

先锋公司在农业生物技术领域的中国专利布局

农业生物技术被认为是农业技术重要的发展方向之一，可以为解决全球的粮食短缺问题提供新的途径。农业生物技术领域也是目前各种业公司竞相争夺的技术前沿阵地。先锋公司宣称自己是第一家研究农作物遗传学的公司，因此在其专利申请中农业生物技术领域也是其主要关注的技术领域。先锋公司在这个领域的中国专利申请主要包括以下几种类型：①采用基因工程技术改造各种植物遗传基因的方法，例如“用于生产单性果实和蔬菜的转基因方法和组合物”(CN1217026A)；②具有特定功能的核酸或多肽片断，例如“异戊烯基转移酶序列及其使用方法”(CN101061228A)、“新的草甘膦N-乙酰转移酶基因”(CN1531594A)；③转基因植物的选择和培育技术，例如“转基因作物的抗性治理策略”(CN101568641A)、“二倍体胚的选择性切除”(CN101652481A)。这些专利申请所涉及的转基因作物类型主要包括玉米、大豆、高粱、小麦、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对象中，对植物载体没有特别限制，也就是说基本涉及了所有的作物种类。

先锋公司在农业生物技术领域的主要研发目的在于通过改造植物的遗传特性使转基因植物产品在性状和营养品质等方面更加符合人类的要求，包括提高植物的生物产量以提高生产率，降低生产成本；提高植物环境适应能力以减少农药和肥料的使用，降低对环境和产品的污染，减少粮食的损失，降低农民的成本和投资的风险；改善植物营养成分的种类以提高产品的市场竞争力，为消费者提供特殊需要的各种食品等。先锋公司在农业生物技术领域专利申请的发明目的也与此密切相关：①获得产量高、生长速度快的转基因植物，例如CN1269837A就是通过表达高水平的抗生物素蛋白诱导植物雄性不育性来替代传统的人工、机械、化学方法而控制花粉产生，以便提高生产效率，CN101437958A则是通过特定DNA序列筛选高产量的大豆品种；②获得具有抗除草剂、抗虫、抗病、抗逆等特性的转基因植物，例如CN101297040A就是使植物表达GAT多肽和URA多肽从而获得对多种除草剂的耐受性，CN101511863A则是在植物中插入苏云金芽胞杆菌的特定核酸片段使其能编码具有抗鳞翅目虫害的多肽，CN101589147A是提供玉米的ERECTA基因以改善农作物的生长、蒸腾效率和耐旱性；③获得改善营养成分的转基因植物，例如CN1192239A就是在植物细胞中引入特定的DNA序列使植物产生更丰富的苏氨酸。

先锋公司在中国市场的专利申请策略

就先锋公司中国专利申请的法律状态而言，大部分申请仍处于审批过程中，已经审批完毕的只占其申请总量的约20％，这些专利申请中被授权的约占50％，另一半申请被视为撤回或被驳回。从既往的50％授权率指标来看，先锋公司对于中国专利法和中国专利审查制度的适应和认识程度还有待提高。

先锋公司在中国的发明专利申请主要是通过PCT途径提交的，也有部分通过《巴黎公约》途径进行，其所有的发明专利申请都有优先权信息。专利申请的优先权国别体现了专利技术的首次申请国信息，即专利技术的实际研发地或技术输出地信息。分析先锋公司在中国的发明专利申请优先权国别，发现大部分优先权来自美国，有少量来自英国，却没有在中国直接进行申请的专利。由此可以看出，尽管先锋公司在中国很早就开展了大量研发和试验活动，但是这些研发行为并未在中国形成相应的专利申请，所以其在中国的研发活动可能并未涉及其核心技术研发。另外先锋公司在2002年与中国登海种业公司成立合资公司，2006年又成立敦煌种业先锋海外有限公司，但从登海种业和敦煌种业的专利申请状况和公布的年报信息来看，先锋公司与其只是在生产和商业销售上进行合作，不涉及育种研发和技术转让。由此可知，先锋公司在中国市场仍是以销售贸易为主，中国仍然只是先锋公司的技术输入国。

