现代生物育种技术
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现代生物育种技术范文第1篇
现代生物技术在猪的遗传育种中有着广阔的应用前景。生产实践表明，应用生物技术可加速育种目标的实现，如提高生长速度和繁殖率，改善胴体品质等，同时也可起到降低成本，控制疾病，提高效益等多种效果，应用前景十分广阔。
1猪遗传连锁图谱的构建
猪遗传连锁图谱(1inkagemap)，既是遗传研究的重要内容，又是猪种资源、育种及分子克隆等许多应用研究的理论依据和基础。
高分辨遗传连锁图谱的构建，使遗传育种学家对根据图谱定位数量性状产生了浓厚的兴趣。通过对亲本和分离群体进行标记分析，所得资料用特定的统计分析处理，计算所有标记多态位点的分离及独立分配比例的卡方检验和重组频率的最大似然估值，则可建立标记之间的连锁图谱。目前常用的定位方法有区间定位、最小二乘和复合区间定位法等。据报道，美国猪基因组研究计划，已在猪的连锁图谱上构建了2400多个标记，其中大多数是微卫星标记。据晏兆莉等(1996)报道，Andersson等根据猪的基因图谱，已经发现猪第4号染色体上存在一个QTL控制生长速度和瘦肉率基因。Brascamp等研究表明，对生长速度有重要影响的两个基因分别位于染色体4和13上。决定瘦肉率性状的两个基因接近同一个位置，很可能是同一个基因。
2数量性状主效基因的检测与利用
Geldermann于1975年首先提出数量性状基因·位点(QTL)的概念，Georges和Massey称之为重要经济性状基因位点(ETL)。主效基因是宏效QTL．QTL定位的重要用途是用于标记辅助选择(MAS)。一般认为，主效基因大致可分为三类，一类是由分析数量性状(或阈性状)而判定明显存在常染色体或性染色体的孟德尔基因，二类是一些遗传缺陷基因．
基因往往是一因多效，如猪的氟烷基因，三类是根据连锁图谱与数量性状的连锁分析所确定的主效基因。
猪的氟烷基因(Ha1)是影响猪肉品质的主效基因。如果猪体携带两个阴性突变基因(irl1)就会发生应激综合征，这种隐性遗传病会严重影响猪的存活率和猪肉品质，导致猪的应激死亡和产生劣质肉(PSE肉)。令人遗憾的是，这个隐性基因与瘦肉有关，选择瘦肉率会提高它的基因频率。由于利用传统的育种技术(如氟烷测定)，无法在种群中鉴别NN和Nn(杂合子)，也就无法根除这种遗传病。Fujii等利用基因定位技术，证实了应激综合征座位是位于第6号常染色体上的兰尼啶受体基因突变所致。兰尼啶受体结构与功能的改变，导致猪应激时骨骼肌钙离子非正常释放而可能引起应激综合征。用PCR或PCR—RFLP，方法可以清楚地得到3种不同基因型的DNA图谱，这给猪育种中检测出氟烷敏感基因(Nn和111)个体带来了极大的方便。
RN基因已经被证明是分布在汉普夏猪体中影响肉质的一个主要基因，控制肌肉酸度，是一个估计腌制火腿加工质量的性状。法国学者LeRoy在汉普夏猪及其杂种猪中分离出这个低pH和影响火腿质量的基因(命名为RN基因)。发现RN基因在肌肉中可增加70％左右的糖原含量和降低火腿质量，是一个不利的显性基因，该效应被称为汉普夏效应。现已将其定位于15号染色体上。
3数量性状的标记辅助选择
在猪的育种选择中，对遗传力较低(如繁殖性状)、度量费用昂贵(如抗病性)，表型值早期难以测定(如瘦肉率)或限性表现(如产奶量)的性状，采用标记辅助选择(MAS)，则可提高选择的有效性和遗传改进量。MAS是通过对遗传标记的选择，间接实现对控制某性状的QTL的选择，从而达到对性状进行选择的目的；或者通过遗传标记来预测个体基因型或育种值。例如，猪产仔数是一个低遗传力(0．1左右)的数量性状，法国用30多年时间来改良这个性状，进展甚微；而丹麦用了50多年时间才将每胎产仔数提高了1．0头0 Rothschild等发现雌激素受体(ESR)是猪产仔数的主效基因之一，该座位在中国梅山猪合成系中可以控制1．5头总产仔数和l头活仔数。也就是说，雌激素受体座位就是猪产仔数的一个QTL，而不仅仅是DNA标记。陈克飞等不但证实了Rothschild等人的研究结果，同时还发现了另一个控制猪产仔数的主效基因座位(FSH)，可控制2．0头总产仔数和1．5头活产仔数。
虽然，MAS可提高选择的有效性和遗传改进量，但MAS的效能亦受性状遗传力、选择强度、被选群体大小、遗传标记与QTL的连锁程度等因素的影响。因此，要提高MAS的效能，必须获得与QTL紧密连锁的遗传标记。可以预见，随着更多与QTL紧密连锁遗传标记的发现，MAS在实际育种工作中将会得到更多、更有效的应用。
4分离
目前有两种方法可分离：一是根据X与Y中DNA含量的差异，采用流式细胞装置分离；二是基于性别表面膜蛋白的差异，采用涂有单抗吸引能力的颗粒来达到分离目的。分离可使繁育体系中多产母猪，少产或不产公猪，这样不仅加快了繁殖速度，而且提高了经济效益。．
5人工授精
据生产实践，采用人工授精技术，l头公猪的与配母猪可以超过自然的许多倍甚至数百倍。特别是冷冻的长期保存和推广应用，可使的利用率大大提高。优秀种公猪配种能力的提高，使之优良遗传基因的遗传显著扩大。大幅度地提高了后代的生产性能，加速了猪品种的改良速度。
6体外受精
