李婷
摘要:生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的運(yùn)用有轉(zhuǎn)基因技術(shù)、組織培養(yǎng)技術(shù)、生物農(nóng)藥等。今后應(yīng)該加強(qiáng)生物技術(shù)的研究,推動技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新,使其在農(nóng)業(yè)種植中得到更好的運(yùn)用。將生物技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)種植中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,它能夠充分利用資源,提高產(chǎn)品質(zhì)量,有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);農(nóng)業(yè)種植;運(yùn)用;轉(zhuǎn)基因技術(shù);生物農(nóng)藥
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)研究工作的進(jìn)一步深入,生物技術(shù)也在不斷的發(fā)展和進(jìn)步,并在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域得到推廣和運(yùn)用。本文分析了生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中運(yùn)用的意義,指出了在農(nóng)業(yè)種植中的具體運(yùn)用,并對將來在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域更好的運(yùn)用生物技術(shù)做出了展望,希望能夠引起人們對這一問題的進(jìn)一步重視,能夠?qū)r(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域更好的運(yùn)用生物技術(shù)提供借鑒和指導(dǎo)。
一、生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的運(yùn)用與作用
農(nóng)業(yè)種植中的生物技術(shù)就是轉(zhuǎn)基因技術(shù),就是在生物體外對DNA分子進(jìn)行人工剪切與拼接,對基因進(jìn)行改造和重新組合,再導(dǎo)入生物體內(nèi)的基因得以表達(dá)。其核心技術(shù)就是提取目的基因,是將供體生物的細(xì)胞內(nèi)提取出來,從而達(dá)到最終目的。
其中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是對多細(xì)胞生物的檢測,就是將每個受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)并誘導(dǎo)發(fā)育成完整個體,檢測個體是否攝入目的基因,攝入的基因是否已表達(dá)。進(jìn)而再淘汰無變化的個體,保留有相應(yīng)變化的個體來進(jìn)一步培養(yǎng)。
通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用,會使得農(nóng)作物的品種得到改良,現(xiàn)在隨著生物技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用也不斷呈現(xiàn)廣泛的趨勢。我們知道轉(zhuǎn)基因植物的種植規(guī)模在不斷擴(kuò)大,目前耕地面積的大部分都在采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)種植技術(shù)。
在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,轉(zhuǎn)基因技術(shù)是最為廣泛的一種生物技術(shù)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用,對農(nóng)業(yè)種植有著極為重要的作用,其可將一種作物的優(yōu)良基因轉(zhuǎn)移到另一種的作物品種當(dāng)中,使得農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量得到提高。
除此外還有雜交育種技術(shù)的應(yīng)用,其所為雜交育種技術(shù)就是在生物的體細(xì)胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,使其不相融合,在形成配子時,成對的遺傳因子會發(fā)生分離,分離后的遺傳因子進(jìn)入不同的配子中,隨配子遺傳給下一代。這也是一種十分常見的生物種植技術(shù),其操作方式比較簡單,且這種技術(shù)的推廣時間比較早,我們對雜交技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了豐富的經(jīng)驗(yàn),這些生物技術(shù)的應(yīng)用都使得農(nóng)業(yè)種植的難度降低。
農(nóng)業(yè)種植現(xiàn)代化過程中,怎樣把高新技術(shù)同傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)結(jié)合起來,走出一條符合中國特色的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路,是我國農(nóng)業(yè)科技工作者的任務(wù),特別是在我們有限的耕地與人口不斷增長的條件下,離開科學(xué)技術(shù)是不可能生產(chǎn)出足夠的農(nóng)產(chǎn)品來維持中國人口的溫飽。