从先锋公司的研发投入来看，其所属的杜邦集团投入的研发费用由2009年的13.8亿美元提高到2010年16.5亿美元，约占杜邦集团净销售收入的约5.2％，其中在先锋公司所属的种业以及食品相关业务板块的研发投入约10亿美元，占杜邦集团研发投入总额的约61％。可见先锋公司的研发资金非常充裕而且这几年在快速增长，这必然也会体现在先锋公司未来的专利申请量上。可以预见，在接下来的几年中，先锋公司在中国的专利申请数量仍然会保持较快增长。

第7篇：生物技术育种的方法范文

关键词：枇杷；种质资源；引种；育种

枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.）属蔷薇科枇杷属，为亚热带常绿果树。枇杷是中国南方的特产果树，秋萌冬花，春末夏初正值一年中最缺新鲜水果之时成熟，其果肉柔软，甜酸适度，风味佳美，具有润肺、止咳、健胃、利尿和清热的功效，深受消费者喜爱。目前，我国是世界上最主要的枇杷生产国，枇杷为多年生无性繁殖作物，对种质的保存，目前还只能采取田间活体种植的方法。随着收集份数的增加，如何预防自然灾害，有效保存种质，成为枇杷种质资源工作者亟需解决的问题。随着近年来枇杷的快速发展，生产与科研中相继产生了一些用于提高枇杷生产性能的技术，其中育种方式的进步最为关键。开展枇杷种质资源和育种的研究对枇杷生产、开发、综合利用具有重要意义。

1 种质资源

1.1 枇杷的起源

枇杷原产我国，已有2000多年的栽培历史，最早由我国传到日本，被称为“唐枇杷”，以后再传到许多亚热带国家和地区。在我国西南地区，四川汉源、泸定、会理、普格，湖北长阳、恩施等地都有野生枇杷分布；经多年研究认为，贡嘎山东南坡的大渡河中下游地区，即大相岭以南的石棉、汉源、峨边等地可能是普通枇杷的起源地。

1.2 枇杷的分类

在枇杷的分类问题上，不同学者表述不同，即使同一国家甚至同一作者的说法也可能前后不一致，英国和美国认为有10多个种，日本认为有20个种，我国学者有的认为有30种。枇杷属植物约有30 种，分布在亚洲温带和亚热带地区。中国原产15个种（变种）：普通枇杷、大渡河枇杷、麻栗坡枇杷、栎叶枇杷、腾越枇杷、怒江枇杷、香花枇杷、齿叶枇杷、倒卵叶枇杷、南亚枇杷、大花枇杷、台湾枇杷、椭圆枇杷、窄叶枇杷、小叶枇杷。中国拥有丰富的枇杷种质资源，种类多，分布广，野生、半野生的种系繁多。据15个省（区）的不完全统计，目前共有枇杷地方品种、实生优株和野生资源代表单株（ 类型）642个，其中140个有利用价值，仅《枇杷志》记载的就达397份（栽培种379份、野生及半栽培种18份）。

枇杷一般依生态类型、果肉颜色、果实形状、成熟期和用途等进行分类。

依生态类型，枇杷可分为温带型和热带型2大品种群。温带型品种耐寒性较强，表现为叶小、木质坚硬、生长较缓慢、花期不一致、果小等，如浙江的软条白沙、洛阳青；热带型品种耐寒性较差，表现为叶大、果大、花期一致、生长迅速等，如福建的解放钟、白梨。

依果肉颜色，枇杷可分为白肉和红肉2大品种群。白肉品种的果肉为乳白色或淡黄色，肉质细嫩，汁多味甜宜鲜食，如白玉、白沙、白梨；红肉品种的果肉为橙黄至橙红，肉质致密，甜酸适度，宜制罐和鲜食，如富阳、大红袍、茂木。