体外受精技术，是指充分利用屠宰母猪的卵巢，采集未成熟的卵母细胞使雌、雄配子在体外条件下完成成熟，获能，受精，使之体外培养成熟并经早期培养至可移植阶段。该技术可以充分利用母猪的卵子资源，使胚胎体外生产工厂化。
7胚胎移植
胚胎移植是将良种母猪的早期胚胎，或由体外受精及其他方式获得的优良胚胎移植到生理状态相同的另一母猪体内，使之继续发育成为新个体。实际上是生产胚胎的供体母猪和养育后代的受体母猪分工合作，共同繁殖后代的过程。猪的胚胎移植开始于20世纪50年代，结合细胞分割、显微注射等技术对畜牧生产产生了重要的影响，是猪育种工作的重要手段之一。
8遗传标记
遗传标记的主要目标是寻找重要经济性状(如高产仔数、瘦肉率、抗病性等)位点(QTL)或与之连锁的DNA标记，以提高选择的有效性及遗传改进量。常用的DNA标记有限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态性DNA(RAPD)、扩增的限制性内切酶片段长度多态性(AFLP)、卫星DNA、小卫星DNA和微卫星DNA等。
现代生物育种技术范文第2篇
关键词：生物技术；林木育种；应用研究
中图分类号：S722 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20151131028
吉林省位于我国东北地位，四季变化较为明显，1a中林木真正生长的季节主要为春季、夏季，秋季的生长逐渐减缓，冬季基本停止生长，为加快林木生长，满足社会对林木的需求，应利用先进生物技术培育林木，促进林木生长，通过改变林木基因，培育出更为优良的林木，增强林木的抗病能力，实现林木高产。
1生物技术的内涵
所谓的生物技术主要是指在生物体系的基础上，应用更多的先进工程技术和生物技术，通过技术人员的操作，满足人们的生产生活需要。就是利用先进技术提升社会发展水平。现阶段生物技术被广泛应用于林木育种工程中，并得以推广，尤其是通过基因工程完成林木育种，使得林木生长更快，成活率更高，还有助于提升林木的抗病能力，增强其抗功能。
2将生物技术应用于吉林四平林木育种中的主要原因
生物技术属于新兴学科，其涉及面很广。生物技术一直到20世纪初才被提出，但随着科技发展，相关人员对细胞进行了研究，证明了生物技术的科学性。在细胞工程建立以后，研究人员也将研究重点放在了组织培养上。随着时间推移，生物组织培养也趋于成熟，使得植物繁殖速度不断加快，更实现了无病毒苗培养。一直到20世纪70年代，生物基因技术得以迅速发展，这样的技术也为生物育种奠定了良好基础。使用生物技术培育林木具有很多优势，主要体现在以下几方面：以往的育种方式只是在杂交的基础上对品种进行改良，而生物技术介入以后，育种主要是对生物基因进行改变，实现生物改造，这样就能很好的解决改造效果差问题；以往的育种方式经常会发生变化，育种方向无法确定，生物技术的使用却改变了这种情况，确定了林木改造方向，更保证了生物质量；生物技术的应用不仅扩大了育种范围，还有效减少了杂交障碍，为林木生长提供更广阔的空间[1]。
3生物技术在林木育种中的应用
3.1利用生物技术培植林木细胞
林木的生长离不开细胞，主要原因在于细胞具有良好的发育能力，在满足林木生长的条件下，一个完好的林木细胞就能成为一颗植株。所谓的林木细胞工厂就是在实现细胞全能的基础上，操作细胞遗传，从而改造林木品种。这种方法通常只对即将灭绝的或品种较为稀少的珍贵植物进行改造。在改良植物品种时，所使用的备种植物都应具有优良性状，其性能应足够强大，只要将该植株的根茎叶应用于培养就能完成无性繁殖。四平市相关部门利用这一技术，成功的培育了100多个林木品种。所培育的植株性能较强，完成能够抵御东北4季变化的气候，具有极强的生命力。
3.2利用生物技术培养单倍体
随着科技的进步，人工培养单倍体的方式、种类也很多，在这些方式中，诱导单倍体方法的应用范围最广。它主要的诱导对象是未成熟的植株花粉，在诱导时，重点是改变其配子结构，将雄核方向作为发展重点，最终将其安放在胚胎中完成培育，这样单倍体植被就能被诱导出来，这也是现阶段最常用的一种方法[2]。由于林木的生长周期很长，需要经历数10a时间，要获得纯种林种，以往的培育方式需要变动的地方会很多，困难也很多。但随着生物及时的应用，完全能够解决这些问题，能够在断时间内培育出多种基因的树木。经过长期试验，我国在单倍体上的研究已经取得很好效果，培育出30多中花粉植物。
3.3利用生物技术促进林木体细胞变异
自然界中的体细胞变异主要是将植物基因进行重组，改变其突变方式，但其花费时间较多，且不利益经济效益增长。在生物技术应用以后，发现在培育植物组织时，基因变异会受到理化因子影响，对理化因子进行加强以后发现能够有效提升脱分化和再分化，进而获得新植株[3]。将其应用于林业生产发现，它能够促进植物变异，并获得新型优良树种。现代社会是生物技术社会，生物技术培育林木中发挥了重要作用。通过以上研究得知，利用生物技术极大的促进了四平林木新品种的培育，尤其是对细胞、基因等方面的改变更是促进了林木生长，为社会带来更大的经济效益。
参考文献
[1]李坤霞.生物技术在林木遗传育种中的实际应用研究[J].生物技术世界，2013（05）：46.
[2]陈罡，张素清，马冬菁等.现代生物技术在辽宁林业研究中的应用前景[J].辽宁林业科技，2014（03）：61-63.
