论植物育种的现代方法与传统方法及其应用前景
植物育种中的新技术与趋势
植物育种中的新技术与趋势植物育种是农业生产中至关重要的一环，通过不断改良优良品种，提高抗病虫害能力、适应各种环境条件的能力，可以大幅度提高农作物的产量和品质。
随着科学技术的迅猛发展，越来越多的新技术被应用到植物育种中，进一步拓展了育种的思路和方法。
本文将探讨植物育种中的新技术及其发展趋势。
一、基因编辑技术基因编辑技术是近年来植物育种领域的一项重要突破。
通过利用CRISPR-Cas9和其他工具，研究人员可以精确地修改植物基因组中的特定序列，实现特定性状的改良。
与传统的转基因技术相比，基因编辑技术更为高效、精确，不需要引入外源基因，从而有效避免了道德和法律等方面的争议。
基因编辑技术已被成功地应用于多个作物，例如水稻、小麦、玉米等，为实现更高产、更抗逆的农作物品种提供了新途径。
二、大数据与人工智能随着信息技术的飞速发展，大数据与人工智能正逐渐渗透到植物育种领域。
利用大数据分析和机器学习等技术，可以更加全面地了解植物基因组的变异，预测特定基因对特定性状的贡献程度，从而更加准确地进行育种工作。
此外，人工智能技术还可以加速繁育过程，提高育种效率。
通过利用传感器、无人机等设备采集的数据，结合人工智能技术对这些数据进行处理和分析，可以实现精准的植株选择、病虫害监测等，大大提高了育种周期和效果。
三、遗传多样性保护遗传多样性是植物育种的基础，它反映了植物种群对环境适应的能力。
保护和保增遗传资源是植物育种工作的重中之重。
为了保护和管理遗传资源，一些新技术逐渐被应用。
例如，通过生物技术手段，可以将野生种质与优良品种进行杂交，实现自然种群的遗传杂交，保护和丰富遗传多样性。
此外，冷冻保存技术、遗传标记辅助选择等也为遗传多样性的保护和优化提供了新的方法。
四、气候适应性育种全球气候变化对农业生产提出了新的挑战，气候适应性育种成为了当前植物育种的研究热点之一。
通过利用遗传多样性和相关性状的分析，研究人员可以筛选出对气候变化更为适应的新品种。
植物基因工程改良传统育种方法与比较分析
植物基因工程改良传统育种方法与比较分析植物基因工程是一种利用现代生物技术手段对植物进行基因的改良和调控的方法。
通过这种手段，可以使植物拥有更强的抗病虫害能力、提高产量和品质、适应环境变化等。
与传统育种方法相比，植物基因工程具有独特的优势和特点。
本文将从多个方面对植物基因工程和传统育种方法进行比较分析。
首先，植物基因工程可以通过转基因技术将外源基因导入目标植物中，实现特定性状的改良。
通过这种方法，可以在短时间内实现目标基因的导入，从而快速培育出具有特定性状的转基因植株。
而传统育种方法则需要通过长时间的选择和杂交培育来实现目标性状的改良，过程相对较慢。
因此，植物基因工程在短时间内可实现目标基因的导入，加速了育种过程。
其次，植物基因工程可以克服传统育种中遗传背景嵌合、杂种劣势等问题。
传统育种方法中，如果基因座在同一染色体上，且与目标性状基因连锁，就会带来遗传背景嵌合问题，导致目标基因无法纯化。
而通过植物基因工程的手段，可以在不改变遗传背景的情况下导入特定基因，避免了嵌合问题。
此外，植物基因工程还可以有效避免杂种劣势，使得优质特性能够更好地表达和维持。
第三，植物基因工程可以通过改良特定基因的表达模式，实现产量和品质的提高。
通过调控基因的启动子和转录因子，植物基因工程能够实现基因表达的精确调控。
例如，可以通过提高特定基因的表达量来提高产量；或者通过改变特定基因的表达时间和部位，使植物产生更多的次生代谢产物，提高品质。
而传统育种方法很难实现对基因表达的精确调控，基本上是通过杂交后代的选择来达到目的。
此外，植物基因工程还可以改良植物的抗逆性和适应性。
通过转入耐旱、耐热、耐盐等基因，可以使植物在恶劣环境中更好地生长和适应。
而传统育种方法对于改良植物的抗逆性和适应性相对困难，需要通过长时间的选择和杂交培育来实现。
