吐爾遜艾力·哈那畢亞
(鞏留縣提克阿熱克鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,新疆 鞏留 835406)
新疆鞏留縣地處伊犁河谷中部,地形以山地、丘陵、平原為主,屬北溫帶大陸性半干旱氣候,日照充足,年降水量為270到280毫米,總耕地面積約為56萬畝。隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)體制改革的深入推進(jìn),新疆鞏留縣積極探索農(nóng)業(yè)持續(xù)增收的新途徑,以提質(zhì)增效為核心、以多元化種植為目標(biāo)、以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為支撐,加快促農(nóng)增收的步伐。育種方面,鞏留縣對生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究。
鞏留縣氣候?qū)俦睖貛Т箨懶园敫珊禋夂?,作物的生長環(huán)境相對惡劣,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)難以滿足人民對糧食的需求。作物種子是鞏留縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必備物質(zhì)資料,其質(zhì)量的好壞直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況。將生物技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)育種中,可有效改善作物種子質(zhì)量,另外也能加強(qiáng)對優(yōu)秀新品種的深入開發(fā),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效創(chuàng)造良好條件。所以,生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種中有廣闊的應(yīng)用前景。
DNA重組育種的技術(shù)核心為DNA重組技術(shù),主要是在某一品種的作物中取出有優(yōu)秀表現(xiàn)性狀的DNA片段,再將其導(dǎo)入到另外一種作物中,使其表現(xiàn)出這種優(yōu)秀性狀[1]。相較于傳統(tǒng)育種方法,該育種方法具有如下優(yōu)勢:一,不受親緣關(guān)系限制,可有效改善作物的基因條件;二,可精準(zhǔn)定位基因片段,增加操作的準(zhǔn)確性;三,從分子層面入手,可實(shí)現(xiàn)跨物種育種,比如抗蟲棉花的培育,就是將蘇云金芽孢桿菌中的殺蟲蛋白基因?qū)氲矫藁ㄖ?,從而使棉花表現(xiàn)出抗蟲特性。
根據(jù)育種目的的不同,可將其分為三種,分別為抗性育種、固氮育種、品質(zhì)育種等??剐杂N,主要是通過育種讓作物在某些方面表現(xiàn)出高抗的特性,比如干旱環(huán)境、鹽堿環(huán)境、病害、蟲害等。當(dāng)作物抗性較高時(shí),外界環(huán)境對作物生長的不利影響就會有所減少,從而保障作物產(chǎn)量與質(zhì)量?,F(xiàn)階段,我國已經(jīng)通過DNA重組技術(shù)培育出了多種抗性作物,上述抗蟲棉花就是其中之一,充分保障了我國人民的糧食需求。固氮育種,主要是通過育種讓作物能夠吸收土壤中的游離氮,以滿足作物生長對氮元素的需求。育種過程中,以DNA重組技術(shù)為依托將具有固氮特性的微生物的固氮基因?qū)氲阶魑镏?,并將作物本身已有的不利于固氮的基因分離出來,從而提高作物對氮元素的吸收率,進(jìn)一步提高其產(chǎn)量、質(zhì)量。品質(zhì)育種,主要是通過育種增加作物中的營養(yǎng)物質(zhì)含量,如氨基酸等,滿足人們的營養(yǎng)需求。
誘變育種指的是利用物理或化學(xué)誘導(dǎo)作物的某種遺傳分子結(jié)構(gòu)突變,再輔以生物手段,使其表現(xiàn)出與原本性狀不同的性狀。該育種方法下,作物的遺傳分子結(jié)構(gòu)突變概率會有所增加,便于人們從中選出優(yōu)秀的基因,進(jìn)而培育出滿足人們需要的新品種。生物技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在生物材料、生物育種方法的選擇以及新生物的培育上。生物育種方法具體有空間條件處理誘變、病原微生物誘變等等,太空育種就屬于空間條件處理誘變,它是將種子帶到太空中,借助太空的特殊環(huán)境誘導(dǎo)其分子結(jié)構(gòu)突變,再在地面上進(jìn)行選育。當(dāng)前,我國在誘變育種方面取得了一定的成果,借助相關(guān)技術(shù)培育出了很多在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中表現(xiàn)出優(yōu)良性狀的新品種,這些新品種往往比傳統(tǒng)品種更容易受到人們的青睞,比如無籽西瓜等。
分子標(biāo)記輔助育種指的是以個(gè)體間遺傳物質(zhì)核苷酸變異為基礎(chǔ)進(jìn)行遺傳標(biāo)記,在分子層面改善作物基因,從而使其表現(xiàn)出優(yōu)良性狀。該方法下,不同后代的分子標(biāo)記標(biāo)準(zhǔn)不同。第一代以限制性片段長度多態(tài)性為標(biāo)準(zhǔn),第二代以聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)為標(biāo)準(zhǔn),第三代以生物序列為標(biāo)準(zhǔn)[2]。分子標(biāo)記的成功與否可采用實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)的方法。
相較于傳統(tǒng)育種方法,該方法有如下優(yōu)點(diǎn):一,后代優(yōu)良性狀的遺傳穩(wěn)定性好;二,以DNA為參照進(jìn)行優(yōu)良性狀的選擇,不受基因重組的影響,育種可靠性高;三,不需要種植就可以直接檢測表現(xiàn)出優(yōu)良性狀的DNA是不是真的導(dǎo)入到了作物中,有利于快速獲得育種結(jié)果。實(shí)際應(yīng)用的過程中,深入了解不同作物的基因及其表現(xiàn)性狀,并應(yīng)用生物手段確定其表現(xiàn)出優(yōu)良性狀的基因,保證所提取的基因滿足育種需求。另外,也可以對基因進(jìn)行分解,從而使其表現(xiàn)出單一性狀。
綜上所述,生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種中有廣闊的應(yīng)用前景。不同生物技術(shù)支持下的育種方法有明顯差異,在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)當(dāng)充分把握生物技術(shù)優(yōu)勢,基于對地方農(nóng)作物資源的深入了解,從現(xiàn)有資源入手運(yùn)用生物技術(shù)培育出優(yōu)質(zhì)的作物品種,從而滿足當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。對于地方農(nóng)科站而言,為促進(jìn)生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種中的應(yīng)用,應(yīng)當(dāng)注重引入懂農(nóng)業(yè)、了解不同農(nóng)作物特點(diǎn)的技術(shù)型人才,調(diào)節(jié)隊(duì)伍結(jié)構(gòu),加快新品種的研發(fā)速度。同時(shí),根據(jù)地方實(shí)際聯(lián)合其他相關(guān)單位或部門加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)品種的宣傳與推廣,讓人民群眾認(rèn)識到優(yōu)質(zhì)品種在產(chǎn)量、質(zhì)量上的優(yōu)勢,鼓勵人民群眾種植優(yōu)質(zhì)品種,必要時(shí)提供技術(shù)指導(dǎo),為地方農(nóng)作物產(chǎn)量、質(zhì)量的提升創(chuàng)造良好條件,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收的目的。