转基因技术与作物育种.ppt

第十六章 转基因技术与作物育种 转基因育种就是根据育种目标，从供体生物 中分离目的基因，经DNA重组与遗传转化或 直接运载进入受体作物，经过筛选获得稳 定表达的遗传工程体，并经过田间试验与 大田选择育成转基因新品种或种质资源。 n它涉及目的基因的分离与改造、载体的构 建及其与目的基因的连接等DNA重组技术； 通过农杆菌介导、基因枪轰击等方法使重 组体进入受体细胞或组织以及转化体的筛 选、鉴定等遗传转化技术和相配套的组织 培养技术；获得携带目的基因的转基因植 株(遗传工程体)；遗传工程体在有控条件 下的安全性评价以及大田育种研究直至育 成品种。 与常规育种技术相比，转基因育种在技术上较为复 杂，要求也很高，但是具有常规育种所不具备的 优势。主要体现在： (1)转基因育种技术体系的建立使可利用的基因 资源大大拓宽。实践表明，从动物、植物、微生 物中分离克隆的基因，通过转基因的方法可使其 在三者之间相互转移利用。 (2)转基因育种技术为培育高产、优质、高抗， 适应各种不良环境条件的优良品种提供了崭新的 育种途径。这既可大大减少杀虫剂、杀菌剂的使 用，有利于环境保护，也可以提高作物的生产能 力、扩大作物品种的适应性和种植区域。 (3)利用转基因育种技术可以对植物的目标性 状进行定向变异和定向选择，同时随着对 基因认识的不断深入和转基因技术手段的 完善，对多个基因进行定向操作也将成为 可能，这在常规育种中是难以想象的。 (4)利用转基因技术可以大大提高选择效率， 加快育种进程。此外，通过转基因的方法 ，还可将植物作为生物反应器生产药物等 生物制品。正是由于转基因技术育种具有 上述强大的优势，使得转基因技术从发现 到如今仅仅30年的历史就得到了快速的发 展。 第一节 作物的转基因技术 一、转基因技术的发展现状 (一)国际转基因植物研究与现状 自从20世纪70年代重组DNA技术创建到1983年第 一株转基因烟草获得以来，至今已有35个科120种 植物转基因获得成功。先后有30多个国家批准了 3000多例田间试验，涉及的植物种类有40多种， 2000年已有13个国家种植了商品化的转基因植物 。19962001年全球转基因作物种植面积增加很 快(图161)。到2001年全世界已种植转基因作物 5260万hm2。 目前所种植的转基因作物主要为大豆、 玉米、棉花和油菜等，其中以转基因 大豆的种植面积最大。 转基因作物的主要目标集中在培育具有 抗除草剂特性的农作物优良品种,其次 为培育抗虫和毒病新品种上。 (二)我国转基因作物研究与利用概况 我国是世界上第一个商品化种植转基因 作物的国家。自行培育的双价转基因烟草 的抗病虫性达到60，产量比对照增加15 ，产值增加20，1992年每亩增产200元 ，遗憾的是由于市场的原因现已不推广。 据农业部资料，到1999年我国已批准进行中 试的转基因作物有48项，包括水稻、小麦 、玉米、番茄、白菜、番木瓜、甜瓜、花 生、棉花、烟草、广藿香等11种作物；主 要目标性状是抗虫、抗病、耐盐、抗冻、 耐储藏和抗衰老等。已批准环境释放的有 49项，包括水稻、玉米、大豆、马铃薯、 番茄、甜椒、线辣椒、棉花、杨树、烟草 等10种。 目前经农业部审查并经全国基因工程安全委 员会批准商品化生产的作物已有我国自行 研制开发的抗虫转基因棉花、美国 Monsanto公司开发的Bt抗虫棉、延迟成熟 期的转基因番茄、抗黄瓜花叶病毒(CMV)转 基因番茄、抗CMV转基因甜椒及转查尔酮合 酶(CHS)反义RNA基因矮牵牛。