然而，植物基因工程也存在某些问题和争议。
首先，转基因植物可能对生态环境和人类健康产生未知的风险。
在目前技术水平下，我们无法完全预测转基因植物与自然环境及其他生物的相互作用。
现代化植物育种研究进展
现代化植物育种研究进展随着科技的不断进步，现代化植物育种研究在近年来取得了重大进展。
在农业领域，植物育种技术被广泛应用于提高农作物的产量、品质和抗病能力，以满足全球人口的不断增长和食品安全的需求。
本文将从植物育种研究的技术手段、应用场景及未来发展等方面进行分析和探讨。
一、植物育种研究的技术手段在植物育种研究中，通常采用重组DNA技术来进行穿越种类的基因转移。
这项技术的出现极大地丰富了植物育种的研究手段，加快了育种进度和提高了育种效率。
同时，随着基因编辑技术的发展，育种研究的创意性和可操作性进一步增强，并为农业生产带来了一大批新兴优质品种。
除此之外，植物育种中的组织培养技术也显得尤为重要。
对于繁殖难度较大的植物，利用组织培养技术进行无性繁殖具有很好的应用价值。
在组织培养技术中，利用了细胞的再生能力，繁殖具有优良基因的植物，可以快速育种出大量高质量的新品种。
二、现代化植物育种的应用场景现代化植物育种的应用场景非常广泛，其中以农业领域的应用最为突出。
在我国，农业生产一直是经济的支柱和基础产业之一，而良种的选育则是农业生产的重要保证。
植物育种技术被广泛应用，使得小麦、水稻、玉米、大豆等重要粮食作物的品种数量和品质水平得到显著提升，从而大幅度提高了我国粮食的总产量和品质。
此外，在现代化园林、花卉等领域，植物育种技术也具有重要的应用价值。
通过育种技术选育的新品种，形态美观、花色鲜艳、耐寒性强、免疫力高，更加适合于城市绿化和园林景观建设，美化城市环境，提高城市居民的生活品质。
三、现代化植物育种的未来发展随着科学技术的进步，植物育种技术也不断地向着更加高效化、精准化和绿色化的方向发展。
一方面，基于人工智能技术的种质资源利用、遗传多样性评估和预测，将有望提高植物育种工作的精度和预测性能。
另一方面，利用高通量测序、基因编辑技术、CRISPR-Cas等新技术，将更好地实现育种新品种的快速培育和广泛推广。
此外，环保、安全、健康将成为现代化植物育种的新方向。
植物育种的新技术与方法研究及其应用
植物育种的新技术与方法研究及其应用在过去的几十年间，植物育种技术与方法发生了巨大的变革和革新。
植物育种旨在提高植物的生长速度、抗逆性和产量等各方面特征。
本文将探讨几种新技术和方法，并探讨它们在现代植物育种中的应用。
一、基因编辑技术随着生命科学和生物技术的发展，基因编辑技术应运而生。
基因编辑技术是人工切割和粘贴DNA，以准确的方式在基因组中修改或删除基因的方法。
它已经成为许多植物育种项目的重要部分。
通过使用基因编辑技术，可以提高作物的产量、耐逆性和适应性。
例如，在水稻中，基因编辑技术可用于提高产量、耐逆性和抗病性。
通过扰乱或增强特定基因的功能，可以提高水稻产量、减少氮肥使用量，从而实现高效、可持续的农业生产。
二、组学技术组学技术是一种应用基因组、转录组学和蛋白质组学等等多学科的方法研究细胞和生物体的全面性和动态性。
在实践中，这种技术是使用先进的测序和分析工具来从基因水平到蛋白质水平体系的数据集。
组学技术使得植物基因中包含的大量信息研究，从而为植物育种提供了新的思路。
例如，组学技术可用于提高玉米耐旱性和减轻农民对温室气体的排放量。
通过开发更有效的灌溉管理和肥料施用方法，可以提高玉米的产量和素质。
三、遗传多样性保护遗传多样性保护是一种有益的植物育种技术，它倡导尊重和保护植物遗传多样性，从而确保可持续农业和生物多样性。
遗传多样性保护可以通过保护特定品种、保种和收集品种等方式来实现。
从遗传多样性和物种保护的角度来看，保护蜜蜂、鸟类、蝴蝶和其他有助于植物传粉的生物对植物育种具有重要意义。