现代生物育种技术范文第3篇
科技助推美国现代化种业发展
美国农业自然资源丰富，生产条件优越，种植业规模化、区域化、专业化、现代化水平高，有著名的玉米、小麦、大豆、棉花等作物生产带，产业集中度高，农产品出口贸易量长期位居世界第一，在世界农业及国际农产品市场的地位举足轻重，这与其拥有发达的现代化种业密不可分。
美国种业有200多年历史。早在18世纪末期，北美第一家经营蔬菜种子的公司在费城成立。1883年美国种子贸易协会成立，将种子企业和经销商联系起来，开始关注种子进出口关税等具体问题，并在其后的100多年中不断呼吁美国政府制定相关法规政策，积极推动科技进步，参与开拓国际市场，从而对促进美国种业发展发挥了重要作用，在世界种业乃至农业发展中发挥着重要作用。
20世纪初，杂交育种及杂种优势利用成功应用于农作物育种，1926年，华莱士创办了世界第一家杂交玉米种子公司先锋公司，一批私营种子企业也应运而生，并陆续由蔬菜、花卉种子拓展到粮油作物。这些种子企业多数是规模较小的家庭经营企业，鲜有育种研究，品种选育主要由公共科研机构、农业大学承担。随着美国《植物专利法》《联邦种子法》《植物品种保护法》等法律的颁布，很多种子公司开始增加育种投资，随之引发了多次企业兼并扩张的热潮。
进入20世纪90年代，美国种业市场不断增值，私营种子公司育种投入持续增加，并超过公共科研机构研发投入。特别是一些农化、制药跨国企业涉足种业，展开了新一轮整合并购，先后形成了杜邦先锋、孟山都、先正达等一批跨国种业集团，在运作资本、经营规模、研发能力、市场营销等方面积累了雄厚的实力，加速了美国种业市场向几大跨国企业聚集。与此同时，过去几十年里美国种业技术进步和发展，有力推动了美国农作物产量成倍增长。
美国是世界种业第一大市场。据统计，全美种子市场价值120亿美元，占全球种子市场价值29%以上，位居世界第一。美国种子市场主要覆盖玉米、大豆、棉花、蔬菜等作物。近10年来，美国转基因作物种子快速发展，目前全美90%以上的大豆、85%以上的玉米和棉花都是转基因种子，但小麦、马铃薯、水稻等作物转基因种子尚未释放。商品种子基因专利技术费占种子市值的30%～60%。可见，美国种业市场增值主要源于基因等专利技术的应用。
据了解，目前全美涉及种子业务的企业有700多家，其中种子公司500多家，既有孟山都、杜邦先锋、先正达、陶氏等跨国公司，也有从事专业化经营的小公司或家庭企业；此外，还有种子包衣、加工机械等关联产业企业200多家。前几位跨国公司在美国的种子市场份额基本稳定在75%左右，许多中小企业利用大公司授权自交系或将授权基因转入自有品种，以其专业化、个性化、差异化优势，为一些农民客户提供长期服务，也占有25%的市场份额。
20世纪70年代以前，美国种业以中小企业、家庭型公司为主，经营规模小，总体实力弱，加上品种保护不力，这些企业无力投资育种研发。随着实用专利、植物专利、品种保护三种知识产权保护体系的逐步建立，激励了私人企业投资，美国政府对育种投入也做出相应调整。1980年《技术创新法》规定，联邦政府负责转化国家投入形成的科技成果并推动向地方政府和企业转移。
从20世纪70年代到90年代，私人企业育种研发投入增长220%以上，从1976年开始就一直超过公共机构研发投入，占全美种业研发投入的60%以上。随着先锋、孟山都等跨国公司不断兼并整合，企业育种研发投资占其销售收入的比重提升到10%，种子企业在育种应用研究领域已经占主导地位。不仅各大公司积极投资常规育种、生物技术研发，许多中小企业也纷纷增加投资，将授权专利技术转入自有品种或利用授权自交系配组选育新品种。
美国公立科研机构、大学以及农业部所属试验站体系逐步转向基础和公益研究领域，主要从事种质资源收集保护、种质扩增及鉴定等基础性工作，大学重点开展遗传育种方法、基因及基因组学、生物信息学等前沿研究，种质资源和技术成果一经成熟，便逐步向种子企业转移，服务于企业商业化研发，同时为企业培养研发人才。
对我国种业发展的启示
美国之所以成为世界种业强国，与其拥有孟山都、先锋等一流的跨国种业集团，分工明确的现代种业创新体系，先进高效的商业化育种模式等是分不开的。对比我国种业发展情况，尽管两者的发展阶段、基础和环境不同，但仍有许多方面值得我们学习借鉴。
种业发展必须坚持种子企业的主体地位。美国种业200多年发展的实践表明，企业强则种业兴，美国种业不断发展的过程也是种子企业不断强大的过程。在早期发展阶段，美国种业也是小规模企业占主导，发展速度迟缓。由于欧亚发达和新兴国家经济崛起的压力，美国提出了国家创新战略计划，千方百计让企业成为技术创新和产业化的主体，为此建立了涵盖广泛、约束力强的技术创新和专利保护法律体系，并从科研投入、税收激励、吸引人才等方面给予政策支持，通过知识产权和贸易规则维护本国企业利益，促进企业不断兼并重组，使其长期保持在全球经济中的主导地位，这已成为美国政府与企业的共同战略。从国际种业发展实践看，企业是国家种业发展的主要载体，扶持企业壮大是强大国家种业的必由之路，必须坚持和巩固企业的主体地位。美国种业正是因为有孟山都、先锋等实力超强的跨国公司，不仅支撑了本国农业发展，对全球农业和经济发展也产生重大影响。