但是除了转 基因抗虫棉已经大面积生产外，后几种作 物的种植面积仅在1 hm2左右。 二、转基因育种的程序 利用转基因技术进行作物育种的基本过 程可分为：目的基因或DNA的获得；含有目 的基因或者DNA的重组质粒的构建；受体材 料的选择和再生系统的建立；转基因方法 的确定和外源基因的转化；转化体的筛选 和鉴定；转基因植株的育种利用。 (一)目的基因的获得 目的基因的获得是利用作物转基因育种 的第一步。根据获得基因的途径主要可以 分为两大类：根据基因表达的产物蛋 白进行基因克隆；从基因组DNA或mRNA序列 克隆基因。 (二)目的基因重组质粒的构建 通过上述方法克隆得到目的基因只是为 利用外源基因提供了基础，要将外源基因 转移到受体植株还必须对目的基因进行体 外重组。质粒重组的基本步骤包括：从原 核生物中获取目的基因的载体并进行改造 ；利用限制性内切酶将载体切开，并用连 接酶把目的基因连接到载体上，获得DNA重 组体。 n已经分离的目的基因一般都保存在大肠杆 菌内的一类辅助质粒中，常用的有pBR322 系列、pUC以及pBluescriptK+()系列等 。在进行外源基因转移前还必须将外源基 因重组到合适的载体上，具体采用哪种载 体要根据转基因的方法和目的而定。Ti质 粒转化载体的结构见图166、167。 (三)受体材料的选择 受体是指用于接受外源DNA的转化材料。能否建 立稳定、高效、易于再生的受体系统是植物转基 因操作的关键技术之一。良好的植物基因转化受 体系统应满足如下条件：高效稳定的再生能力 ；受体材料要有较高的遗传稳定性；具有稳 定的外植体来源，即用于转化的受体要易于得到 而且可以大量供应，如胚和其他器官等；对筛 选剂敏感，即当转化体筛选培养基中筛选剂浓度 达到一定值时，能够抑制非转化植株细胞的生长 、发育和分化，而转化细胞、植株能正常生长、 发育和分化形成完整的植株。 n虽然对植物组织培养的研究已有几十年的 历史，对于许多重要的农作物已经建立起 比较成熟的再生系统，但是建立一个良好 的基因转化受体系统与现有的组织培养获 得再生植株水平之间还有很大的差距。目 前受体材料系统存在的主要问题是：再生 率低，基因型依赖性强，再生细胞部位与 转化部位不一致等，常用的受体材料有以 下几大类型。 n 1愈伤组织再生系统 愈伤组织再生系统 是指外植体材料经过脱分化培养诱导形成 愈伤组织，再通过分化培养获得再生植株 的再生系统。愈伤组织受体再生系统具有 外植体材料来源广泛，繁殖迅速，易于接 受外源基因，并且转化效率高的优点；缺 点是转化的外源基因遗传稳定性差，容易 出现嵌合体。 n2直接分化再生系统 直接分化再生系统 是指外植体材料细胞不经过脱分化形成愈 伤组织阶段，而是直接分化出不定芽形成 再生植株。此类再生系统的优点是获得再 生系统的周期短、操作简单，体细胞变异 小，并且能够保持受体材料的遗传稳定性 ；缺点是对于有些植物，尤其是包括玉米 、小麦、水稻在内的多数禾本科作物进行 茎尖分生培养相当困难，遗传转化率要比 愈伤组织再生系统低。 3原生质体再生系统 由于原生质体具有全 能性，能够在适当培养条件下诱导出再生 植株，也可以作为受体材料，事实上原生 质体受体系统是应用最早的再生受体系统 之一。原生质体受体再生系统的优点是能 够直接高效、广泛地摄取外源DNA或遗传物 质，可以获得基因型一致的克隆细胞，所 获转基因植株嵌合体少，并适用于多种转 化系统；缺点是不易制备、再生困难和变 异程度高等。 