四、基于聚合物制备的微纳米尺度电极近年来，研究表明，使用纳米技术和组合技术，可以制作高灵敏度的植物检测器。
基于聚合物制备的微纳米尺度电极可用于检测植物中的化学物质和生物体，如水稻中的硝酸根和抗生素毒性物。
通过使用这种技术，可以更好的保证植物的生长环境和生产环境的安全。
结语植物育种技术和方法在不断地进步和发展，新的技术和方法的引入推动了植物育种的发展和应用。
现代化农作物育种方法和技术要点
现代化农作物育种方法和技术要点1. 引言随着科学技术的不断发展，农作物育种技术也在不断进步。
现代化农作物育种方法主要包括传统育种方法和分子育种方法。
本文将详细介绍现代化农作物育种的方法和技术要点。
2. 传统育种方法传统育种方法主要包括选择育种、杂交育种和突变育种。
2.1 选择育种选择育种是基于植物或动物的遗传变异，通过人工选择具有某种有利性状的个体进行繁殖，逐步改良品种。
选择育种的关键在于准确识别和选择具有目标性状的个体。
2.2 杂交育种杂交育种是通过将具有不同有利性状的亲本进行人工杂交，从而产生具有更好性状的子代。
杂交育种的关键在于合理选择亲本和优化杂交组合。
2.3 突变育种突变育种是通过诱导或筛选植物的基因突变，获得具有新性状的变异体。
突变育种的关键在于高效诱导突变和准确筛选变异体。
3. 分子育种方法分子育种方法主要包括标记辅助选择（MAS）、基因工程和基因组编辑。
3.1 标记辅助选择（MAS）标记辅助选择是通过分子标记技术，追踪与目标性状相关的基因，从而提高选择育种的准确性。
MAS的关键在于开发与目标基因紧密相关的分子标记。
3.2 基因工程基因工程是通过体外重组技术，将具有特定功能的基因导入农作物，实现对外源基因的控制和表达。
基因工程的关键在于安全评估和生物伦理问题。
3.3 基因组编辑基因组编辑是利用CRISPR/Cas9等核酸内切酶技术，精准修改农作物基因组中的特定基因。
基因组编辑的关键在于避免脱靶效应和基因伦理问题。
4. 技术要点4.1 育种目标的设定明确育种目标是成功开展育种工作的前提。
根据市场需求和生产实际，合理设定育种目标，如产量、品质、抗病性和适应性等。
4.2 亲本选择与杂交组合优化合理选择亲本，充分考虑亲本的遗传背景和有利性状。
通过杂交实验，优化杂交组合，提高后代育种的效率。
4.3 分子标记开发与应用针对目标性状，开发相应的分子标记，提高选择育种的准确性。
通过分子标记技术，追踪目标基因在后代中的遗传规律。
植物育种方法
植物育种方法植物育种是指通过人工干预，利用植物遗传变异的规律，选育出适应特定环境和具有优良性状的新品种的过程。
植物育种方法的选择和运用对于提高作物产量、改良品质、增强抗逆性等具有重要意义。
下面将介绍几种常见的植物育种方法。
首先，传统育种方法是指利用自然界中存在的植物遗传资源，通过人工选择和杂交等手段，选育出具有优良性状的新品种。
这种方法的优点在于技术简单、成本低廉，适用于许多作物的育种工作。
但是传统育种方法也存在一些局限性，比如育种周期长、效率低下等问题。
其次，分子育种方法是指利用分子生物学技术，对植物的遗传物质进行分析和改良，以实现对目标性状的精准控制。
分子标记辅助选择、基因编辑等技术的应用，使得植物育种的效率和精度得到了显著提高。
分子育种方法的优势在于可以快速筛选和鉴定目标基因，加速育种进程，同时也可以克服传统育种方法中存在的一些困难和限制。
此外，组织培养和遗传转化技术也是现代植物育种中常用的方法之一。
通过组织培养技术，可以实现植物的无性繁殖和快速繁殖，同时也可以进行植物的基因转化，引入外源基因，从而改良植物的性状。
这种方法在育种中具有重要的应用价值，可以加快新品种的选育速度，提高育种效率。
最后，生物技术育种是指利用生物技术手段，对植物的遗传物质进行改良和调控，以实现对目标性状的精准操控。