企业做大做强必须坚持育、繁、推一体化的方向。排名前几位的跨国公司尽管发展轨迹不同，企业优势和特点亦不尽相同，但都是坚持育、繁、推一体化的发展模式。从育种研发、繁育制种、营销管理和推广服务，跨国公司拥有“从上游技术研发、中游产品物化和下游价值实现”一套功能完整、衔接紧密、运转高效的产业链条，企业只有通过这个产业链才能将潜在的科技创新理念转化为现实的商业市场价值，实现利润最大化。从育、繁、推内部结构看，通过上游品种研发为下游推广服务提供源源不断的创新性技术产品，同时下游推广服务与生产实际结合紧密，可将生产实际需求直接反馈到育种研发机构，及时优化调整育种目标和方向，研发适合要求的新品种、新技术。这也是孟山都由一个纯粹技术型公司逐步发展为育、繁、推一体化跨国公司的重要原因之一。这些跨国公司不仅有强大的研发实力、雄厚的资金和人才优势，还有成熟的市场策略、运作技巧和科学的管理能力。特别是在市场竞争日益加剧的今天，种业发展更加依赖于科技进步和技术创新，种子企业只有实行育、繁、推一体化，才能更好地开发出具有自主知识产权和广阔商业化前景的优良品种，以品种优势带动产品优势，进而形成企业优势，实现做大做强的发展目标。
商业化育种必须坚持常规育种与生物技术并重。跨国公司的商业化育种体系基本是由常规育种和生物技术两大领域构成，而且以常规育种为基础，通过生物技术提供手段和专利产品。先锋公司以常规育种著称，培育了世界上第一个玉米杂交种，具有近百年的常规育种基础和经验，尽管如此还是借助生物技术，进一步强化常规育种。孟山都公司的生物技术始终领先世界，但因常规育种薄弱，曾一度成为其发展瓶颈，直至收购了迪卡等以常规育种见长的公司，才弥补了育种研发的缺陷，真正步入快速发展的良性轨道。目前，大规模常规育种仍是各大公司研发投入的重点，先锋公司每年常规育种投资5亿多美元，孟山都公司每年投入6亿美元，均占研发总投入的50%以上。
推进我国现代种业发展的建议
总体看，中美两国种业的差距体现在种子产业链的整体性差距，尤其是种子企业研发创新能力的差距更大。当前，我国正在加快推进现代种业发展，非常有必要学习借鉴美国种业发展中的有益经验，尽快提升我国种业和种子企业综合实力，在国际种业竞争中占据主动。
加大基础性公益性研发投入，建立开放的种质资源保护共享体系。在推动科研单位退出商业化育种的基础上，完善现有种业科研育种项目设置，增加基础性公益性研发投入，支持其开展种质保护和改良创新、常规育种理论及新技术新方法研究，如分子标记辅助选择、双单倍体育种、杂种优势预测、转基因等基础研究，为构建高通量分子育种、双单倍体育种、转基因及生物信息分析等技术平台提供基础支持。借鉴美国农业部农研局的做法，组织现有种质资源依托单位和产业体系，开展种质资源收集分类、改良与性状鉴定，在全国范围实行分区域展示和发放机制，建立种质资源共享体系，带动科研单位与企业紧密合作，探索和推动种质资源扩增计划实施，促进种质资源的深度开发利用。
鼓励企业联合重组或引入社会资本，建立先进的商业化育种体系。鉴于我国种业及企业研发现状，在继续巩固常规育种的基础上，鼓励骨干企业采取企业强强联合、与优势科研单位合作、引入社会资本等方式，聚集各方研发资源，按照商业化育种理念和模式的要求，坚持常规育种为基础、生物技术为手段，构建企业主导、政府支持的商业化育种体系。逐步建立高通量、自动化分子标记辅助育种和生物技术转化平台，实行资源共享、分段研究、分工合作、高效测试，探索矩阵式、标准化、程序化管理方式，实现室内操作自动化、田间作业机械化、试验数据电子化、信息分析软件化，提升商业化育种效率和水平，逐步构建从种质创新、品种研发、制种加工、推广营销、售后服务一体化种业研发体系。
现代生物育种技术范文第4篇
【关键词】 兽医行业 生物技术 应用
生物技术作为一种先进的科技手段，其主要是指在现代生命科学与其他基础性科学的条件下，通过预先设计对生物原料进行加工或改造生物体，从而生产出人类所需的产品。生物技术是以生物学为基础，将生物科学与工程技术相结合，能够有效控制生物控制系统，涉及生物工程、蛋白质工程和基因工程等一系列技术，属于高新实用技术的集合体。总体而言，生物技术的发展与应用，为现代科技科研的发展与进步提供了重要的平台，有利于促进科技的更高层次的发展。
1 兽医行业中生物技术的应用
生物技术属于一门综合性较强的学科，其是指人们加工动植物体和微生物等物质原料，为社会提品服务，包括发酵技术和现代生物技术等。一般兽医行业中生物技术的应用可从动物育种、动物疫病诊断与防治、饲料资源开发、畜禽环境净化等方面进行具体分析。
1.1 动物育种
生物技术在动物育种中的应用，主要是胚胎技术、DNA技术、克隆技术和转基因等的应用，其具有较强的针对性，能够对传统人工育种的形式加以改善，加快培育和品种优选的时间，缩短培育的周期，提高育种质量，实现分子级的培育效果。例如通过生物技术可提取特殊基因，在插入基因簇的基础上开展生物的遗传性再造，这样能够对品种的某一特性加以改变，优化品种或改造种群。然后利用相关的生物技术，有效进行检测与诊断，对遗传改造效果进行科学分辨，保留达到预期的小组，提高育种过程的速度与准确性，提高畜牧业的生产能力。
1.2 动物疫病诊断与防治
运用生物技术来诊断与防治动物疫病，其主要是通过该技术培育基因工程兽用疫苗，其培育时间比常规疫苗生产时间要短，并且疫苗具有更加强大的效果和更多的种类，降低因污染或残毒而导致的生物污染几率。一般来说，常见的包括预防禽痘病毒的核酸疫苗、基因缺失疫苗、活病毒载体重组疫苗等。随着生物技术的不断发展，许多新型有效的诊断方法用于畜禽的疾病诊断中，尤其是多种分子生物学诊断方法，如聚合酶链反应法、核酸探针法、免疫印迹法、限制酶分析法等。
1.3 饲料资源开发
动物的养殖需要以饲料为基础，其直接关系到畜牲畜的成长和畜牧业的经济效益；而生物技术的应用发展有效推动了畜牧业与农业的技术变革，为饲料资源的研发提供了有力条件。将生物技术应用在饲料研发中，能够促进饲料营养成分的提高，减少因饲料短缺而产生的压力情况，为畜牧业的良性发展提供基础。如生物技术在发酵饲料中的应用，其对传统饲料来源加以改变，降低饲料成本，提高畜禽的适应性和抵抗力，减少畜禽的发病率。澳大利亚的部分科学家已经研制出新的首蓓，其含有十分丰富的蛋白质，去除相关基因之后可作为新型的高蛋白质含量的饲料。
