劉興鳳　劉娜　張曉茹　田慶河

摘要：從地球上出現(xiàn)生物開始，也就產(chǎn)生了生物育種。但是，由于這是自然的現(xiàn)象，我們稱之它為進(jìn)化的過程。育種技術(shù)的進(jìn)步是時代發(fā)展的產(chǎn)物，本文就現(xiàn)代作物育種科學(xué)的發(fā)展進(jìn)行了簡要的分析。

關(guān)鍵詞：育種；遺傳學(xué)；細(xì)胞水平

中圖分類號： S336 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.20.001

1 原始育種技術(shù)的發(fā)展

“吃”對于過去的人來說具有一定破壞性，因?yàn)榇笞匀恢械奈镔|(zhì)是有限的，一味地吃會導(dǎo)致物質(zhì)資源越來越少，無法再生。為了避免這一現(xiàn)象的產(chǎn)生，育種技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，農(nóng)業(yè)時代也就隨之到來。如此說來，育種技術(shù)的發(fā)展是隨著農(nóng)業(yè)時代發(fā)展而進(jìn)步的。在農(nóng)業(yè)時代的初期階段誕生了一個新型的行業(yè)“農(nóng)業(yè)育種家”，其進(jìn)化速度相較于自然進(jìn)化來說比較快，大約有幾萬年的進(jìn)化歷史。原始育種技術(shù)中的選種步驟和現(xiàn)在不同，選種過程是在自然決定的基礎(chǔ)上再進(jìn)行人為選擇。其中含有一定經(jīng)驗(yàn)的育種技術(shù)會在這個時期體現(xiàn)出很大的優(yōu)勢，育種技術(shù)的應(yīng)用幫助農(nóng)戶們培育出了大批的優(yōu)質(zhì)作物和家禽家畜，育種時代隨之到來。

人為的育種技術(shù)比自然進(jìn)化的速度快很多，這是因?yàn)橛N技術(shù)包含了自然的決定和人為的選擇，也就是說育種技術(shù)是這兩種方式相互配合產(chǎn)生的雙重效應(yīng)。在育種技術(shù)的發(fā)展過程中，人們對育種目標(biāo)的掌控和技術(shù)的把控逐漸完善，這些原因都極大地促進(jìn)了物種的進(jìn)化。其實(shí)育種技術(shù)早在兩千年前就已經(jīng)出現(xiàn)，《圣經(jīng)》中也有記載，從18世紀(jì)到19世紀(jì)之間，育種技術(shù)從不被人認(rèn)可，最終實(shí)現(xiàn)了從相同種類之間到不同種類之間的雜交，邁出了關(guān)鍵性的一步。育種技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展具有跨時代的意義，它為達(dá)爾文的進(jìn)化論提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)際參考，同時加深了生物學(xué)家對遺傳學(xué)的研究，加快了遺傳學(xué)的發(fā)展，科學(xué)理論的進(jìn)步又同時有利于育種技術(shù)的成長，形成良性循環(huán)。

2 從育種的角度看遺傳

孟德爾的“植物雜交試驗(yàn)”是遺傳學(xué)誕生的標(biāo)志。由于當(dāng)時人們重視程度不夠，這項(xiàng)研究在長達(dá)35年的時間內(nèi)無人問津。終于在20世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)，從而打開了人們研究遺傳學(xué)領(lǐng)域的大門。

基因是遺傳學(xué)的核心問題，基因究竟是如何存在于人體的組織中的，基因由哪些物質(zhì)構(gòu)成，向后代的傳播方式是什么？這一系列問題的提出讓科學(xué)家們進(jìn)行了深思，通過幾代人的努力研究，終于逐漸解開了基因的種種謎團(tuán)。

在孟德爾所處的時期，蛋白質(zhì)作為基因的載體是當(dāng)時普遍的說法，因?yàn)檫@種說法容易讓人接受并且符合情理。后來經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)研究，推翻了當(dāng)年的論斷，并且得到了新的結(jié)論：遺傳因素是以一種特殊的方式排列在DNA的鏈條中。