例如利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术，可以精准地修改植物的基因组，实现对目标性状的改良。
这种方法在植物育种中具有巨大的潜力，可以为作物的品种改良和新品种的选育提供新的途径和手段。
总的来说，植物育种方法的选择和运用应根据具体的育种目标和条件来进行。
传统育种方法、分子育种方法、组织培养和遗传转化技术、生物技术育种等方法各有优劣，可以相互结合，共同应用，以实现对植物性状的全面改良和优化。
随着科技的不断进步，相信植物育种方法将会不断创新和完善，为人类粮食生产和农业发展作出更大的贡献。
植物育种的新方法与进展
植物育种的新方法与进展植物育种是指利用遗传学和育种学原理和方法，通过选育、改良农作物的性状和特性，以提高农作物产量、品质、抗逆性等方面的育种工作。
随着科技的进步和对可持续农业的需求，人们不断探索新的育种方法和技术，以改进传统育种的效率和精度。
本文将介绍植物育种的新方法与进展，并探讨其对农作物育种的潜在影响。
一、基因编辑技术基因编辑技术是近年来取得重大突破的一种植物育种方法。
通过造成植物基因组中的特定变化，可以精确改变农作物的性状和特性。
其中，CRISPR-Cas9是一种常用的基因编辑工具，它利用一种细菌防御病毒入侵的机制，来实现对植物基因组DNA的修饰。
基因编辑技术具有高效、准确的特点，可以避免传统育种中的长时间交配和筛选过程，并有效地降低了育种的成本。
二、基因组学与基因组选择随着基因组学的快速发展，人们对农作物基因组的研究和理解日益深入。
基因组学的研究成果为育种工作提供了基因组选择的直接依据。
通过分析大规模的基因组数据和利用生物信息学方法，可以挖掘出与农作物性状相关的基因位点，并以此为基础进行选育工作。
基因组选择不仅提高了育种的效率，还在一定程度上缩短了育种周期。
同时，基因组学研究的进展也为育种工作者提供了更多的遗传资源和辅助选择方法。
三、遗传育种与分子育种的结合遗传育种和分子育种一直以来都是植物育种的重要组成部分。
传统的遗传育种方法通过物种杂交、选择和后代筛选来改良性状，而分子育种则依赖于分子标记和遗传图谱技术来辅助选择和预测性状。
近年来，随着遗传学、基因组学和生物信息学的发展，遗传育种和分子育种的结合变得更加紧密和高效。
育种者可以通过深入研究植物基因型与表型之间的关系，进一步优化选择策略和提高育种效果。
四、基因保护与利用植物基因资源是植物育种不可或缺的重要基础。
保护和合理利用植物基因资源对于推动植物育种的进展至关重要。
种质资源收集、保存和管理是基因保护的核心任务。
目前，许多国家和组织在全球范围内建立了种质资源库，致力于收集和保存植物基因资源，以确保种质资源的多样性和可持续利用。
栽培技术及应用前景的方法
栽培技术及应用前景的方法栽培技术是一种通过人工手段改变植物生物学特性和生长环境的方法，以达到提高植物产量、改良品质、节约资源等目的。
随着农业技术的不断发展，栽培技术成为现代农业生产的重要手段之一。
下面我将从两个方面探讨栽培技术及其应用前景。
一、栽培技术的方法1. 土壤改良：土壤是植物生长的基础，生长在肥沃土壤中的植物通常更健壮、更有抗病能力，产量也较高。
因此，通过土壤改良手段，如施用有机肥、矿物肥、土壤调理剂、土壤调理养护等，可以改善土壤质量，提高植物生长环境，进而提高植物的产量和品质。
2. 种质改良：种质改良是通过选择、杂交等方法改良植物品种的性状，以获得更好的植物特性。
选择法是根据植物个体的自然变异，选择出表现优良特性的个体，进行繁殖，逐代改良。
而杂交法则是通过不同品种、种属之间的杂交，进行品质、产量等性状的改良。
通过种质改良，可以获得更适应特定环境的品种，提高植物生产力和抗逆性。
3. 水肥管理：科学合理的水肥管理是提高植物产量和品质的关键。
根据植物对水分和养分的需求，准确测定植物的生长需水量和肥料需求量，并科学施用水肥，以满足植物生长的需求，避免过多或过少的供应，从而确保植物生长的良好状态。
