【正文】 劑量，照射量是誘變處理成敗的關鍵，如果選用的劑量太低，雖然植株損傷小，但突變率很低，如果劑量太高就會使M1損傷太重，存活個體減少，而且不利的突變增加，同樣達不到誘變效果?；瘜W誘變劑主要有：烷化劑、疊氮化鈉，堿基類似物，其他化學誘變劑等處理方法：種子是主要的處理材料。誘變育種的程序：應明確育種目標，并比較應用哪種育種方法最容易達到目的。選用的材料一般應是穩(wěn)定一直的品系，否則難以在后代中進行鑒定和選擇。然后是誘變劑量的選擇，一般參考過去的研究者的結果，在改良個別性狀時，為了減少多發(fā)性突變，處理劑量要求稍低些，如果期望產生較多的類型的突變體，供作進一步育種工作需要，則應采取較高的劑量，使其產生中等嚴重損傷。禾谷類小粒作物要求群體有10000株以上，因此可根據主穗產生種子數量來確定處理材料群體的大小。大多數突變都是隱性突變，少數是顯性突變。如果該部分形成性細胞則可以遺傳到下一代，因為大多是隱性突變，植株本身又是嵌合體，在形態(tài)上不易顯露出來，因此通常M1不進行選擇。：不同品種間雜交獲得雜種，繼而在雜種后代進行選擇以育成符合生產要求的新品種成雜交育種。雜交育種通過雜交、選擇和鑒定，不僅能夠獲得結合親本優(yōu)良性狀于一體的新類型，而且由于雜種基因的超親分離，尤其是那些和經濟性狀有關的微效基因的分離和累計，在雜種后代群體中還可能出現性狀超越任一親本，或通過基因互作產生親本所不具備的新性狀的類型。1雜交親本的選配：正確選配親本是雜交育種工作的關鍵，親本選配的當，后代出現理想的類型多，容易選出優(yōu)良品種。親本選配要依據明確的育種目標，在熟識所掌握的原始材料主要性狀和特性及其遺傳規(guī)律的基礎上，選用恰當的親本，組配合力組合，才能在雜種后代中出現優(yōu)良的重組類型，并選出優(yōu)良的品種。2雜交技術與雜交方式：雜交工作前應對具體作物的花器構造，開花習性，授粉方式，花粉壽命，胚珠受精能力以及持續(xù)時間等一系列問題有所了解，并對該作物的不同品種在當地條件下的具體表現有一定認識。雜交方式：1單交或成對雜交；2復交，綜合性狀好適應性較強并有一定豐產性的親本應安排在最后一次雜交，以便使其遺傳組成在各雜種遺傳組成中占有較大的比重，從而增強雜種后代的優(yōu)良性狀，如三交，雙交等；3雜種后代的選擇：通過正確的選配親本，并運用適當的雜交方式，獲得雜種以后應進一步根據育種目標在良好而一致的實驗條件下種植雜種種子，并保證有足夠數量的雜種分離群體?；蚬こ逃N：作物轉基因育種就是根據育種目標，從供體生物中分離目的基因，經DNA重組與遺傳轉化或直接運載進入受體作物，經過篩選獲得穩(wěn)定表達的遺傳工程體，并經過田間試驗與大田選擇育成轉基因新品種或種質資源。轉基因育種的程序：1目的基因的獲得，分為兩大類，根據基因表達的產物蛋白進行基因克隆，從基因組DNA或mRNA序列克隆基因。選擇是創(chuàng)造新品種和改良現有品種的重要手段，任何育種方法，都要通過誘發(fā)變異、選擇優(yōu)株和試驗鑒定等步驟，選擇是育種過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。不論那種方法，都是從自然或人工創(chuàng)造的變異群體中選出符合育種目標的優(yōu)良個體，然后進行比較鑒定，育成新品種。在育種實踐中，為了提高選擇效果，從這兩種基本方法演變出了許多其他選擇方法。