2.1 分子和基因水平

1927年，基因突變的現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)，從此人們在基因水平上找到了新可能性。通過對果蠅的研究發(fā)現(xiàn)，基因突變的果蠅都能夠從自然界生物群體中找到。只有采取人工誘變的方式才能使突變的基因在育種技術(shù)中得到充分的利用。

研究表明，地球上生物的遺傳密碼都是相同的，因此它們可以共用組成基因。當(dāng)基因在生物中的轉(zhuǎn)移技術(shù)水平成熟時，就會為育種技術(shù)的提高提供很大幫助和捷徑。通常來說，作物的產(chǎn)量適應(yīng)環(huán)境能力和抗?fàn)幮远际怯N者在進(jìn)行育種工作的主要關(guān)注點(diǎn)，因此育種工作者會把其主要精力都放在對這幾項(xiàng)能力的改良上。為了方便研究，一些比較容易提取的改變植株性狀的基因是基因工程的主要研究對象，如果可以把這些對抗性基因成功的轉(zhuǎn)移，育種技術(shù)的發(fā)展將會得到很大的進(jìn)步。但是，微效多基因問題至今仍然沒有一個有效的解決措施，所以說距離育種技術(shù)完全成熟的道路仍然漫長。

在遺傳工程的進(jìn)展中，存在許多待解決的問題：遺傳密碼問題現(xiàn)在仍然困擾著人們，同時阻礙生物轉(zhuǎn)基因工程的實(shí)施，也就是生物對基因密碼的選擇是否存在問題。至今仍然不清楚攜帶內(nèi)含子的生物對其所生長族群的影響，因?yàn)槠鋸?fù)雜性，育種技術(shù)的發(fā)展過程中對遺傳工程的應(yīng)用程度還是未知數(shù)。可觀的是，在解決某些單基因控制特殊問題上，還存在一定的利用價值和發(fā)展前景。

2.2 染色體和細(xì)胞水平

從細(xì)胞水平上來看，遺傳學(xué)為植物育種技術(shù)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)，其中異源多倍體物種理論的形成就是典型的例子。從人們的普遍看法中了解到，只要能夠掌握一些多方位、先進(jìn)的處理技術(shù)，就可以在最短的時間內(nèi)研制出新的物種，并不需要通過長時間的自然進(jìn)化。植物的細(xì)胞與人的細(xì)胞不同，植物細(xì)胞不具有可逆性，在異源多倍體的形成過程中，關(guān)鍵的步驟就是要選擇合適的基因組合。人工培育的細(xì)胞也應(yīng)該遵循這個特性。近些年來，隨著動植物細(xì)胞發(fā)展技術(shù)的進(jìn)步，作為新興學(xué)科的體細(xì)胞遺傳學(xué)也得到了大力的發(fā)展，越來越多的問題被提出，等待著人們的研究解答，相信這個領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生前所未有的突破。

3 結(jié)語

育種技術(shù)要想脫離單一的物種范圍，就需要克服一系列眼前的問題：對基因遺傳學(xué)知識掌握的不夠全面、對染色體，細(xì)胞個體結(jié)構(gòu)認(rèn)識的匱乏，以及對基因之間關(guān)系了解的不夠全面，這些問題都阻礙著育種技術(shù)的進(jìn)步和突破。要想克服這些難題，需要重新認(rèn)識和理解遺傳學(xué)，將研究重心從個別基因轉(zhuǎn)移到大小基因集團(tuán)的種類上去。只有對基因組織進(jìn)行深刻的研究，才會通過育種技術(shù)培育出更多的優(yōu)良作物。

參考文獻(xiàn)

[1]游修齡.《中國農(nóng)學(xué)史》序[J].中國農(nóng)史，2000，（01）.

[2]張德水，陳受宜.DNA分子標(biāo)記、基因組作圖及其在植物遺傳育種上的應(yīng)用[J].生物技術(shù)通報，2008，（05）.

[3]袁建國，鄭躍進(jìn)，袁愛梅，張澤民.作物雜種優(yōu)勢的利用和小麥再高產(chǎn)育種的有效途徑[J].麥類作物學(xué)報，2008，（05）.

作者簡介：劉興鳳，大專學(xué)歷，副研究員，研究方向：作物育種。