4. 生物防治：传统农业常常使用化学农药来防治病虫害，但其带来的环境污染和对人体健康的影响正逐渐引起人们的重视。
因此，生物防治逐渐成为一种替代性的绿色防治技术。
利用昆虫、细菌、真菌等对害虫、病原菌的天敌进行防治，可以实现对病虫害的有效控制，同时减少化学农药的使用，减轻环境压力。
二、栽培技术的应用前景1. 提高农作物产量和品质：栽培技术的不断创新和改良，使得我们能够更好地满足人们对农产品安全、优质和高产的需求。
通过使用不同的栽培技术，可以在不同气候条件下提高农作物的产量，改良品质，从而保障粮食和农产品的供应。
2. 节约资源和保护环境：栽培技术可以通过合理的水肥管理、精准施药等手段，减少资源的浪费，降低农业生产对水、土地和化肥等资源的需求。
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论植物育种的现代方法与传统方法及其应用前景摘要：应用于植物育种中的现代高新技术，结合了生物、数学、物理、化学、计算机等多个学科的前沿，使植物育种工作从传统的方法逐步转变为更加科学的现代方法，在日常生活的多个领域发挥着越来越重要的作用。
本文就植物育种的传统方法和现代方法进行了简单的综述，并对其应用前景作了初步的展望。
关键词：植物育种，现代方法，传统方法，应用The Modern and Conventional Methods of Plant Breeding and its Application ProspectAbstract: The high and new technology used in the modern plant breeding, combine the forefront of Biology with Mathematics, Physics, Chemistry, Computer science and other disciplines, make the traditional methods of plant breeding change gradually into scientific modern methods, and make plant breeding play a more and more important role in many fields of daily life. This paper briefly summarized the conventional methods and modern methods of plant breeding, and tentatively viewed the prospect of its applications.Key words:Plant breeding, Modern methods, Conventional methods, Applications植物育种（Plant breeding）是研究选育及繁殖植物优良品种的理论和方法的科学。
其主要任务就是在研究和掌握植物性状遗传和变异规律的基础上，发掘、利用有关种质资源，采用适当的育种方法和途径，选育适于地区生产发展需要的高产、稳产、优质、多抗及生育期适当的优良品种[1]。
随着资源、环境、人口等压力的增加，植物育种科技工作面临着一系列的挑战，以传统育种技术为基础，同时加快发展新兴的植物育种科技，对于进一步明确植物育种科技的发展方向和重点任务，构建现代植物育种技术体系具有十分重要的意义[2]。
1 植物育种的传统方法1.1 引种引种是指将异地的优良品种、品系或具有某些优良特性的类群引入本地作为育种素材或直接推广应用的育种措施。
引种是迅速而经济地丰富本地植物种质资源和培育新品种的重要手段[3]。
简单引种可以使引入植物快速产生巨大的经济效益，服务生产；驯化引种可以为新品种的产生提供物质基础。
