1.2 分子育种

植物分子育种主要包括分子标记辅助育种和分子定向育种（转基因育种）。在育种过程中，首先要对植物的遗传背景进行研究，然后根据遗传背景的不同，选择不同的育种方法。分子标记辅助育种是通过植物DNA来观察不同基因标记之间的上位效应或其他形式的基因互作情况；分子定向育种是以基因组数据为基础，通过基因靶向、合成染色体转染或病毒插入等方法定向改变植物基因组。

2000年至今，我国玉米的总产量增加了几倍，种植面积也在不断扩大，不过这些产量还远不能满足人们对玉米的需求。因此，相关部门需要不断进行试验，选取最优的品种进行生产。当前我国主要使用的是杂交类的玉米种子，这种方法虽然在很大程度上提高了种子的抗寒、耐旱、防病虫害等能力，也提高了玉米产量，但是种子耐旱性还不是很强，特别是近几年各地区干旱问题时有发生，导致玉米出苗率低、授粉困难、成长受限等。但是一直通过进口来弥补我国玉米的缺口是不现实的，因此，我们还需要不断进行研发，选育出优良品种。育种是目前玉米种植工作的重中之重，我们要秉持不怕失败、坚持不懈的精神做好育种工作。

分子育种技术克服了常规育种方法周期长、预见性差、效率低等问题，可以突破物种界限，实现优良基因重组聚合。我国玉米分子育种的研究进展有如下趋势：以SNP为代表的第三代分子标记技术迅速发展，并被广泛应用于全基因组关联分析和优良基因发掘等领域；以差异双亲衍生的群体为基础，利用玉米参考基因组和重测序技术构建高密度遗传图谱精细定位目标基因/QTL的研究快速发展；在基因克隆和功能验证方面，由于玉米的转化效率较低，缺乏禾本科模式作物，多数基因的功能验证仍然要在拟南芥或酵母中进行。

随着现代分子生物学技术的不断发展，以CRISPR/Cas9为代表的基因编辑技术，被大多数研究者认为是分子育种研究的一种新的高效技术手段，并被应用于多种作物的遗传改良。根据玉米基因组的特点，研究人员对目的基因进行编辑，使其碱基发生不同程度的缺失从而造成基因变异，并通过优化该技术体系，在提高编辑效率的同时能够对多个基因同时进行编辑。随着重测序技术、基因编辑技术和全基因组关联分析等新技术的快速发展和不断突破，未来将会极大地加快我国玉米分子育种技术前进的步伐，以及进一步缩小我国玉米分子育种水平与国际高水平的差距，为我国玉米育种领域提供强有力的支撑。