依果形，枇杷可分为长形、圆形和扁圆形3种。长形品种的果实较大，果核少，果肉厚，如长红3号、茂木；扁圆形品种的果核多、肉薄，如红柑本、算盘只；圆形品种的果实介于长形和扁圆形之间，如大红袍宝珠。

依成熟期，枇杷可分为早熟、中熟、晚熟3种。早熟品种，如早钟6号；中熟品种，如大红袍、白梨；晚熟品种，如解放钟。

依用途，枇杷可分为鲜食和制罐品种。鲜食品种，如软条白沙、早钟6号；制罐品种，如洛阳青、太城4号。

2 选育目标

若以鲜食早熟为主，可选育丰产、稳产、果大、肉厚、少核或无核、高糖、低酸、品质优、色泽好、较耐贮运的品种。

2.1 大果型

我国具有不少大果型品种资源，如解放钟、大五星等，平均单果重70g以上，最大达172g，可以直接用于适宜引种地区的枇杷生产。枇杷果实大小在不同品种间及同品种内部差异很大，这就为大果型的实生选种和杂交选种提供了较大范围的选择余地，即使通过传统的育种方式，也完全能选出大果型的新品种。

2.2 高品质

国内外市场对枇杷果实品质要求高，不仅需要果实大，外观好，而且要求肉质佳。我国枇杷品种多以果实肉色分为红肉品种和白肉品种。白肉品种肉质细腻，汁多味甜，品质优良，但皮薄，雨水多时易裂果，抗性差，产量低，树势弱，难栽培。红肉品种恰恰相反，肉质粗，味不如白肉品种清甜，但果皮厚，遇雨不裂果，生长势强，产量高，易栽培。红肉品种外观品质好，就大多数地区而言，努力提高现有红肉品种的内在品质是枇杷育种的任务。如能保持红肉品种的优点不变，加上白肉品种的优美风味，无疑将更好地满足人们对优质批杷的需求。

2.3 早熟

枇杷果实成熟期属数量性状遗传，早熟对晚熟性状基因具有明显的遗传优势。我国引进的日本品种森尾早生，成熟期特早，在福建福州地区4月上旬成熟。黄金松[5]等以超大果型的解放钟为母本，森尾早生作父本进行有性杂交，选育出特早熟品种早钟6号，在福州地区常年于4月初成熟。

2.4 无核或少核

目前枇杷栽培品种多为肉薄核多可食率低， 因此，选择肉厚、少核或无核、高可食率、风味优良的品种有重要的经济价值。福建果树所通过化学诱变方式，获得了四倍体枇杷新品种“闽三号”，但其种子败育，由于缺乏来自种子的激素刺激而不能坐果成熟。经外源激素花期处理后，虽能形成无核果实，但果实小或表现畸形，尚无生产价值。此外，福建农林大学通过枇杷种子的胚乳培养，获得了类似三倍体的试管苗。尽管目前这方面的研究尚停留于试验中，但为今后培育无核枇杷品种奠定了良好的种质资源基础。

2.5 砧木

我国对枇杷砧木研究很少，一般采用实生苗作砧木。枇杷砧木根系不发达，分布浅，怕渍水，所以砧木育种亦是今后枇杷品种改良的重要一环。我国的一些野生、半野生枇杷及枇杷近缘种作为砧木具有矮化作用。

2.6 抗寒

枇杷为亚热带果树，秋冬开花，果实初夏成熟，花和幼果极易受冬季低温的冻害。因此，我国枇杷育种专家较早注意到抗寒育种的重要性，但进展不大。

3 引种

20世纪时，我国的许多枇杷品种已被引种到了印度、南亚、南非、南美等地。时到今日，枇杷已成为世界各国普遍栽培的小树种果树之一。20世纪70年代以来，我国也从日本、西班牙等国家引进了一些优良的新品种，如森尾早生、长生早生、大房、房光、白茂木等。枇杷属植物在我国不是等密度分布，促使人们广泛引种外地原产的品种。江苏、福建、重庆、昆明、湖南等省市经过多年的栽培试验，成功引种白玉、霸红、解放钟、森尾早生等多个优良品种，扩大了枇杷的分布范围。近年，和润喜等人将福建莆田和四川成都两地的长红3号、解放钟和大五星3个大果枇杷品种引种到蒙自，结果生长良好。