其做法是根據育種目標，從原始群體中選出優(yōu)良單株，分別脫粒保存，下次分別種植，每個單株種一個小區(qū)，根據各小區(qū)植株的表現來鑒定上年當選個體的優(yōu)劣，并據此淘汰不良個體的后代，選出優(yōu)良株系。對自花授粉的品種群體可以在早期稀播，以緩和株間競爭，充分體現單株間的遺傳差異而進行單株選擇；后期密植進行選擇，可使中選的優(yōu)良單株在較高的密度下進行群體的生產利用，保持原有優(yōu)勢。單株選擇法可分為一次單株選擇法和多次單株選擇法，前者適用于水稻、小麥、大豆等自花授粉作物，后者適用于人工創(chuàng)造的變異群體，是作物育種的主要選擇方法。對自花授粉作物的品種群體進行混合選擇后，其大多數個體基因型趨于純合化，起到淘汰劣株的作用；但混收的種子不能進行單株后代測驗，對改良品種的效果有限。更適合于常異花授粉作物品種群體和異花授粉作物品種群體的改良，增加群體內優(yōu)良基因或基因型的頻率。在育種實踐中，為了提高選擇效果，混合選擇又演變成了集團選擇法、單粒傳選擇法、輪回選擇法。四．以一種作物為例，簡述分子標記輔助育種現狀（20分）06789年P277現狀：1980年RFLP，即限制性片段長度多態(tài)性技術的問世，開創(chuàng)了分子標記的新紀元。而將分子標記應用于作物改良過程中進行選擇的分子標記輔助選擇(Markerassisted Selection，MAS)技術，通過分析與目標基因緊密連鎖的分子標記的基因型來進行育種，不僅彌補了傳統(tǒng)育種中選擇技術準確率低的缺點，而且提高了育種效率，顯示出廣闊的應用前景。分子標記輔助育種主要包括分子標記輔助選擇(marker—assisted selection，MAS)和分子標記輔助雜種選育，分子標記輔助選擇是指通過分析與目標基因緊密連鎖的分子標記的基因型，借助分子標記對目標性狀基因型進行選擇。分子標記一般依其所用的分子生物學技術大致可以分為兩大類：一類是以Southern雜交技術為核心的分子標記，如RFLP，這類分子標記被稱為第一代分子標記；另一類是以PCR技術為核心的分子標記，如STS、RAPD、AFLP、SSR等，這類分子標記被稱為第二代分子標記；單核苷酸多態(tài)性(SNP)標記被稱為第三代分子標記。一種基于DNA變異的新型遺傳標記——DNA分子標記，或簡稱分子標記。其優(yōu)越性表現為：（1）直接以DNA的形式表現，在生物體的各個組織、各個發(fā)育階段均可檢測到，不受季節(jié)、環(huán)境限制，不存在表達與否等問題；（2）數量極多，遍布整個基因組，可檢測座位幾乎無限；（3）多態(tài)性高，自然界存在許多等位變異，無須人為創(chuàng)造；（4）表現為中性，不影響目標性狀的表達；（5）許多標記表現為共顯性的特點，能區(qū)別純合體和雜合體。第1類是以分子雜交為核心的分子標記技術，RFLP（限制性片段長度多態(tài)性標記）、它是指基因型之間限制性片段長度的差異，這種差異是由限制性酶切位點上堿基的插入、缺失、重排或點突變所引起的。第2類是以聚合酶鏈式反應（PCR）為核心的分子標記技術，包括RAPD（隨機擴增多態(tài)性DNA標記）利用合成的隨機引物對基因組DNA進行PCR擴增，然后電泳檢測PCR產物的多態(tài)性。不同遺傳材料重復次數的可變性，導致了SSR長度的高度變異性，這一變異性正是SSR標記產生的基礎。