雜交種子

當同一物種的兩個遺傳上不同的親本進行異花授粉時，就產生了雜種。在授粉過程中，雄性的花粉使雌性卵巢的配子受精，產生後代種子。雄性和雌性植物的遺傳物質結合在一起形成了第一代雜交種子。

本質上：

開花植物已經進化出各種機制，以產生具有不同遺傳特性的後代，從而在不斷變化的環境中獲得更大的生存機會。

雌雄同體是單性花（與雌雄同體相反）的出現。雌雄異株植物在不同的植物上有雌雄同株的花（與雌雄同株植物相反，雌雄同株植物在同一植物上有雌雄同株的花）。這迫使異花授粉發生。

二歧是花藥和柱頭成熟度的時間差異（雄性和雌性生殖植物**分別），再次鼓勵異花授粉。前雄蕊是指花藥在柱頭接受之前開裂（成熟），而雌雄同體則可能被視為相反的情況。

自交不親和（來自同一植株的花粉被拒）和herkogamy（花藥和柱頭的空間分離）確保了避免自交受精。

自交不親和分為異態和同態兩種型別。具有二花柱（2種花）或三花柱（3種花）異形花的植物，在每種型別之間表現出明顯的生殖結構差異。由於柱頭和花柱高度不同，只有不同型別的花才適合授粉。同形花，雖然形態相同（外觀上），有基因控制的相容性。花粉和胚珠（雌配子）之間的遺傳相似性越高，就越有可能不適合受精

商業用途：

雖然雜交在自然界中是自然發生的，但它可以由植物育種家控制，以培育出具有商業上理想的性狀組合的植物。例如對病蟲害、**、化學品和環境脅迫（如乾旱和霜凍）的抗性，以及產量、外觀和營養狀況的改善。

雜交種是在低技術環境下生產的，如覆蓋的農田或溫室。新作物只作為雜交種存在的例子包括油菜、葡萄柚、甜玉米、哈密瓜、無籽西瓜、甜橙、克萊門汀、杏和普魯特[美國在20世紀20年代研究了雜交作物，到了20世紀30年代，雜交玉米得到了廣泛的應用

雜交起源於19世紀中期查爾斯達爾文和孟德爾的理論。農民採用的第一種方法是玉米去籽法，即將玉米母株的花粉移開並種植在父株之間，確保只從父株花粉中授粉。因此，從母株收穫的種子是雜交種。人工切除植物的雄***結構，稱為手部**。

性別改良是農民為指導植物育種而採用的另一種方法。性表達可以透過改變植物營養、光照和溫度以及植物激素等因素來控制。植物激素，如生長素、乙醚、二庚酮、細胞分裂素和油菜素類固醇，以及低溫，會導致**性別表達的轉變。激素治療的赤黴素，硝酸銀和pthalimide，以及高溫，往往有利於**。我

專利和經濟問題

F1代是一個獨特的品種，當與自己的一代雜交產生F2系列時，將產生具有新的、隨機的親本DNA遺傳組合的植物。由於這個原因，F1種子給了他們的生產者專利權，因為同樣的種子必須每年購買種植。

雖然雜交種子是有益的，但在發展中國家使用起來太貴了，因為種子的成本加上施肥和施用殺蟲劑需要昂貴的機器。綠色革命是一場旨在推廣使用雜交種子提高糧食產量的運動，實際上對農村農業社群的經濟不利。高昂的維護成本迫使農民將土地**給農業企業，進一步擴大了貧富差距。

轉基因種子

重組DNA技術涉及將生物體的基因拼接在一起，甚至是來自不同物種（它們在自然界中永遠不會繁殖）的基因，從而產生“轉基因”生物體。而不是有性繁殖，昂貴的實驗室技術被用來創造轉基因生物，或“轉基因”。二

方法：

基因槍是將外源基因匯入小麥或玉米等單子葉作物基因組的最常用方法。DNA與金或鎢顆粒結合，在高能量水平下加速並穿透細胞壁和細胞膜，在那裡DNA整合到細胞核中。一個缺點是可能會發生細胞組織損傷