4胚状体再生系统 胚状体是指具有胚胎性 质的个体。胚状体作为外源基因转化的受 体具有个体数目巨大、同质性好，接受外 源基因的能力强，转基因植株嵌合体少， 易于培养、再生等优点。不足之处是所需 技术含量较高，多数禾本科作物在内的许 多种植物上不易获得胚状体，使胚状体再 生受体系统的应用受到了很大的限制。 5生殖细胞受体系统 利用植物自身的生殖 过程，以生殖细胞如花粉粒、卵细胞等受 体细胞进行外源基因转化的系统被称为生 殖细胞受体系统。目前主要从两个途径利 用生殖细胞进行基因转化：一是利用组织 培养技术进行小孢子和卵细胞的单倍体培 养、转化受体系统；二是直接利用花粉和 卵细胞受精过程进行基因转化，如花粉管 导人法，花粉粒浸泡法，子房微针注射法 等。由于该受体系统与上述其他受体系统 相比有许多优点，因此近年来发展很快。 (四)转基因方法的确定和外源基因的转化 选择适宜的遗传转化方法是提高遗传转 化率的重要环节之一。尽管转基因的具体 方法很多，但是概括起来说主要有两类。 第一类是以载体为媒介的遗传转化，也称 为间接转移系统法。第二类是外源目的DNA 的直接转化。 n1载体介导转移系统 载体法是目前为止 最常见的一类转基因方法。其基本原理是 将外源基因重组进入适合的载体系统，通 过载体携带将外源基因导人植物细胞并整 合在核染色体组中，并随着核染色体一起 复制和表达。农杆菌Ti质粒或Ri质粒介导 法是迄今为止植物基因工程中应用最多、 机理最清楚、最理想的载体转移方法。采 用载体介导进行基因转移的具体方法包括 ： n (1)叶盘法。叶盘法是双子叶植物较为常用 、简单有效的方法。选取健康的无菌苗， 用打孔器打出叶圆盘，将带有新鲜伤口的 叶圆盘与载有目的基因的农杆菌液进行短 期共培养，农杆菌通过伤口感染将外源目 的基因导人细胞内并整合到植物基因组中 。 n (2)真空渗入法。将适宜转化的健壮植株倒 置浸于装有携带外源目的基因的农杆菌渗 入培养基的容器中，经真空处理，造伤， 使农杆菌通过伤口感染植株，在农杆菌的 介导下，发生遗传转化。这是一种简便、 快速、可靠而且不需要经过组织培养阶段 即可获得大量转化植株的基因转移方法， 具有良好的研究与应用前景。 n(3)原生质体共培养法。原生质体法是指在 原生质培养的早期，将携带外源目的基因 的农杆菌与原生质体共同培养，农杆菌的 Ti或Ri上携带有目的基因的TDNA区段就 会随着外源信号分子的诱导而导入原生质 体的核内，并整合到受体基因组上。 n 2外源基因直接导入法 外源基因直接导 人技术是一种不需借助载体介导，直接利 用理化因素进行外源遗传物质转移的方法 ，主要包括化学刺激法、基因枪轰击法等 。 (1)化学刺激法。化学刺激法是借助于聚乙二 醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)或者多聚L鸟 苷酸(PLO)等细胞融合剂的作用，使细胞膜 表面电荷发生紊乱，干扰细胞间的识别， 使细胞膜之间、DNARNA与细胞膜之间形 成分子桥，促使细胞膜间的相互融合(接触 和粘连)和外源DNARNA进入原生质体。 (2)基因枪轰击法。基因枪轰击法也称为微弹 轰击技术和粒子枪法，其基本原理是将外 源DNA包裹在微小的钨粉或金粉颗粒的表面 ，然后借助高压动力射人受体细胞或组织 ，当微粒上的DNA进入细胞后将整合到植物 基因组中并得以表达。按照动力来源可将 基因枪分为火药动力基因枪、高压气体动 力基因枪和高压放电动力基因枪。 