1.2 选择育种选择就是选优去劣，选择育种（Selective breeding）就是从自然变异的群体中根据单株的表现型挑选符合生产需要的基因型，使选择的性状稳定地遗传下去。
选择是创造新品种和改良现有品种的重要手段，在传统育种过程中是不可或缺的。
选择育种利用现有品种群体中出现的自然变异，从中选择出符合生产需要的基因型，并进行后续试验，无需人工创造变异。
植物育种选择技术包括基本的单株选择法和混合选择法及其各种衍生的选择方法：单籽传法、衍生系统、亲系选择法、集团选择法、改良系谱-混合法（MODPED）和混合选择法（SEL-BLK）轮回选择等[4]。
1.3 杂交育种杂交育种（Cross breeding）是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
杂交育种创造了变异，包括产生新性状、集双亲优良性状、产生超亲性状，所以加速了物种的进化。
该方法因能集中位于不同品种中的优良性状，而受到众多育种学家的青睐，成为植物育种的当家技术，但其自身的缺点是只能利用已有的基因组，并不能产生新的基因，且杂交进程缓慢，过程繁琐等，成为其发展的最大阻碍[5]。
1.4 其他育种方法1.4.1 系统育种系统育种即在现有的品种群体中选择优良的自然变异，通过比较鉴定而培育出新品种，也称为“一穗传”、“一株传”育种法，其实质是优中选优。
五十年代，我国开展品种资源的收集整理和地方品种评选工作，当时地方品种的数量较大，在此基础上，开展系统育种比较有利，这也是我国这一阶段植物育种的主要方面，据统计，在这一时期推广的水稻品种中，采用系统方法育成的品种数量占品种总数量的61. 2%，棉花占74. 4%[6]。
1.4.2 嫁接嫁接是将一棵植株的枝或芽融合到另一棵植株的茎或根上，使接在一起的两个植株长成一个完整植株的技术，是园艺工作广泛应用的一种人工营养繁殖植株的方法。
嫁接技术从“接口抹黄泥，用树叶包扎，用草绳捆绑”发展到应用蜡封接穗、塑料薄膜包扎，以至于微嫁接技术、嫁接机的问世，新的嫁接方法不断被创造出来，嫁接的成活率和效率正逐步提高，应用范围也更加广泛。
但至今对砧穗间的相互影响机制，特别是在嫁接不亲和机制的研究方面，仍未有一个比较科学的解释。
另外，对嫁接植物的代谢过程、砧木与接穗联合效应的作用机理以及嫁接植株的遗传状况等尚有许多不明之处[7]。
2 植物育种的现代方法2.1 诱变育种诱变育种（Mutagenic breeding）就是利用物理或化学诱变因素诱发植物基因突变而获得新品种的育种方法，诱变能够促进遗传基因重组，扩大遗传变异，是创造新种质、选育新品种的有效途径[8]。
诱变育种可以提高变异频率，加速育种进程，但难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合。
2.1.1 物理诱变植物诱变育种中采用的物理学方法主要包括电场、磁场、物理辐射、激光、离子束、交变应力和空间诱变等[9]。
电场可分为匀强电场和非匀强电场，电场对种子萌发、种子活力、生理生化过程、幼苗生长、植株生育性状及产量、质量均有较显著的影响。
应用于生物的外磁场主要有恒定磁场、脉冲磁场、旋转磁场、核磁共振以及磁化水、电磁场等。
利用磁场处理能促进种子发芽，提高发芽率，有利于种子生根，利于植株变异的出现，能对植物的DNA含量及核酸总量产生影响，能引起质粒DNA点突变，对生物体遗传物质产生生物学效应，还能提高植物可溶性蛋白质和氨基酸含量，改变同工酶谱等。
物理辐射包括χ射线和γ射线，对植物体内DNA中某些重要微量元素具有特殊的吸收作用，从而导致植物体产生提高染色体畸变率的效应，辐射诱变是植物育种中应用最多的物理学方法。
激光是由激光发射器发射出的一种辐射光，具有高度集中的能量、单一的颜色、良好的方向性及较强的定向性等特征，激光通过光效应、热效应、压力效应和电磁场效应的综合作用，能使植物染色体断裂或形成片段，甚至易位和基因重组，从而产生新的变异[10]。