1.4 畜禽环境净化
由于养殖业大多较为集中，因此畜舍中会散发出含有氨气的难闻气味，这些物质会严重威胁到对人畜的健康，因此需要采用科学的措施来防治这一情况。如由于畜舍中含有大量氨气，导致肉鸡情况的出现，或者是引发猪的呼吸道疾病。科学家利用生物技术提取莫哈欠丝兰中的糖化合物，从而减少畜舍内含有的粪臭素、氨气和硫化氢，促进牲畜血液中含氧成分的增强，避免鸡产生腹水症的现象，提高猪的生产性能。
2 兽医行业中生物技术的发展趋势
DNA重组技术作为现代生物技术的核心内容，其操作对象主要是遗传物质、基因或细胞机体。随着生物技术的发展，其为畜禽类疾病的诊疗与疫苗的研发等提供了技术支持，有利于畜禽类疾病的预防，减少人类部分疾病的产生。当前基因治疗仍然是动物医学的重要研究方向，如利用何种方式认识和利用基因等，其需要以动物疾病模型为依据研究与分析基因治疗问题，从而完善兽医临床的相关理念。此外，生物制药也是现代生物技术的发展方向，抗生素的耐药性已经成为十分严重的问题，畜牧生产者对抗生素的广泛应用，在很大程度上促进了新耐药菌株的传播，引发了部分人畜共患的疾病，给医疗保健系统造成了严重的经济负担。因此生物类医药的应用是未来药物的使用准则，其有利于预防疾病与疫苗接种，对兽药的研制具有较好的应用价值。现代生物技术具有良好的优越性，是未来医药行业的必然发展趋势，但是如何简化分析方法、降低技术的使用成本及操作难度，仍然是该项技术在实际发展中需重点解决的难题。
3 结语
综上所述，生物技术作为一种综合性的高新技术，其多应用于动物育种、动物疫病诊断与防治、饲料资源开发、畜禽环境净化等方面，有效推动了兽医行业的发展。当前我国在研发生物技术层面相对落后，尤其是动物育种和饲料研发等方面的应用，但是我国正在不断提高对该项技术的认识，今后其在牲畜养殖方面的应用将会变得更加广泛和普及。
【参考文献】
现代生物育种技术范文第5篇
目前，生物技术育成的具有抗虫、抗除草剂的转基因大豆、玉米、棉花、油菜等转基因作物已经在生产上获得广泛应用。
我国在生物育种方面不断加大研究投入力度，充分利用分子标记辅助育种、转基因育种等生物技术手段，相继培育出了超级稻、转基因抗虫棉等一批突破性的研究成果，在其推广应用中有效带动了生物种业的迅猛发展，也促进了我国农业经济的快速发展。
截至2012年，我国有7种转基因植物通过了商品化生产许可（即耐贮藏番茄、变色矮牵牛、抗病毒甜椒和辣椒、抗病毒番茄、抗虫棉花、抗虫欧洲黑杨）。
2009年，我国政府发放了拥有自主知识产权的转基因抗虫水稻和转基因高效植酸酶玉米，成为全球首例推出抗虫水稻和转植酸酶基因玉米并进行产业化应用的国家。转基因抗虫棉作为应用推广最为成功的案例，在生物种业领域有非常广的应用。
截至2011年，通过审定的国产抗虫棉品种接近300个，其中半数左右的品种通过了国家审定；国产抗虫棉累计推广面积2893万公顷，已占国内抗虫棉市场份额的95%以上，累计减少农药使用2.17亿千克，实现社会经济效益607亿元。
据统计，目前全国持证种子企业有8700家左右，三分之二是注册资本在100～500万元的中小企业，90%以上的企业没有研发能力。
注册资本在3000万元以上的只有200多家，实现繁育推一体化、经营范围覆盖全国的企业仅100余家，我国种子企业数量多、规模小、研发能力弱的劣势非常明显，与世界发达国家还有较大差距。
目前我国生物种业仍然以中小企业为主， 大部分还不具备研究开发投入的能力，缺少拥有国际领先技术水平和实力雄厚的龙头企业；企业创新人才匮乏，产权专利少，核心技术缺乏，产业配套能力较弱，产业链还不能有机运转。
现代生物育种技术范文第6篇
然而，随着生物技术在植物育种领域的广泛运用，以及知识产权保护水平的不断提高，农民留种权的行使日益受到法律和技术的限制。品种权保护制度中设有农民留种权利，但在专利制度中不存在农民留种权利的规定。现代育种技术、以及种子加工、储运技术的发展，也让农民留种无论在技术或在效益上都越来越不可能。
在我国，农民留种是很普遍的现象，这样可以节省生产成本，那么农民拥有留种的权利吗？
可以肯定，农民拥有留种权。农业遗传资源是植物育种产业不可或缺的材料和赖以存在的物质基础，农民留种、选种和用种的传统种子系统过去、现在和将来，在保存、改良和提供农业遗传资源、保持世界生物多样性方面，作出了不可磨灭的贡献，而且具有不可替代的功能。事实上现代商业化的育种、供种系统也离不开农民传统的种子系统。因此，在通过知识产权制度保护现代商业化种子系统发展的同时，保留农民传统种子系统的存续空间，成为国际国内规则制定中重点考量的焦点。为此，1961年制定的《国际植物新品种保护联盟公约》（UPOV公约）考虑到农民赖以生存的农业生产和生活，均与种子的种植和保存密切相关，规定了农民有权保存种子用于再次种植，不用向品种权人缴纳许可费的例外。这实际上是一项限制育种人权利，而赋予农民的一种免受品种权约束的权利。而且在UPOV公约1978年文本中，将农民留种权利作为一项强制性例外，要求所有成员国必须赋予农民这项权利。我国于1999年加入UPOV公约1978年文本，1997年制定颁布的《植物新品种保护条例》第10条明确规定，“农民自繁自用授权品种的繁殖材料，可以不经品种权人许可，不向其支付使用费。”因此，在我国“农民留种权利”是农民所享有的一项法定权利，具有国际和国内法律依据。
农民留种的哪些行为是合法的？又有哪些行为构成侵权呢？