由于基因枪法的操作对象可以是完整的细胞 或组织，这就克服了受体材料的限制，而 且不必制备原生质体，因此实验步骤简单 易行，具有相当广泛的应用范围，已经成 为研究植物细胞转化和创造转基因植物的 最有效方法之一。到目前为止，利用基因 枪法已经在烟草、豆类和多数禾本科农作 物、果树花卉和林木等植物上获得转基因 植株。 (3)高压电穿孔法。又称为电击法，是利用高 压电流脉冲在细胞质膜上形成瞬间微孔， 使DNA直接通过微孔或者作为微孔闭合时伴 随发生的膜组分重新分布进入细胞质并整 合到宿主细胞中。与原生质体融合和磷酸 钙沉淀法相比，通过高压电穿孔法获得的 转化植株外源DNA整合拷贝数较低，对受体 细胞的选择性不强，但是要获得对特定的 宿主细胞的最佳转化条件(如电场强度、电 击时间等)需要大量的前期工作。 (4)微注射法。此法是利用琼脂糖包埋、聚赖氨酸粘 连和微吸管吸附等方式将受体细胞固定，然后将 供体DNA或RNA直接注射进入受体细胞。所用受体 一般是原生质体或生殖细胞，对于具有较大子房 或胚囊的植株则无须进行细胞固定，在田间就可 以进行活体操作，被称为“子房注射法”或“花 粉管通道法”。微注射法的优点是可以进行活体 操作，不影响植物体正常的发育进程。田间子房 注射操作简便、成本低。但只对子房比较大的植 物有效，对于种子很小的植物操作要求精度高， 需要显微操作，转化率也相对较低，而且转基因 后代容易出现嵌合体。 n(5)其他直接转化方法。随着科技的不断前 进，人们先后又发明了多种直接转化方法 ，如超声波介导法、脉冲电泳法和离子束 介导等方法，但是由于上述方法技术还不 成熟、转化率低，有的原理不清楚或者是 所需设备太昂贵，因此在实际中的应用受 到了限制。 (五)转化体的筛选和鉴定 n1转化体的筛选 外源目的基因在植物受 体细胞中的转化频率往往是相当低的，在 数量庞大的受体细胞群体中，通常只有为 数不多的一小部分获得了外源DNA，而其中 目的基因已被整合到核基因组并实现表达 的转化细胞则更加稀少。为了有效地选择 出这些真正的转化细胞，必要使用特异性 的选择标记基因进行标记。 n常用选择标记基因包括抗生素抗性基因及除草剂 抗性基因两大类，如卡那霉素抗性基因NPT和潮 霉素抗性基因hpt，除草剂抗性基因bar基因和 Glyphosate抗性基因epsps等。在实际工作中，是 将选择标记基因与适当启动子构成嵌合基因并克 隆到质粒载体上，与目的基因同时进行转化。当 标记基因被导入受体细胞之后，就会使转化细胞 具有抵抗相应抗生素或除草剂的能力，抑制、杀 死非转化细胞，转化细胞则能够存活下来。由于 目的基因和标记基因同时整合进入受体细胞的比 率相当高，因此在具有上述抗性的转化细胞中将 有很高比率的转化细胞同时含有上述两类基因。 2转化体的鉴定 通过选择压筛选得到的再 生植株只能初步证明标记基因已经整合进 入受体细胞，至于目的基因是否整合、表 达还一无所知，因此还必须对抗性植株进 一步检测。根据检测水平的不同可以分为 DNA水平、转录水平和翻译水平的鉴定。 (六)转化体的安全性评价和育种利用 通过上述鉴定证实携带目的基因的转化体，还必须 根据有关转基因产品的管理规定、在可控制的条 件下进行安全性评价和大田育种利用研究。从目 前的植物基因工程育种实践来看，利用转基因方 法获得的转基因植株，常常存在外源基因失活、 纯合致死、花粉致死效应，以及目标性状明确的 基因导入植物后由于插入位点的原因可能导致其 他性状的变化等现象；有些转基因植株可能会由 于组织培养方面的原因造成结实率降低。