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　　國內外植物育種的歷史已經證實，新的育種方法的采用和新的育種途徑的探索成功將會提高植物育種的效果，給植物育種帶來一場深刻的革命。植物分子育種技術為物種間和屬間甚至科間遠緣遺傳物質的導人和交換，進而為快速培育高產、多抗和優質的新品種提供有效的育種途徑�？赏�產生出巨大的社會效益和經濟效益。
　　1植物分子育種的概念
　　植物分子育種是指不經過有性過程，將外源DNA導入植物，誘發可遺傳的變異，以選育帶目的性狀的優良品種的育種技術。分子育種廣義地講包括兩個層次的生物工程技術：①外源DNA導入植物的技術：即將帶有目的性狀的基因的供體總DNA片段導人植物，篩選獲得目的性狀表達的后代，培育新品種；②植物基因工程技術：即將目的基因分離出來，在體外構建重組分子再導人植物細胞，然后通過離體培養并篩選獲得目的基因表達的植株，培育新品種。狹義的分子育種指的是第一個層次的分子育種即外源DNA導入植物的技術。
　　2植物分子育種的特點
　　我國育種學家對水稻、小麥、大麥、棉花、高梁、大豆、馬鈴薯、蠶豆等作物長達20年的探索后掌握了植物分子育種如下一些特點：
　　(1)操作簡單�；�因工程技術自50年代初使用以來，在作物育種中的應用進展緩慢，主要原因是難以找到理想的目的基因，因為作物的主要經濟性狀一般是數量性狀，這些性狀受微效多基因控制，難于識別和分離。此外，在通過基因工程改造作物的過程中很難找到合適的基因載體。我國的植物分子育種以異源DNA片段有可能在受體植物細胞內形成部分雜交片段的假說為基礎，通過適當的導人方法很容易將供體的總DNA導人受體細胞內，由此引起受體發生遺傳性變異，為育種家提供豐富的遺傳變異資源，因而是簡單易行的育種新途徑。
　　(2)變異范圍廣。周光宇、陳啟鋒和黃駿麒等認為，異源DNA導人受體細胞后，由于供體與受體的異源遺傳物質的相互作用，其中包括DNA片段的插人、整合、調控和啟動等，會引起受體產生多種多樣的遺傳性變異。受體所產生的遺傳性變異涉及到作物的各類質量性狀和數量性狀，其中包括植株的形態變異、生長發育速度、生理生化特性、抗病蟲能力、產量構成潛力和品質改良以及抗逆性等等。從受體的變異性狀來看，一般在Dl代出現變異性狀，少數在D2代和D3代才出現變異性狀。變異性狀包括供體所特有的性狀和雙親均沒有的新性狀。這些新性狀在后代中能穩定遺傳或繼續發生性狀分離。所以，通過DNA直接導人法能獲得廣泛的變異后代，為新品種的選育提供了豐富的物質基礎。
　　(3)后代穩定快。通過遠緣雜交所獲得的雜種后代群體會發生“瘋狂分離”，隨后還需要經過8～10個世代的嚴格篩選才有可能培育出穩定的新品系。通過異源DNA直接導人法所獲得的轉基因植株后代群體一般只經過4～5個世代就能選育出帶有遠緣優良性狀的新品系，由此可以縮短育種時間，提高育種效果。
　　3植物分子育種技術
　　(1)供體DNA的提�。捍蠖鄶档墓�體DNA的提取是根據Marmur的方法進行改進的，主要用酶法或離子交換柱法除去RNA及蛋白質獲得較純的DNA分子。農業分子育種的目的是獲得帶有目的性狀的新品系，為此作為供體DNA必須含有表達目的性狀的基因(DNA片段)。用于提取DNA的植物材料，一般選用細胞分裂旺盛、DNA含量高的幼嫩器官或組織。
　　(2)外源DNA分子導人植物的途徑和方法：外源DNA導入技術可分為兩類，一類是以分離培養的細胞為受體，導人DNA后再生植株，另一類是從整體植株體內的細胞為受體、直接得到DNA轉化的種子。后者比前者簡單、直接，可直接以作物的植株在田間進行導人和選育新品種。以整體植物的細胞為受體的導人技術又可分為兩種，一種是以種胚細胞為受體，另一種是以生長點細胞為受體。前者包括授粉前、后的卵細胞及不同發時期的種胚細胞為受體的技術，以生長點細胞為受體的技術是用DNA溶液浸泡成熟種子或幼苗。具體方法如下：1花粉管通道技術：植物受粉后，花粉在柱頭上萌發形成花粉管，穿過花柱進入子房，沿子房的內壁或胎座生長直達胚珠，通常經過珠孔進入胚襄。花粉管通道技術是以整體植株的種胚細胞為受體，通過花粉管這條通道將外源DNA導人胚襄中，轉化受精卵或其前后的種胚細胞，使其自然發育成種子，再觀察后代的變異。這項技術可應用于所有的開花植物。又分為：花柱切口滴人法和子房微注射法。2DNA溶液浸泡細胞分裂旺盛的組織以外源DNA溶液浸種、催芽、浸苗、浸穗等。目前正發展一種減壓滲透法，即將脫殼的受體種子經蒸餾水浸泡一段時間后，在負壓下將種子浸入供體DNA溶液中由滲透導人適當時間。3離體培養法：在花粉、種胚等的誘導分化培養基上加入外源DNA。4射擊穿人法：利用基因槍、電擊法等把外源DNA直接導入受體。