正基于上述考虑，世界各国基本将“是否商业性利用受保护品种的繁殖材料（在某些情况下可能是收获材料）”作为判定是否构成品种权侵权的重要依据。欧盟将农民留种权利的范围限于每年生产92吨谷物的小型农民利用饲料、谷类、土豆、油料与纤维织物等四类作物的19个品种，美国将农民留种权利限于农民保存有性繁殖的植物种子（主要是粮食作物）用于自己土地的再次种植。欧盟和美国关于农民留种权利的规定，是将UPOV公约保护农民留种权的初衷在现代农业背景下进行了重新解读，即农民为了解决生计问题的农业种植可以作为品种权保护的豁免，如果相关农民从事商业种植则不能享有农民留种权利。根据中国现行的《植物新品种保护条例》的相关规定，农民自繁自用授权品种的繁殖材料，可以不经品种权人许可，不支付使用费。从《条例》规定看，在中国，农民可以保存所有受保护品种的繁殖材料，包括大田作物、蔬菜、花卉、果树等所有类别的植物，用于自己种植，种植的面积不限，可以种植在向集体承包的土地和向其他人转承包的土地上。至于能不能把自己保存的种子出售给其他农民？要分情况处理。如果是农民自繁自用的常规种子有剩余的情况。农民可以不需要办理种子经营许可证，将这些种子在集贸市场上出售、串换。尽管没有法律，也没有相关的司法解释明确这种情况是否需要向品种权人支付许可费，实践惯例则是通常可以不支付许可费。如果相关农民专门从事利用授权品种制种并出售给其他农民的，这种行为实质上是一种商业育种行为，不属于农民留种权利的范围。也就是说，农民私自留种繁育用于商业销售的品种属于品种权侵权。
我国目前农民留种的现状如何？
就现阶段而言，我国农民可以自繁自用授权品种的繁殖材料，不需要品种权人的许可，不需要交纳使用费。但随着生物技术在植物育种领域的广泛运用以及知识产权保护水平的不断提高，农民留种权利的行使日益受到法律和技术的限制。首先，在不断强化知识产权保护的国际背景下，UPOV公约1991年文本已将1978年文本对农民权利的强制性例外修改为非强制性例外，也就是不再强制性地要求成员国必须赋予农民这项权利。我国也面临着加入UPOV公约1991年文本的压力，从长远来看按照国际公约发展方向调整国内制度在所难免。其次，随着现代生物技术的发展，一个植物新品种越来越成为多种技术元件构成的综合体，可能同时受到品种、基因专利和育种方法专利的立体保护。品种权保护制度中设有农民留种权利，但在专利制度中不存在农民留种权利的规定。尽管中国在实践中还没有像美国那样出现生物育种公司农民留种侵权的事件，但根据中国现行专利法的规定，如果相关品种中包含专利的，农民留种行为将涉嫌专利侵权。第三，现代育种技术、以及种子加工、储运技术的发展，也让农民留种无论在技术或在效益上都越来越不可能。比如F1代杂交种、以及那些利用转基因技术培育的植物新品种来说，农民没有办法留种种植，必须每年另购新种。此外，种子包衣等种子加工技术不仅能提高发芽率，而且可以防止病虫灾害，根据调查，为了保证最终产品质量和产量，越来越多的农民更倾向选择购买新种子种植，而不是留种种植。
国际上对农民留种权利的态度有何变化？
基于农民作为一个整体在保存、改良和提供植物遗传资源方面的贡献及其对种植农作物的生存依赖，UPOV公约为农民在利用和保存作物种子方面保留特定的权利。UPOV公约不同文本对“农民留种权利”给予不同的法律地位：UPOV1961/1972文本与UPOV1978文本将农民留种行为视为品种权保护的强制性例外，而UPOV1991文本将农民留种权利规定为品种权的非强制性例外。尽管UPOV成员目前没有因UPOV1991文本的相关规定取消农民留种权，但美国和欧盟通过其国内法/欧盟条例的方式对农民留种权的范围作限制。UPOV1991文本和欧美对农民留种权利予以淡化或弱化的做法，与其对于生物育种知识产权保护的立场紧密相关。为了更好地激励生物育种创新，促进本国或本地区生物技术产业的发展，美国、欧盟、日本等生物技术强国都在探索通过不同的方式强化知识产权的保护。
我国应怎样设计农民留种权利的未来发展规划？
中国作为传统农业大国和生物多样性最为丰富的国家之一，拥有世界上最多的农民，农业生产主要以小规模家庭经营为主，耕地面积相对较少。刚刚结束的中央农村工作会议明确指出坚持家庭经营基础性地位，同时加快构建以农户家庭经营为基础、合作与联合为纽带、社会化服务为支撑的立体式复合型现代农业经营体系。因此，在对待农民留种权利的问题上，既要考虑我国小规模家庭经营与复合型现代农业经营将长期并存的特点，也必须考虑国家贸易、现代科技以及知识产权保护的国际发展趋势。一方面我们要充分借鉴欧美等发达国家依据UPOV1991文本制定国内农民权利制度的经验，构建现代种业知识产权制度，充分保护育种者权利，激励育种科技创新和现代商业化种业发展；另一方面建立符合中国农业现实的农民留种权利制度，在有效保障农民基本生活的同时，充分发挥农民保护传统种子系统和生物多样性的积极作用。
首先，在现阶段，中国仍然要根据自己的国情，继续坚持执行UPOV1978文本对农民留种权利的强制性例外规定。同时，需要在全面调研影响中国种子产业育种创新能力的各类因素的前提下，分析在UPOV1991年文本制度框架下，我国对农民留种权利的国内制度选择与设计。
现代生物育种技术范文第7篇
关键词： 高中生物 “生物科学与社会”模块 大学教学
为提高学生的科学素养，中学新课改已在全国相继开展，这不仅要求中学教师要适应课改，同时也要求高校培养出胜任中学课改教学的教师。但是，目前高校的教育与中学的教学常存在脱节现象，为适应高中生物教学需要，必须对大学的生物学教学进行适当的调整，以使高校“生物科学”专业培养的学生能够更加适应中学教学的要求。