激光辐射能提高种子活力，促进植物生长发育，改善种子形态结构，激活植物生理代谢过程，提高种子的发芽率。
离子注入技术是近40年来在国际上蓬勃发展和广泛应用的一种材料表面改性高新技术。
离子注入生物体的结果是使原子发生移位和重排，使移位的原子、注入的离子和生物体内的元素重新复合形成新的分子结构和基团，离子注入可在损伤轻的情况下获得较高的突变率和较高的诱变效率。
应力刺激对植物生长、发育以及各种生理活动都有明显的影响，用400 Hz 的强声波刺激后的种子，发芽速度高，幼苗根系发达；从细胞和分子生物学分析应力的生物学效应，结果表明，一定频率和强度的交变应力刺激后，植物细胞壁热力学相行为发生改变，相变温度普遍降低，说明应力刺激后细胞壁结构发生了改变，导致壁细胞流动性增强。
空间诱变育种又称航天育种或太空育种，是指利用返回式卫星或高空气球，将植物种子、组织、器官等生命个体带到200~400km的太空中，利用太空特殊的环境（空间宇宙射线、微重力、高真空、弱磁场等）使材料发生基因突变或染色体畸变，进而导致生物体性状发生遗传变异，经地面种植筛选新种质、新材料，培育新品种的作物育种新技术，它是航天技术与农业遗传育种技术相结的产物，可为选育突破性新品种创造条件。
据不完全统计，在全国范围内通过空间诱变培育成的高产优质新品种的种植面积已达百万亩以上，产生了良好的经济效益和社会效益[11]。
2.1.2 化学诱变化学诱变通过化学试剂造成生物DNA的损伤和错误修复，产生突变体。
这些突变以点突变为主，并且因试剂不同具有某些相对高频而且较为稳定的突变谱。
由于这一技术还具有易操作、剂量易控制、对基因组损伤小、突变率高等特点，因而近年来成为运用最为广泛的诱变技术[12]。
在植物育种中常用的化学诱变剂有烷化剂、碱基类似物、抗生素、叠氮化物、亚硝酸、羟胺和吖啶等，其中应用最多的是EMS（Ethyl Methane Sulfonate，甲基磺酸乙酯），其产生的点突变的频率高，且多为显性突变，而染色体畸变相对较少，可以对植物的某一特殊性状进行改良[8]。
化学诱变育种自身也存在一些问题，如必须考虑处理的安全性、诱变剂的稳定性及其不利代谢产物等。
由于大部分的化学诱变剂能致癌，因此，继续探索新的无毒高效地诱变剂和新的诱变方法，从而提高诱变效率及化学诱变剂的安全性是今后化学诱变育种工作的主要方向。
2.2 生物技术育种2.2.1 细胞工程育种细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。
通过细胞工程可以产生有用生物产品或培养有价值的植株，并可产生新的物种或品系，克服了常规杂交的局限性，使远缘杂交成为可能[13]。
2.2.1.1 组织培养植物组织培养（Plant tissue culture）是一种将自然环境中分离出来的植物细胞或组织放入含有合成培养基的瓶中，在无菌条件下使之生长或发育的方法。
植物的各种器官，如根、茎、叶、花、果实等，均可进行离体培养，当前发展最快、研究最多的是茎尖及带芽茎段的培养。
组织培养不受地区、季节、气候、有害生物等条件的限制，所需空间小、繁殖技术高、节省劳动力，便于工厂化和规模化生产。
利用植物组织培养和细胞培养，结合低温、超低温冷冻储藏还可用来保存种质资源[14]。
2.2.1.2 染色体工程染色体工程是将一种生物的特定染色体有目的地予以添加、消除或置换成同种或异种染色体的方法和技术，又称为染色体操作。
近年来，在植物育种中应用单倍体育种和多倍体育种取得了良好的成果。
自然界高等植物的单倍体是经过不正常的受精过程出现的，单倍体出现的频率很低。
通过人工诱导或种属间杂交产生单倍体的途径主要有花药培养、花粉培养、异源种属花粉诱导、迟授粉诱导、化学药剂处理诱导、体细胞染色体排斥、异种属细胞质——核替代系、辐射诱导、双生苗和半配合诱导等[15]。