因而， 通过转基因方法往往难以直接获得理想的品种(系 )，一般在获得转化体后，应结合利用杂交、回交 、自交等常规转育手段，最终选育综合性状优良 的转基因品种。 第二节 转基因作物的遗传特 点 随着转基因应用实践的增多，越来越多的实验 发现，外源基因在受体中的命运受到一系列 生理生化过程的作用并以复杂的遗传方式表 现出来。这主要是由于外源基因进入宿主细 胞后，将会受到宿主基因组的监控，一般要 发生DNA片段丢失、重排、异常重组，加之外 源基因在宿主基因组内整合的随机性和多拷 贝的影响，使外源基因在转基因植株后代中 的遗传规律变得非常复杂，对其了解还处于 初始阶段。 一、外源基因整合的机制 从现有研究结果来看，外源基因主要是 通过同源重组、位点特异性重组、转座作 用和异常重组几种整合方式进入受体基因 组。 (一)同源重组整合 同源重组是外源DNA与 受体细胞染色体DNA上的同源序列之间发生 交换替代，并整合到受体染色体组上的一 种重组方式。同源重组现象广泛发生在生 物体内，例如真核生物姊妹、非姊妹染色 子体之间的交换，细菌以及某些低等真核 生物的转化，细菌的转导、接合，噬菌体 的重组等都属于这种类型。现有研究表明 在转基因过程中，外源基因可以通过同源 重组的方式整合到受体染色体组中，实现 外源基因的转移。 (二)位点特异性重组 位点特异性重组发 生在两条DNA的特异位点上，在位点特异性 重组酶的作用下，通过对DNA的特异性切割 实现外源基因的整合。 (三)转座作用 所谓转座成分是指在生物基因组内存在的能在不同 区域之间发生转移的控制成分，这些转座成分现 在一般称为转座单元，简称转座元、或转座子， 转座元的转移过程叫做转座。一般转座过程包括 转座成分的复制和复制后转座成分的插入。利用 生物体自身的这种特点人们先后开发出多种用于 外源基因转移的转座系统。利用转座系统进行基 因转移的基本原理是通过体外重组将外源基因插 入到上述转座子系统，在上述携带有目的DNA片段 的重组转座成分复制并整合插入到染色体其他区 域时实现外源基因的转移。 (四)异常重组 异常重组整合是外源基因整合到植物基因组的 最常见方式。正如异常重组的名称一样，目前对 这种外源基因的整合机制几乎是一无所知，一般 认为异常重组不需要有DNA的同源序列、RecA蛋白 质，以及转座酶的参与。但是有研究结果表明， 即使是通过异常重组方式整合到受体染色体的外 源基因，也是建立在具有少数几个同源性碱基基 础上进行的。由于植物基因工程中所用的外源基 因同植物基因组间无同源区或同源区段较短，故 整合时出现这一方式；即使是一些同源区段较高 的外源基因的整合，也通常以异常重组整合进行 。 二、整合后的外源基因在植株体内的表现 通过各种途径整合进入植物基因组的外源基 因中只有很少一部分能够整合到基因组，而能够 稳定遗传的外源基因所占比例更是非常小。例如 ，利用转化效率较高的农杆菌对模式植物拟南芥 进行外源基因转移来看，外源基因整合进入基因 组的平均比例为3080，而能够稳定遗传的 转基因植株所占百分比例一般不超过10，这主 要是由于在转基因后代中大多数外源基因都已经 丢失或者发生基因沉默所导致的。 所谓基因沉默是指整合到基因组中的外源基 因不能正常表达，而是处于一种失活状态 。 