在新课标中，高中生物课程包括必修和选修两大部分。必修部分体现了生物学的核心基础，又反映了生物学迅速发展的领域。选修部分是在修完必修教材的基础上进行选修的［1－2］。选修部分包括“生物技术实践”、“生物科学与社会”和“现代生物科技专题”3个模块，其中“生物科学与社会”涉猎的范围最广，并且与现实生活联系紧密。“生物科学与社会”模块共包括4个专题：生物科学与健康、生物科学与农业、生物科学与工业、生物科学与环境保护［2］。大学教学内容与其适应方面出现的问题也较多，它对大学课程设置和课程内容提出了新的要求。
1 生物科学与健康
生物科学与健康专题中，新课标要求是：简述基因诊断和基因治疗；举例说明器官移植；简述避孕的原理和方法；举例说明人工受精、试管婴儿等生殖技术；简述抗生素的合理使用。
这一章的内容属于医学领域，它贴近生活，直接关系人的身体健康和生殖问题，内容涉及大学的现代分子生物学、细胞工程，基因工程等课程，对这些问题的了解将有助于人们生活质量的提高。首先，在大学的基因工程和现代分子生物学这两门课程里，详细阐述基因诊断、基因芯片技术在诊断中的应用。从总的内容来看，大学的课程基本涵盖了中学的内容，并且介绍得更为深入。第二，在大学的细胞工程课程中，基于干细胞培养的技术与原理阐述了组织工程方法，组织工程化皮肤、骨骼、血管等组织工程器官。组织工程是传统器官移植治疗方式的革命。但是，大学的课程只涉及器官移植的未来发展方向，而对人体的器官移植的发展历史和发展现状却没涉及。第三，在大学的细胞工程课程中，还详细阐述了动物的体外受精的概念、历史和技术。但对人类的试管婴儿并未独立列出和阐述。所以人体的器官移植的发展历史和现状以及试管婴儿的内容应该在适当课程中增补。
上述中学课标还要求简述抗生素的合理使用，简述避孕的原理和方法。但这些医学卫生知识在大学的课程里却显得相当匮乏，几乎没有一个课程（包括人体解剖生理）涉及这些问题，所以在大学的教学里应积极补充这方面的内容。
2 生物科学与农业
在生物科学与健康专题中，新课标要求是：概述农业生产中的繁殖控制技术；列举现代生物技术在育种中的应用；简述植物病虫害的防治原理和技术；关注动物疫病的控制；描述绿色食品的生产；举例说明设施农业。
这一章的内容在大学里涉及了动物、植物的遗传育种，动物医学，植物生产学等的基本知识。首先，就大学的遗传与育种教学来说，主要偏重于遗传学基础知识，其中只介绍少部分的常规育种技术，而对非常规育种介绍得非常少。中学课本涉及农业生产的繁殖技术（包括植物微型繁殖技术，人工受精技术，胚胎分割技术，克隆哺乳动物技术）和现代生物技术在育种上的应用（包括转基因技术育种、细胞杂交育种、转基因生物的安全性）。传统的遗传与育种课程已不能满足这些需求，但细胞工程这门课程包括上述内容，可以满足我们未来教师的需要。第二，就植物生产或相关课程来说，虽然包括病虫害的防治原理和方法，但缺少病虫害预测的常用方法、性信息素的作用，同时也没有强调转基因技术在生物防治中的作用，因此需加强以上内容阐述，把病虫害的防治当作课程的重点。不过大学的生态学相关课程，在生态系统的信息传递里对阐述性信息激素概念和作用也做了阐述。另外，在现在的植物生产类的相关教材，关于智能农业的内容这一方面还相当弱，也应该给予强化。其它关于绿色食品的生产和设施农业的内容可以完全满足需要。第三，就动物养殖的相关课程来说，同植物生产的相关课程类似，应加强或补充动物疫病方面的内容，尤其是动物疫病的类型与防治。总之，无论对动物或植物来说相关的病害或虫害都是生产中的关键问题，在课堂教学中应突出这一点。
3 生物科学与工业
在“生物科学与工业”专题中，新课标要求是：举例说出发酵与食品生产；举例说明酶在工业生产中的应用；举例说明生物工程技术药物和疫苗的生产原理。
在大学的课程里这一章内容涉及微生物与发酵，酶工程、生物制药三门课程。首先，就大学的微生物与发酵课程来说，中学课本提到的发酵工程发展历史和发酵的生产过程是其基本的内容，不需要强化或补充。但关于现代生物技术――基因工程在生产中的应用方面的信息及发酵过程的一些细节问题还比较匮乏。对于这些不足，在大学的酶工程这一门的课程能够等到补充和完善。因为在酶工程中，关于酶发酵生产的工艺控制对上述内容讲解是非常详尽的。另外，酶工程对酶在食品、轻工业等方面的应用介绍也非常详尽，能够完成培养生物教师的任务。第二，对生物制药这门课来说，主要介绍用基因工程制药、细胞工程制药、酶工程制药等制药的基本原理、方法和应用。经过这些方面的学习，学生对基因工程制药、细胞工程制药的基本知识的掌握就比较全面了，但关于生物技术疫苗内容比较薄弱，这些内容只在教材中附带的被提出来，没有被当作一个专门问题来阐述，应在今后的教学过程给予强化或补充，或者增加免疫学课程。
4 生物科学与环境保护
在生物科学与环境保护专题中，新课标要求是：识别生物性污染；概述生物净化的原理和方法；认同有利于环境保护的消费行为；关注生物资源的合理利用，列举生物资源面临的危机及原因；倡导绿色消费。
这一章的内容属于基础生态学方面的内容。基础生态学主要介绍生态学的基本概念、基本原理及基本应用，但比较偏重于基本原理。中学课本里关于生物污染与预防、生物净化的原理和方法属于基本原理内容，在大学的课程被当作重点内容详细阐述，所以并不需要强化与补充。关注生物资源的合理利用、列举生物资源面临的危机及原因，绿色消费属于应用生态学方面的内容。从中学课标看出，生态学基本原理和应用生态知识拥有同样的重要地位，在中学教材各占一半篇幅。现代生态学研究已从理论研究转向应用研究，中学课本很好地把握了这一趋势。但大学基础生态学课程里，应用生态学内容比较少，信息量少，比较笼统，就生物资源的合理利用里的生物资源危机来说，缺乏具体事例和数据，也没有具体阐述生物资源的合理利用办法，同时也没有提到绿色消费的相关内容。这些应用生态方面的知识在大学生态学教学中应着力补充。