4 育种途径

4.1 实生选种

枇杷整个群体中，果实大小差异很大，从10～200g都有，且同一品种内部果实大小往往也可相差一倍以上，所以为实生选种提供了一个变异范围极大的选择群体。

目前，枇杷的大多数栽培品种来自于实生播种繁殖，实生选种成为选育新品种的一种最简易有效的途径。近30年来，经过科技工作者的不懈努力，从实生树中选出新品种或新株系30多个。如福建果树所选育的长红3号和太城4号；华中农大选育的华宝2、3号，浙江省农业科学院园艺所选出的洛阳青、少核大红袍、塘栖早丰；江苏吴县果树所选出的质优、耐寒的白玉、大果白沙；四川纳溪县农业局选出的泸州6号、泸洲8号等。

4.2 杂交育种

有性杂交育种是定向培育新品种的主要途径。近几年，随着花粉育性和无性繁殖研究的进展，采用杂交选种以获得亲本的优良性状得到了发展。夏起洲认为，不同品种间的枇杷授粉结实率最高，同株自花授粉最低，同品种株间授粉居中，自交亲和性比品种间杂交亲和性差，这样又为枇杷杂交育种提供一个可能。20世纪70年代来，福建、浙江、江苏、湖北等省的有关部门，都开展了枇杷杂交育种工作，先后培育出数千株杂种树，并选出一批优良单株，为枇杷品种的更新换代打下了基础。如福建省农科院果树研究所选育的香钟系列、钟津2号、香城4号和早钟6号品种等，浙江省农科院园艺研究所培育的81-3-7、82-6-26、81-1-10等。

4.3 倍性育种

枇杷核大且多，肉薄，可食率低，产量不高，培育无核新品种有其特殊意义。近年来，我国枇杷的多倍体育种取得了可喜的进展。黄金松等利用常规化学诱变得到了四倍体新品种——闽三号，花期经赤霉素处理，已成功获得了无籽枇杷。 孔素萍应用秋水仙素诱变结合组织培养技术进行枇杷染色体加倍试验，但未得到大量的多倍体。郑少泉等利用辐射诱变达到染色体数目加倍的目的，但这个试验得到的少核果实机率极低，不能应用于生产实践。以上这些进展，为今后培育无核枇杷新品种奠定了良好的基础。

4.4 生物技术育种

由于枇杷童期长，基因高度杂合，常规育种难度大，通过生物技术可加速育种进程。

4.4.1 茎尖培养。早期，已有研究人员将枇杷茎尖进行了组织培养并获得了再生植株。2000年万志刚等人考虑到枇杷品种可能对茎尖培养条件有影响，单独对白沙品系枇杷冠玉进行茎尖培养，而此前试验所用的外植体均为实生苗和红沙品系枇杷，且进一步改进了茎尖培养的培养基配方，获得适合白沙品系枇杷茎尖培养的诱导配方、增殖配方和生根配方。

4.4.2 胚培养。枇杷胚培养再生成完整植株的研究较早。林庆良等在基本培养基中附加6-BA和2，4-D，枇杷幼胚培养20d，诱导出愈伤组织；附加Zet，培养30d后诱导出大量不定芽；附加1/2 N和IBA诱导芽苗生根，20d后形成完整植株，但胚的萌芽率较低。孔素萍等在2002年筛选出的最佳萌芽培养基为1/2MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L IAA+0 mg/L NAA，使枇杷胚培养的萌芽率提高到了79.29%，且萌芽时间较早，接种后15d即可萌芽。除了胚直接发育成为完整植株和愈伤组织诱导出芽苗的方法外，许多研究者还进行了其它方法研究。