导致转基因沉默的原因是十分复杂的，主要 包括： 顺式失活是因为多拷贝的外源基因连在一起 ，发生甲基化作用而失活； 反式失活是顺式失活的一种复杂形式，顺式 失活的转基因作为一个“沉默因子”而影 响染色体上等位或非等位的基因甲基化， 导致基因失活，而沉默因子本身不发生变 化； 共抑制发生在转基因和内源同源基因之间或 者转基因纯合体两个位点之间的相互作用 从而导致基因沉默。 克服基因沉默的方式有去甲基化、降低拷贝数、 添加增强子以及对外源基因的结构进行改造等 方法。现有研究结果表明，重复序列是引起基 因沉默的关键，因此如何降低外源基因在植物 体内整合的拷贝数是解决基因沉默的有效方式 之一。这可以通过两条途径进行：一是在转基 因植株后代中选择单拷贝植株；二是选用外源 基因整合拷贝数低的转基因方法。例如采用农 杆菌介导的外源基因转移获得的转基因植株中 外源基因的整合拷贝数比通过基因枪轰击方法 获得的转基因植株中外源基因的整合数目要低 很多。 三、外源基因在后代中的遗传规律 大量转基因遗传研究的结果表明，23以上转化植 株的外源基因呈现出单基因显性的孟德尔式分离 ，自交后代表现3：1分离，与非转化亲本杂交后 代表现1：1分离规律；有少部分表现出作为两个 不连锁的显性基因，在自交后代中表现出15：1的 分离规律；或者呈现两对以上显性基因的分离规 律。但是显性个体比例显著低于孟德尔比例的现 象也普遍存在，这大多发生在早期世代；极少数 转化体还常常发生复杂的转基因分离，例如有的 转基因当代自交一代符合3：1的分离规律，自交 二代却不符合孟德尔规律。 可能的原因有：外源基因的重排或者缺失，外源基 因导入诱发的隐性致死突变或转基因纯合致死， 含转基因的雄配子致死、非转化体在早代逃避选 择等。 进一步研究表明，转基因分离方式的多样性与转基 因的整合方式和拷贝数有关。多拷贝整合是常见 的整合方式，在某些转化事件中，转基因的拷贝 数达到几十个，它们有的串联整合，有的独立整 合，有的串联与独立整合共存。这些转基因拷贝 在世代传递中的不稳定性和相互位置的改变以及 彼此间直接与(或)间接的互作，增加了外源基因 分离与表达的复杂性。 第三节 转基因作物品种的选 育 通过转基因技术获得的转化植株很少直接作 为品种进行推广应用，这是由于各类作物 品种都具有一系列主要育种目标性状，这 些性状又各有其组成因素及生理生化基础 ，将外源基因导人受体植株只能赋予该株 具有特定的目标性状，对于其他目标性状 是否符合生产的需要还不清楚。 虽然可以从受体材料的来源上对所获得的转基因植 株的性状加以推测，但是由于转基因目标性状是 通过非常规手段方式获得的，外源基因的插入很 有可能对原有基因组的结构发生破坏，并对宿主 基因的表达产生影响，这势必影响甚至改变该作 物品种的原有性状。 此外，转基因植物的安全风险性也是一个值得考虑 的问题。因此通过转基因方式获得的植株还必须 通过常规的品种鉴定途径才能用于生产。从现有 转基因育种情况来看，所获得的转基因植物主要 用于为培育新的作物品种而创造育种资源。 如同传统作物育种一样，对转基因作物品种 进行选育时也要遵循一定的育种程序，同 时兼顾转基因育种的特殊性。从现有转基 因育种的过程来看，主要的程序有以下步 骤：转基因作物育种目标的制订；转基因 作物育种方法的确定及转基因植物的获得 ；转基因作物品种的选育等。 一、转基因作物育种目标的制订 1依据市场经济的需要和生产发展前景 2依据不同的自然环境、栽培条件，抓主要 矛盾 3落实具体性状目标 4要考虑品种的搭配 5要充分考虑到转基因作物，尤其是外源目 的基因对人类健康和环境安全的影响 二、转基因方法的确定及转基因植株的获得 由于不同的转基因方法各有其优缺点，因此在 选择具体的方法时应该充分考虑到上述情况。