農桿菌是一種植物寄生蟲，具有透過將其基因**植物宿主而轉化植物細胞的天然能力。這種遺傳資訊攜帶在一個稱為質粒的DNA環上，是植物腫瘤生長的密碼。這種適應使細菌能夠從腫瘤中獲得營養。科學家利用根癌農桿菌作為載體，透過Ti（腫瘤誘導）質粒將所需基因匯入雙子葉植物品種，如土豆、西紅柿和煙草。T-DNA（轉化DNA）整合到植物DNA中，然後這些基因被植物表達

顯微註射和電穿孔是將基因轉移到DNA中的另一種方法，第一種是直接轉移，第二種是透過孔轉移。最近CRISPR-CAS9和TALEN技術已經成為編輯基因組的更精確的方法。

DNA轉移也發生在自然界中，主要是透過轉座子（基因元件）和病毒的活動等機制在細菌中進行的。這就是有多少病原體進化成抗藥性。四

植物基因組被修改以包含在物種中不能自然發生的性狀。這些生物在食品和醫葯工業以及其他生物技術應用中獲得專利，如生產藥品和其他工業產品、生物燃料和廢物管理。二

商業用途：

第一批轉基因煙草是1982年生產的抗抗生素煙草，1986年在法國和美國進行了抗除草劑煙草的田間試驗，一年後，一家比利時公司對抗蟲煙草進行了轉基因。第一種商業化銷售的轉基因食品是1992年進入*******市場的抗病毒煙草。iv“Flavr-Savr”是1994年在美國商業化銷售的第一種轉基因作物：由Calgene公司開發的抗腐番茄，後來被孟山都收購。同年，歐洲批准了第一種轉基因煙草用於商業銷售，這是一種抗除草劑煙草。二

煙草，玉米，水稻和棉花植物已經透過新增來自Bt（蘇雲金芽孢桿菌）的遺傳物質進行了改良，以結合這種細菌的抗蟲特性。對黃瓜花葉病毒和其他病原體的抗性已被引入番木瓜、馬鈴薯和南瓜作物抗草甘膦除草劑作物，如大豆，能夠在草甘膦除草劑的作用下生存。草甘膦透過破壞植物氨基酸合成代謝途徑殺死植物。四

植物營養狀況已得到改善，對人類健康有益，並改善了牲畜飼料。依賴天然缺乏氨基酸的種子和豆類作物的國家生產的轉基因種子含有較高水平的氨基酸賴氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸。富含β-胡蘿蔔素的大米已被引入亞洲國家，在這些國家，維生素A缺乏是幼兒視力問題的常見原因。

植物藥學是基因工程的另一個方面。這是利用大規模種植的改良植物生產疫苗等醫葯產品。植物，如泰利水芹，煙草，馬鈴薯，捲心菜和胡蘿蔔是最常用的遺傳研究和收穫有用的化合物，因為個別細胞可以刪除，改變和生長在組織培養成為一個未分化的細胞稱為愈傷組織質量。這些愈傷組織細胞還沒有專門化的功能，因此可能形成一個完整的植物（一種現象稱為全能性）。由於植物是由一個經過基因改造的細胞發育而來的，因此整個植物將由具有新基因組的細胞組成，它的一些種子將產生具有相同引進性狀的後代。v

倫理爭論與經濟效應

到1999年，美國所有加工食品中有三分之二含有轉基因成分。自1996年以來，種植轉基因生物的陸地總面積增加了100倍。轉基因技術已導致作物產量和農民利潤的大幅增加，以及農藥使用量的減少，特別是在發展中國家。作物基因工程的創始人，即羅伯特·弗雷利、馬克·範·蒙塔古和瑪麗·戴爾·奇爾頓，因在國際上提高了糧食的“質量、數量或可獲得性”而獲得2013年世界糧食獎。四

轉基因生物的生產仍然是一個有爭議的話題，各國在專利和銷售方面的規定也不盡相同。提出的關切包括人類消費和環境的安全以及生物成為智慧財產權的問題。《卡塔赫納生物安全議定書》是一項關於生產、轉讓和使用轉基因生物的安全標準的國際協定。二