AFLP擴展片段長度多態(tài)性標記（是RFLP與PCR結合的產物，基于對植物基因組DNA雙酶切經PCR擴增后的限制性片段進行選擇）、STS序標位、SCAR序列特征化擴增區(qū)域；第3類是一些新型的分子標記，如：SNP單核苷酸多態(tài)性（它是指不同生物個體基因組DNA序列之間單個核苷酸的差異，這種差異可以通過設計特異PCR引物擴增和電泳檢測顯示出來，SNP標記是根據基因組測序結果發(fā)展起來的，其數量十分豐富，檢測SNP的最佳方法是DNA芯片技術）、EST表達序列標簽三 分子標記技術在玉米遺傳育種中的應用分子標記技術，是新近發(fā)展起來的現代育種技術之一。獲得的分子標記在玉米育種中的作用和意義主要表現在以下幾方面：(1)利用分子標記劃分雜種優(yōu)勢群。玉米育種中，此方面的研究最多。Smith和Stuber等對玉米的研究結果表明，雜種表現與親本遺傳距離間存在高度相關性。劉敏芝等首次利用RAPD標記對中國目前推廣雜交種的15個主要親本自交系進行了類群劃分，結果表明利用此標記進行玉米自交系類群劃分與系譜法一致，表明RAPD在玉米自交系類群劃分的應用時可行的。2)利用分子標記輔助育種(MAS)。美國、日本、西歐各國近年都投入巨資開展這方面的工作。利用鑒定到的分子標記進行輔助選擇育種也取得了一定的進展。MAS成功應用于育種實踐例子已有很多報道，但在玉米育種中的報道較少。因此，未來的玉米育種中可以從直接進行帶目標基因的自交系的選育、構建近等基因系及進行有利基因聚合三方面開展MAS。而且建立常用自交系和雜交種的DNA指紋圖譜數據庫，可以對植物基因型做出明確的鑒定，特別是對那些沒有準確系譜記載的育種材料進行遺傳分類，并估算這些材料之間的遺傳距離。通過分子標記，能夠準確鑒定種質資源中的優(yōu)異農藝性狀基因的多樣性，特別是能夠從農藝性狀不良的野生種中，鑒定出其中蘊藏著的優(yōu)良農藝性狀基因，這將發(fā)掘出大量的未被利用的優(yōu)良農藝性狀的基因，大大拓寬育種的種質基礎。五、分子標記技術在玉米育種中的應用前景由于DNA分子標記有著明顯的優(yōu)越性，它可以用于遺傳分析的多個方面，因此得以迅速的傳播開來。DNA分子標記在玉米遺傳育種中的應用還有一定的局限性，主要包括以下幾個方面：檢測結果的偏差；QTL的精確定位還有一定難度；分子標記與表型之間的關系有待進一步研究；費用昂貴，實驗要求技術比較全面。在玉米遺傳育種中，如果將分子標記同常規(guī)育種相結合，DNA分子標記技術將有更加廣闊的應用前景。1988年以前玉米組織培養(yǎng)只能用愈傷組織再生植株，原生質體再分化植株沒有成功，直到1993年玉米基因工程研究才取得了一系列成績。轉基因技術方法主要有農桿菌介導法、基因槍法、PEG介導、子房注射法、花粉管通道等方法。分子標記自1980年以來發(fā)展迅速，多種DNA分子標記技術的應用，解決了許多玉米遺傳育種工程技術上的難題。 基因轉化技術在玉米遺傳育種中的應用?？瓜x轉基因玉米主要應用的是Bt基因和從植物中分離出的昆蟲蛋白酶抑制基因(廣泛應用的是豆胰蛋白酶抑制劑基因CpT)及植物凝集素基因等。昆蟲蛋白酶抑制基因對于許多給農業(yè)生產造成重大經濟損失的害蟲都具有抗性，其中包括玉米螟、直翅目的蝗蟲等。近年來，轉基因玉米層出不窮，1998年，轉基因玉米占全球轉基因作物面積的30%，僅次于轉基因大豆，主要是抗蟲玉米和耐除草劑玉米。目前，已開發(fā)的分子標記主要有：RFLP、RAPD、AFLP、SSR、SCAR、SNP等。有許多分子標記表現為共顯性，能提供完整的遺傳信息。