4.4.3 胚乳离体培养胚。胚乳为天然三倍性细胞，通过培养可获得三倍体植株，最终得到无籽果实。利用胚乳培养以获得三倍体植株，在一些果树上已经取得了一些进展。2002年彭晓军等在前人研究的基础上做了后续研究，诱导出了芽苗，同时还发现，低温处理对枇杷胚乳形成愈伤组织有促进作用，但具体原因没有进一步探讨。

4.4.4 原生质体培养。从20世纪70年代以来，果树原生质体培养及细胞融合取得很大的进展，在苹果、柑橘等果树上的应用都获得了成功。枇杷原生质体培养方面的研究较少，林顺权等用幼胚愈伤组织进行枇杷原生质体的分离和培养，最后得到了枇杷的再生植株，为原生质体培养的深入研究提供了参考。

4.4.5 分子标记技术的应用。近几年，随着生物技术的不断发展，分子标记技术在果树的遗传作图、品种鉴定、遗传多样性、基因定位、系统发育、分子标记育种等方面得到了应用。2002年潘新法等对枇杷的基因组DNA进行了多态性分析，采用2个RAPD引物共扩增出了l9个条带，发现多态性和单态性位点16个，比较供试品种DNA中的一个扩增指纹，将16个枇杷品种一一进行了区分。2003年，陈义挺等用RAPD标记对解放钟等11个枇杷品种遗传资源进行了聚类分析，进一步在分子水平上说明了枇杷果肉色泽可以作为分类的一个指标。到了2006年，盛良明等将ISSR技术应用于枇杷的4个品种和1个新株系亲缘关系的研究，选用11条引物扩增出47个DN段，其中35个片段呈多态性，得出结论为新株系与冠玉和亲种的亲缘关系较近。

5 问题与展望

第8篇：生物技术育种的方法范文

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哈里斯编

预测到2020年，全球人口将超过80亿。随之产生的食物匮乏将更加严重，尤其在发展中国家，需要增加的粮食2/3将来自于提高粮食产量；其他将通过扩大可耕种面积或通过增加作物的密度来获得。

目前，一些基于土壤的非生物胁迫的问题（如：干旱、洪涝、盐碱、矿物质缺乏以及不利的Ph等）可以通过灌溉、排水等物理、化学方法得到改善。然而，物理的方法非常昂贵，且无法持久。有些胁迫（特别是过高或过低的温度）物理方法更难解决。与物理和化学方法不同，通过植物育种可以改变作物的特性，能够解决非生物胁迫问题，这是一种经济有效的增加农作物产量的好方法。这种方法既可以通过延长作物的生长季节，使作物能够在贫瘠土地上耕种，又可以使更多高产的作物能够适应艰苦的环境等方式来提高作物的总产量。

本书探讨了培育抗非生物胁迫的作物新品种的基本原理和技术，介绍了现代农业生物技术应用于非生物抗性育种中的创新方法，同时也阐述了非生物胁迫下的作物的植物生理学、生物化学和分子生物学特性。

全书分两部分。第一部分概述了培育抗胁迫作物的基本原则，着重介绍了遗传工程和分子生物学方法在抗性育种中的应用，并且对抗盐、抗旱、抗涝、抗金属以及抗低营养、抗高温、抗低温等抗各种非生物胁迫的育种方法进行了分述（含第1~11章）：第1章环境胁迫和对作物产量的影响；第2章作物抗胁迫育种的一半原则；第3章用遗传工程和分子生物学方法提高作物对环境胁迫的抗性；第4章遗传图谱及其在植物抗胁迫上的应用；第5章抗盐性育种；第6章抗旱性育种；第7章分子遗传学和抗涝性育种；第8章抗金属性育种；第9章培育作物适应低营养环境；第10章抗热性遗传育种；第11章抗冷性育种。第二部分介绍了一些世界公认的专家在小麦、大麦、水稻、玉米、油菜、棉花和番茄等作物的非生物胁迫育种中的研究成果。书中在每一章的结尾都有详细的参考书目、图表、数据等。