　　(3)外源DNA導人技術的分子驗證：中國科學院。上海生化所與江蘇省農科院經作所，應用缺口翻譯法3H標記棉花DNA分子(50kb)，于棉花自花授粉后24小時從子房頂部注入。經過30分鐘到8小時之間分別取樣，冷凍切片，放射自顯影，可以觀察到30分鐘后胚襄內已有3H-DNAa除從珠孔到胚襄間的花粉管通道外，珠心的任何其它部位均無自顯影斑點，進入胚襄的花粉管內亦無同位素。實驗證明花粉管珠心通道是外源DNA從珠孔到達胚襄內的唯一途徑。翁堅等用MP，質粒與受體重復順序重組導入棉花，取成熟種子DNA經Sau3A確切，以MP：為探針，用Southernblot分子雜交證明MPG整合進入了棉花基因組中：中科院上海生化所用帶有卡那霉素抗性基因的質粒與受體的共同順序重組后導入棉花與水稻，在子代中均篩選出具卡那霉素抗性的植株，這些實驗進一步從分子水平上驗證了外源DNA導入技術的可行性。上述工作是用已知基因重組分子導人植物后的分子驗證，其結果只能說明外源DNA(基因)導入技術的可行性。至于應用供體總DNA進行的分子育種，只能根據子代的性狀或基因產物的差異予以判斷。DNA結構很復雜，除結構基因外，還有調控基因、重復序列DNA，這些DNA進入受體都會產生一定的影響。只有少數片段被整合，整合的DNA還必須和受體DNA在結構、功能上有一定的親和性。當用總DNA導入后，受體的性狀得到改變，并能遺傳，就可以說明外源DNA進去了。
　　(4)外源DNA導人所引起的性狀變異及其假說：外源DNA導人受體后所引起的后代變異極為廣泛和復雜，后代的分離多數不符合孟德爾遺傳理論，其分離無一定規律。對此乃文舉(1992)提出“生物誘變”假說，認為外源DNA具有雙重作用：一是基因轉移作用，二是誘變作用。外源DNA導人后產生的“廣幅分離”是生物誘變的結果。生物誘變具有引發或再啟動系統發育中曾經潛伏下來的性狀的作用，使其重新表達。
　　4植物分子育種的應用分子育種最初被認為是“異端邪學”，80年代后由于它的諸多成果而逐漸被學術界承認和接受。據不完全統計，到目前為止，全國有21個省市40多個實驗室開展了分子育種研究，美洲、歐洲、亞洲少數實驗室也開始應用這一技術于稻、麥、棉、豌豆、牧草等基因重組分子和供體總DNA導入研究。我國自開展分子育種以來，在許多作物，尤其是水稻、大麥、小麥、棉花、高梁、大豆，馬鈴薯、蠶豆的育種方面，取得突破性的進展。
　　(1)水稻育種方面：廣西農科院李道遠等將藥用野生稻DNA導入栽培稻，選育出耐旱、耐瘩、高產的糯稻桂D1號，已大面積推廣．吉林通化市農科所樸享茂等將抗屬的基因導入水稻，選育出多抗、高產、優質的一批新品種．湖南農院乃文舉等用浸胚法將玉米的DNA導入水稻，選育出高產，優質的GEK-1，目前正在湖南的長江中下游水稻高產區大面積推廣。
　　(2)麥類育種方面：河南農科院等4家實驗室成功地轉移了白粉病抗性基因。如河南省農科院小麥所閻新甫等將抗白粉病的二棱大麥DNA，通過花粉管通道技術導入小麥感病品種，后代中出現了高抗的變異株。
　　(3)棉花育種方面：江蘇省農科院經作所黃駿麒等用耐黃萎病的海島棉DNA導人抗枯萎病陸地棉，選育出耐黃抗枯新品種3118棉，已在長江中下游累計種植8萬余畝，大田增產達15％。他們還將茵麻DNA導入海島棉，得到高產長絨棉。湘棉12號是湖南農學院吳小月等用中棉DNA導入陸地棉培育的新品種，已通過鑒定，在省內外試種6萬余田。
　　(4)大豆育種方面：已有6家實驗室獲得一些有益基因轉移的變異植株。5植物分子育種的展望
　　植物分子育種研究經歷了30多個春秋，取得了很大的進展，技術日臻完善，今后的主要目標有三點：
　　(1)與常規育種相結合將技術廣泛的應用于多種作物，培育新品種，創造新資源。目前，我們已將該項技術應用于蔬菜、高粱、玉米、水稻、小麥、大麥、亞麻及馬鈴薯等作物，有些作物已獲得了變異材料和品系。
　　(2)與基因工程結合將目的基因導人農作物，篩選獲得目的基因表達的后代，培育新品種。
　　(3)利用分子生物和基因工程的理論與技術，探索總DNA導人后代的基因識別與分離。
　　植物分子育種正以其獨特的魅力逐漸脫穎而出。有人預言，21世紀將是生物技術大發展的世紀，它將為我國解決人口多，人均資源少的農業面貌改觀開辟廣闊的前景。