根據DNA分子標記、可以準確定位玉米的各種質量性狀和數量性狀基因，使育種者可更清楚地了解一些重要性狀的遺傳基礎，有助于根據基因間的互作效應，基因與標記間的遺傳距離等，決定選用哪種育種方法，配制多少組合及培育多大供選群體，從而制定高效育種計劃。同時加強基因工程在雜種優(yōu)勢預測方面的研究，使基因工程更好地服務于玉米遺傳育種工作。尤其是QTLs的分子標記基因定位，使操作單個QTL成為可能。在抗病基因和外殼蛋白基因克隆方面，利用轉座子標記法已得到克隆的玉米抗圓斑病基因Hml、玉米的抗銹病基因RPI、玉米矮花葉病毒外殼蛋白基因。油分含量高、加工品質好、營養(yǎng)豐富，是將來玉米轉基因的研究方向。我國要加強國際間合作，充分利用我國的資源優(yōu)勢和現有成果，用不同的分子標記來實現我們自己的研究目的。同時加強基因工程在雜種優(yōu)勢預測方面的研究，使基因工程更好地服務于玉米遺傳育種工作。例如，可以先用常規(guī)方法把多個抗性基因組裝在一起，然后利用分子標記技術快速、準確地鑒定出多抗性基因型。而實現種間、屬間甚至動、植物間的基因流動是另一個突破方向。目前，發(fā)展起來的基因芯片技術解決了傳統(tǒng)核酸印跡雜交技術復雜、自動化程度低、檢測目標分子數量少、成本高、效率低等不足，已被廣泛應用于基因表達研究、發(fā)現新基因等領域，將來有望在玉米基因工程育種上發(fā)揮其重要作用。目前玉米的基因工程研究大多集中在以下幾個方面：一、培育抗病蟲的轉基因玉米。二、培育抗除草劑的轉基因玉米。三、培育抗旱、抗寒等抗逆性轉基因玉米。基因工程在玉米遺傳育種研究中的應用，主要是將外源基因導入受體系統(tǒng)，使其整合在受體基因組DNA上，并得以表達。在抗病基因和外殼蛋白基因克隆方面，已得到克隆的玉米抗圓斑病基因Hm玉米的抗銹病基因RPI、玉米矮花葉病毒外殼蛋白基因?；蚬こ痰膽脧浹a了玉米遺傳資源的不足，并解決了過去不能解決的許多難題。結合我國實際情況，應考慮以下幾個方面：1．由于玉米的分子標記圖譜已經相當飽和，涉及到的標記類型包括RFLP、RAPD、AFLP和SSR，以及目前還在發(fā)展的新的標記類型如單核苷酸多態(tài)性(SNP)，我們可以充分利用已獲得的成果而不必從頭開始，可以利用不同的分子標記結合實際情況來達到我們自己的研究目的。這不僅可以建立我國玉米自交系和雜交種遺傳脆弱性的監(jiān)測機制和體系，還可通過遺傳多樣性的研究為玉米種質資源的搜集、保存和利用提供可靠的依據。4．要真正使玉米轉基因技術走向實用化，就必須提高受體的轉化頻率，這是影響玉米轉基因技術應用的主要問題。另一方面，應當密切注意轉基因玉米的安全性及其對環(huán)境的影響，一定要做到趨利避害。長期以來玉米病害一直是影響我國玉米高產穩(wěn)產的主要限制因素之一。每年因各種病害造成的玉米產量損失約占總產量的10％左右，并且嚴重地降低了玉米產品的質量。對參加2002～2004年全國區(qū)試的普通玉米品種進行抗病性統(tǒng)計，%，表明我國目前新育成普通玉米品種的整體抗性水平是較高的。雖然我國玉米的抗病育種總體水平較高，但還存在以下問題：1 生產用雜交種的遺傳基礎狹窄：雖然育種工作者早就意識到了這個問題，并采取了一定措施，但種質基礎狹窄的狀況依然存在。就山東省來說，1996年共有9個種植面積超過66 000 hm2的玉米雜交種，其中6個含有黃早四的血緣，%；9個雜交種中6個含有8 112的血緣