本书可供从事植物学、农学、园艺学、植物育种学和植物的环境胁迫研究的科学家阅读参考。

周秋菊，馆员

（中国科学院国家科学图书馆）

第9篇：生物技术育种的方法范文

关键词：微生物育种；项目化教学；高等职业教育

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）48-0164-03

早在4000多年前，我国劳动人民就会利用微生物来生产酒和酿造食品。如今，利用工业微生物育种技术对微生物进行改造，可以提高目的产物的产量、质量或获得新的目的产物，并符合工厂化生产的要求，从而使抗生素、酶制剂、氨基酸、维生素、核苷酸、生物碱、激素等微生物产品产量成倍甚至成千倍增长，同时产品质量也不断提高，各类微生物产品已深入到人类生活的各个方面。工业微生物育种技术是高等院校生物技术类专业的专业课程。在传统的教学过程中，教学内容往往太过理论化，理论知识与实际操作未能结合，学生学习难度大，感觉枯燥乏味；而且，教学实验安排大多是孤立的，在技术上不具有连贯性和系统性，不能将技能训练与生产过程有机结合，学生学完之后不知如何运用，解决实际问题的能力提高不明显。显然，传统的教学方式已不能满足现今高技能生物技术专门人才培养的要求。如今，许多高职院校正在积极探索新的教学方法，项目化教学就是其中常用的一种。它依照教学目标将课程内容设计成若干个操作性较强的项目，以工作任务为中心，以典型产品（或服务）为载体，开展课程教学，将理论知识、实践操作与素质培养融为一体，学生在完成项目工作任务过程中，既收获了知识，又锻炼了技能。与传统教学法相比，项目化教学强调行动导向、项目载体、任务驱动、素质渗透、学生主体以及理论实践一体化，主要解决“怎么做”和“怎么做得更好”这两个问题，是培养技能型人才的主要途径[1]。2007年，湖北生物科技职业学院生物工程系开设了《工业微生物育种技术》这门课程，它是生物技术及应用专业和生物制药技术专业的必修课。自2010年引入项目化教学方法以来，经过多年的探索和实践，该课程取得了良好的教学效果。

一、以岗位需求为依据确定课程目标

按照工业微生物育种技术在生物技术及应用专业人才培养方案中的定位，依据职业岗位的需求，确定本课程的教学目标，即能根据微生物育种原理和基本操作流程，制定育种的实施方案，并按照实施方案应用微生物育种技术获得高产突变株，同时能对实施过程和原有方案进行评价和改进。课程教学目标，包括知识目标、技能目标和素质目标三个方面。（1）知识目标：熟悉工业微生物的特征，了解工业微生物育种技术的方法种类；掌握基因突变及基因重组的机制；掌握工业微生物诱变育种的原理与方法；熟悉其他常用的工业微生物育种方法。（2）技能目标：能够根据微生物的来源与特性，选择合适的分离纯化方法，并进行分离纯化操作；能够根据微生物的类型，选择合适的诱变育种方法；会进行生产菌种的保藏及复壮技能；能正确使用微生物的培养设备，并进行维护。（3）素质目标：具有较强的责任心和严谨的工作作风；具有较强的人际沟通能力；具有较强的团队组织协调能力；具有良好的安全、环保和节能意识。

二、以育种工作流程为主线设计教学项目

项目化教学的关键，在于教学项目的设计。我们一般应根据课程教学目标，以职业活动的工作过程为依据，结合职业岗位的典型工作任务，按照学生的认知规律来设计项目。项目设计要打破传统学科体系的章节编排，不应以知识的逻辑顺序为依据来安排教学。每个项目都有其相应的知识、技能和素质要求，让学生在“做中学、学中做”。工业微生物育种技术的教学项目设计具有以下特色。

（一）课程设计思路

大多数项目化教学课程的设计思路，是将课程内容设计成基础项目、主导项目和自主项目。根据工业微生物育种课程内容、操作流程和职业活动的特点，笔者将该课程设计成一个综合性大项目，即果胶酶高产突变株的筛选。笔者将原先孤立、分散的单个实训项目综合为一个由9个子项目组成的前后连贯的大项目，其连贯性、整体性的特点更为突出（表1）。两个子项目互为依托，前一子项目的结果是后一子项目实验材料的来源。