例 如，农杆菌介导法对于转化双子叶植物十分有效 ，因此在创造双子叶转基因植物时一般优先选用 此种方法。在前面所述的培育转基因抗虫棉植株 时，多数采用的都是农杆菌介导方式获得的。 受体品种的选择在转基因育种中是十分重要的 。一般来说，如果转化方法可行，那么，受体品 种首选生产上正在大面积推广或即将在生产上推 广的优良品种。用它们转化而成的转基因植株易 于快速地培育出新品种在生产上推广利用。 不管通过什么方法，都要对获得的转基因植 株开展分子与遗传分析，选择单拷贝插入 的转基因植株用于新品种的选育。 在确定具体的转基因方法和候选目的基 因之后，就可以对按照具体的方法实行外 源目的基因的转移，在进行严格的转基因 鉴定之后获得转基因植株直接作为作物的 新品种或者是育种新资源。 三、转基因作物品种的选育 利用遗传转化途径培育的转基因植株从 育种角度来看只是产生的一种种质资源。 要想在生产上加以利用，必须通过育种家 的加工，培育出成型的品种后，才能推广 。 (一)纯系育种 所谓转基因作物选择育种是指在现有转 基因群体中，通过个体选择或混合选择等 方式选优去劣，育成新品种的方法。 1出现变异的原因 外源基因的导人、整合和表达 ，整合的目的基因的分离、一因多效、位置效应 以及克隆的体细胞无性系变异等都会引起变异。 此外，还有多种因素可以引起变异。例如：转基 因植株在繁殖和种植过程中，由于隔离操作不严 格而发生生物学混杂、机械混杂；由于环境条件 的作用，导致的基因突变；或者由于生态条件差 异较大，较易引起的自然突变等。这些性状各异 的转基因植株都是培育新品种的宝贵资源，但是 并非所有的个体都能够符合生产需要的，其中只 有极少部分植株能够直接运用到生产中，因此还 必须结合常规的育种途径进行系统选育。 2选择育种的方法 如果转基因植株的株型，农 艺性状比较整齐一致，仅有整合的目的基因分离 ，那么可以采用改良混合选择育种。 如果通过农杆菌或花粉管介导的转基因原始品 系的农艺性状、目的基因都有分离，那么就应该 按严格的选择育种进行新品种的选育。 对于可以采用无性繁殖的作物来说，通过这种 方式获得转基因新品种更为有利，因为无性繁殖 并不需要纯合的基因型，但是表现型却是一致的 。在进行转基因作物品种选育时可以对转基因植 株自交后代进行单株选育，再通过无性繁殖的方 式对符合育种目标的单株进行扩繁，并推广应用 到生产上。 (二)回交育种 由于基因型限制，用农杆菌介导进行遗 传转化所用的受体往往是生产上已经淘汰 的品种。因此，获得转基因植株后，还必 须通过回交的方法将导人的目的基因转入 到生产正在推广的或即将推广的品种中。 回交育种过程中，轮回亲本应选当前正在 推广的品种，最好选在区域试验和生产试 验中表现优异，有希望审定、推广的品种 ；回交过程中，注意目的基因的选择，避 免丢失。 (三)杂交育种 通过转基因品种或品系间互交或与常规 品种杂交、选择，选出转基因新品种的方 法。这一育种方法可以在保持抗虫性的基 础上，将两个或更多个亲本品种的理想基 因结合于同一个杂种个体中，以便培育出 具有多个亲本的综合优良性状的新品种。 杂种后代一般采用系谱法选择。由于基因 分离，杂交育种一般需要时间较长。在杂 交育种的早世代，在抗虫性选择的基础上 ，对纤维品质和农艺性状也同时进行选择 ，尤其是加强衣分的选择。 (四)杂种品种 转基因杂