从以上分析我们可以看出，生物科学与社会这册书包括的范围广，介绍了生物科学在工业、农业、医疗保健、环境保护等方面的应用，涉及大学的众多课程，包括现代分子生物学、细胞工程、基因工程、酶工程、生物技术与制药、微生物与发酵、遗传与育种、生态学、植物生产、动物养殖、医药卫生。尤其医药卫生相关课程最为薄弱。所以大学的课程建设应关注这个问题，积极建立一门介绍基本医药卫生知识的课程或者把相关知识融入到相近课程，让我们的未来教师把更多的医疗保健知识传播给学生，提高学生的自我保健能力。另外，对于一些课程内容并不需要探究太深，其中的一些课程可以整合成一门课程。比如植物生产和动物养殖整合为一门课程，既节省学时，又使学生对农业有所了解。
面对高中课程改革，我们要做的不仅是大学专业课课程设置的调整，同时要强调讲授内容要与现代生活的应用方面相联系，要反映生物学发展的前沿。只有这样，我们的毕业生才能适应高中生物的教学工作。
参考文献：
现代生物育种技术范文第8篇
关键词 现代育种；分子标记辅助选择；种质资源；全基因组关联分析
中图分类号：S330 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）051-013-01
作物育种学时研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。在新世纪里，分子生物学和测序技术的发展，推动着基因组学的迅速发展，而这种快速发展注定将推动现代作物育种学达到一个全新的高度。
1 分子标记辅助选择在现代育种中的运用
发现并且利用作物间DNA水平的分子变异对于作物遗传育种来说说是及其重要的。这种遗传变异可以有各种各样的标记检测出来。由于高通量测序技术产生的大量作物基因组信息和重测序信息，分子标记的数量可以是无限大的。而且随着芯片技术的发展，SNP标记由于其数量巨大，几乎分布于全基因组的每一个角落和它的基于芯片的高通量分析手段，已经在现代育种中占有重要的地位。一旦检测到和一个重要农艺形状紧密连锁的分子标记，这些标记就可以用MAS的策略从一个很大的群体里筛选得到育种家希望得到的那个单株或者株系。这种MAS策略不但提高了选择的准确性，而且节约了时间和成本。在回交育种中，均匀分布于全基因组的标记的背景选择能够让育种家在较低的世代中尽可能的选中背景回复率最高的单株。如果群体够大，标记够丰富，甚至可以在回交一代中选中目标单株。这要归功与高通量测序产生大几乎无限的分子标记。
2 对农艺性状良好的品系进行重测序
对于一些已经测序的物种或者作物来说，他们的某些品系或者性状优良作图亲本可能富含育种家们希望得到优良性状或者种质资源。这些品系或者亲本可以利用高通量的测序技术并参考已公布的基因组序列对其进行重测序。通过对这些重测序的基因组序列的比对分析，育种家们可以鉴定不同品系之间的全基因组范围内的变异，为后续的育种选择工作提供参考依据。例如，利用Solexa测序平台对拟南芥的两个变种Bur-0和Tsu-1进行了15到25倍的重测序，并将其与拟南芥的参考序列比对分析表明：在两个变种间共鉴定了823，35个SNP标记，79，961个1-3个碱基的插入缺失标记。如果育种家采取这种重测序策略，鉴定若干个优良的骨干品系之间的遗传变异，将对后续的育种工作起到事半功倍的效果。Patrick等人在2009年对玉米品系B73进行了基因组测序，共产生2.3Gb的基因组数据，预测到超过32，000个基因。分析发现B73的基因组的85%是有各种各样的转座子序列构成的。
3 利用全基因组关联分析鉴定优良基因
关联分析作图的对象是自然群体，它包括两个部分：候选基因关联分析（CAS）和全基因组关联分析（GWAS）。一般而言，CAS是在自然群体中对上百个不同的基因型个体在候选基因区段利用Sanger测序技术对PCR扩增产物进行测序，这种方法比较费时费力。高通量测序技术，特别是Solexa测序平台，可以将上述PCR扩增产物混合成一个DNA样品池，一次全部测完。因此，一个Run的Solexa测序就可在在候选基因区段产生大量的不同基因型的序列，从而鉴定充足的SNP标记。对于GWAS而言，需要在自然群体中就不同的基因型材料在全基因组范围内进行重测序来得到足够多的序列信息以满足在全基因组范围内鉴定SNP标记。因此对于已经有基因组参考序列的作物来说，利用高通量测序技术进行GWAS是可行而且是相当有效的。最近在水稻种，韩斌等在500个水稻地方种中利用高通量测序技术进行深度为1倍的重测序。经过同参考序列的比对和归类，得到碱基正确率96%以上的重测序序列，并以此为基础对这500水稻地方种的单倍型进行了分析，同时也对14个水稻重要的农艺性状进行了WGS分析。对于不同地方种或者不同种质的单倍型分析可以很好的阐述作物品种之间的亲缘关系，为育种家后续育种工作的亲本材料选择提供很好的指导，避免育种工作中由于亲缘关系的不确定而进行的一些重复工作。同时也表明基于高通量测序技术的WGS是可行了，可以充分挖掘出现有种质资源中各种控制重要农艺形状的各种优良等位基因，为后续的育种工作提供更多的可利用资源。
4 总结与展望
分子生物学和基因组学极大的变革了现代作物遗传育种的工作模式和策略，它能够让科学家对作物的基因组进行充分的研究，克隆并研究控制重要农艺性状的基因，掌握农艺性状的遗传规律，进而促进育种选择工作的开展，为作物遗传育种服务。
参考文献
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