生物技術(shù)就是一項(xiàng)我國發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的領(lǐng)先技術(shù),是被有關(guān)專家稱為農(nóng)業(yè)史上的第三次革命。生物技術(shù)可廣泛用于種養(yǎng)業(yè)、林業(yè)與環(huán)境治理,維護(hù)人們的身體保健。它具有增產(chǎn)、除病等作用,是生產(chǎn)綠色有機(jī)食品不可缺少的新技術(shù)。通過生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的的綜合使用,可以全面改善農(nóng)作物生態(tài)環(huán)境以及農(nóng)作物對各類營養(yǎng)成分的吸收能力,還有農(nóng)作物自身對各種病害的抗病性能力,殺滅或抑制各種病害的滋生,降低或清除土壤環(huán)境中各類化學(xué)藥物殘留。
二、現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
1、良種選育,品質(zhì)改良。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,人們已經(jīng)可以把一個品種、品系的理想遺傳性狀轉(zhuǎn)入另一品種、品系,以提高植物的價值、產(chǎn)量和質(zhì)量。Calgene公司的科學(xué)家分離到一種控制植物纖維素形成的酶的基因,將其轉(zhuǎn)入特定的樹種可培育出纖維素含量高的、對造紙業(yè)更有利的植物。在番茄中導(dǎo)入編碼EFE酶的反義基因,可以限制乙烯的生成,酶活性降至正常的5%以下,果實(shí)生理成熟后長期保持堅硬,倉貯1個月以上不軟化、不腐爛,很大程度上提高了番茄的耐貯藏性能和經(jīng)濟(jì)效益。
2、 提高植物的抗性。(1)抗蟲。全世界糧食產(chǎn)量因蟲害所造成的損失占14%左右。長期以來,人們普遍采用化學(xué)殺蟲劑來控制害蟲,全世界每年用于化學(xué)殺蟲剎的總金額在200億美元以上。但化學(xué)殺蟲劑的長期使用會造成農(nóng)藥的殘留、害蟲的耐受性、環(huán)境污染等嚴(yán)重的問題,而利用基因工程的手段培育抗蟲植物新品種除可以克服以上缺點(diǎn)外,還具有成本低、保護(hù)全、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),從而倍受關(guān)注,成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。(2)抗病毒。傳統(tǒng)的抗病毒作物,是將植物天生的抗病毒基因從一個植物品種轉(zhuǎn)移到另一個植物品種,然而抗病植株常會轉(zhuǎn)變?yōu)楦胁≈仓?,而且作用范圍較窄。最近,研究人員采用基因工程的技術(shù)培育有別于傳統(tǒng)方法的轉(zhuǎn)基因抗病毒植物,目前最有效的方法是將病毒外殼蛋白基因?qū)胫仓戢@得抗病的工程植物。(3)抗寒。低溫對細(xì)造成損傷的主要原因是造成細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)中的脂質(zhì)雙層流動性降低,導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)損傷,影響植物正常的生長。生物膜中雙層脂分子保持流動性,主要依靠其中不飽和脂肪酸的含量,不飽和脂肪酸多則抗凍。通過分離能催化形成高不飽和脂肪酸的甘油-3-磷脂酰轉(zhuǎn)移酶的基因,并將其轉(zhuǎn)入植物而獲得有具有抗寒能力的轉(zhuǎn)基因作物,這方面的工作已見報道。同時人們從一些生活在高寒水域的魚類分離出一些特殊的血清蛋白,即魚抗凍蛋白及其基因,可以降低在低溫下細(xì)胞內(nèi)冰晶的形成速度,從而保護(hù)細(xì)胞免受低溫?fù)p傷。
三、生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中運(yùn)用的展望
在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域,運(yùn)用生物技術(shù)的優(yōu)勢是十分明顯的,但其帶來的負(fù)面影響也不容忽視。其負(fù)面影響主要表現(xiàn)為生物技術(shù)存在潛在的安全危險性。由于受到科研水平和人類認(rèn)識能力的限制,目前人類還沒有完全掌握基因技術(shù),將生物技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)種植存在著一定的危險性,轉(zhuǎn)基因技術(shù)可能會對環(huán)境造成破壞,可能會影響到生物物種的多樣性。此外,轉(zhuǎn)基因還可能會影響到食品安全,對人類的健康潛在一定的危害,今后在生物技術(shù)的研究中,使生物技術(shù)有更大的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
[1] 許錦英.現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)與可持續(xù)農(nóng)業(yè)[J].發(fā)展論壇,1992,(10) .
[2] 沈桂芳.生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)[J].生物技術(shù)通報,1997,(4).
[3] 梅方權(quán).2010年中國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)戰(zhàn)略研究的框架[J].生物技術(shù)通報,1997,(4):6
[4] 胡道芬.生物學(xué)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 [J].生物技術(shù)通報,1997,(4):5.
[5] 我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)今后十幾年的重點(diǎn)研究方向[J].生物技術(shù)通報,1997,(4):6.