（二）相关专业课程衔接

该课程项目产品为筛选出的果胶酶高产突变株，可作为后续课程发酵工程、酶工程、生物分离与纯化、生物制品技术的项目化教学的材料。比如，可对果胶酶高产突变株的发酵条件进行摸索，或对其发酵工艺进行优化，或从高产突变株中分离纯化果胶酶，或对提纯的果胶酶进行性质分析。从而完善了专业课程体系建设的连贯性、整体性及层次性，实现了专业课程之间的有机衔接。

三、以学生为主体完成项目实施

在具体子项目实施之前，笔者安排有项目概述环节，内容主要包括：①课程简介：告知学生本课程的教学目标、项目设计情况、教学组织方法和考核方案等。②行业企业概况：介绍工业微生物的应用状况、工业微生物的概念及特点和工业微生物技术种类等。③后续课程任务的布置：要求学生查阅相关资料，指导学生制定子项目实施方案。以微生物育种工作流程为主线，开展子项目的实施，每个子项目有各自的知识、技能目标。在子项目的完成过程中，教师只起组织、引导、指导和评价的作用，学生才是学习的主体。每个子项目的实施步骤如下。

1.项目导入。首先，教师通过案例或者问题导入学习项目，提出问题、给出提示，导入本次课程的内容，组织学生展开讨论。

2.方案制定。学生通过图书馆或者网络查阅资料，以小组为团队讨论并制定实施的初步方案。笔者通常安排学生利用课余时间完成该步骤。

3.方案确定。首先，每个小组以ppt形式向全班汇报制定的初步方案，分析实施可行性，并说明资料来源。然后，教师和其他小组对汇报组进行提问或评价。笔者通过交互式讨论，引入相关知识，最后由教师对各小组初步方案进行点评，同时提出修改建议，鼓励实施方案的多样性。

4.方案实施。学生按照确定的方案，合理分工，团结协作，共同完成项目。在实施过程中，教师随时检查学生实施的情况，进行现场指导，解答学生的疑问，参与学生的讨论，纠正学生的错误，全面掌控学生的实施效果及学习质量。

5.总结评估。总结以各小组向全班展示实训结果的形式进行。评估采取小组互评、教师点评等方式进行。每一个项目均制定了技能考核方案及评分标准，结合学生提交的实训报告进行过程性评价。

四、以过程性评价为手段增强技能培养

成绩考核是教学过程中的重要环节，好的考核方式对学生职业技能的养成会起到促进作用。传统的单一笔试考核方式很难反映学生在学习过程中的素质和能力，与强调以素质为基础、以能力为本位的现代高职教育理念不相符。本课程的考核以结果性评价为辅，重在过程性的评价，以静态知识考核为辅，重在动态能力的考核，学生综合成绩的评定以过程评价、技能考核和理论考核相结合的方式进行。每个子项目的实施都要求进行过程评价，评价内容涉及子项目实施的每个步骤，以子项目5诱变剂量的选择为例，子项目技能量化考核表如下（见表2）。

学生、组长和教师为评价主体的三方，依据量化考核标准分别给出过程评价成绩，然后按照一定比例折合成学生的过程评价终成绩。理论考核和技能考核通常在学期末进行。课程总评成绩的组成详见表3。

现代职业教育，应该是一种以服务为宗旨、以就业为导向、以职业能力培养为核心的教育，重心应在于培养学生的动手能力和实践创新能力，特别是毕业后从事某种职业的谋生能力[2]。项目化教学，充分体现了学生是学习的主体的特点，学生的学习主动性和积极性被有效调动了；和传统的教学模式相比，其教学效果得到明显改善。当然，以就业为导向，坚持走产、学、研相结合的路线，以岗位技能促进学生就业，在高职高专院校进行课程项目化教学改革是一个漫长的过程，需要学校和教师从多方面进行改革，比如教学观念、管理、内容设置、教学模式及结果评定等。

参考文献：