(山東省東阿縣農(nóng)業(yè)局,山東 東阿 252201)
摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,生物技術(shù)被廣泛應(yīng)用在植物保護中。生物技術(shù)是利用生物體或有機體滲入到產(chǎn)品中,有機結(jié)合,改良產(chǎn)品品質(zhì)或培育微生物以滿足特殊需求的新技術(shù)。它包括細胞工程、基因工程、發(fā)酵工程和酶工程。本文主要探究了生物技術(shù)在植物中的應(yīng)用,并對其應(yīng)用進行了展望。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);植物保護;應(yīng)用
中圖分類號:S316 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170230028
1 生物技術(shù)在植物保護中的應(yīng)用
1.1 細胞工程
每個植物細胞的遺傳信息是完全相同的,并且包含該植物體全部遺傳信息。在適當條件下,植物細胞具有全能性,一個單獨的植物細胞可以培育成一個完整的植株,生物學(xué)家通過組織培養(yǎng)來培育名貴花卉,消除植物上的病毒,以及通過對細胞核的遺傳物質(zhì)進行整合,以此來獲得所需要的品種。研究不利于植物生長的外來生物就是保護植物,如病蟲害、雜草等,可以利用細胞工程來改善植物,獲取所需要的基因,我國病原微生物的細胞工程已經(jīng)取得初步進展,在科學(xué)家努力下將會不斷地完善,培育出優(yōu)良品種。
1.2 基因工程
基因工程是利用生物技術(shù)或物理化學(xué)方法將目的基因?qū)胫参锛毎?,獲得人們所需要的轉(zhuǎn)基因生物,有目的的生產(chǎn)植物或農(nóng)產(chǎn)品。通?;蚬こ贪ㄖ苯愚D(zhuǎn)移法和間接轉(zhuǎn)移法:間接轉(zhuǎn)移法原理是把目的基因轉(zhuǎn)移到病毒或霉菌上,通過病毒或霉菌感染植物來間接把目的基因轉(zhuǎn)移到植物基因中,以此來高效表達;直接轉(zhuǎn)移法是把目的基因直接整合到植物的基因中??梢岳没蚬こ踢M行育種,以此來獲得抗蟲、抗病、抗除草劑、抗倒伏的優(yōu)良品種,不僅可以節(jié)約成本,還可以減少環(huán)境污染,具有很廣的市場前景。
1.3 發(fā)酵工程
發(fā)酵工程在植物保護中的應(yīng)用主要是通過生產(chǎn)抗生素來制造農(nóng)藥,殺死害蟲以防對農(nóng)作物產(chǎn)生危害。目前我國已經(jīng)廣泛使用抗生素來制作農(nóng)藥,其優(yōu)點是生產(chǎn)成本低,安全性高,高效、無污染。在19世紀60年代我國就開始把蘇云芽孢桿菌用于農(nóng)藥生產(chǎn),隨后又提練出了Bt菌株并應(yīng)于實際生產(chǎn),其主要優(yōu)點就是安全性高,為新世紀綠色產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了契機,尤其在無公害農(nóng)產(chǎn)品項目上應(yīng)用廣泛。目前我國抗生素生產(chǎn)已經(jīng)在國際上占有一席之地,特別是岡霉素和阿維菌素成為世界上最大的生產(chǎn)國,其中岡霉素主要用于水稻,大大提高了水稻的產(chǎn)量,為我國的糧食產(chǎn)業(yè)做出了巨大貢獻,增加了農(nóng)民的收入;阿維菌株主要用于生產(chǎn)殺蟲劑,安全高效。
1.4 酶工程
生物技術(shù)在植物保護的應(yīng)用中,生物學(xué)家利用酶工程來獲得所需要的物質(zhì),其原理就是將酶或微生物細胞、植物細胞、細胞器等在一定的條件下,借助酶的催化功能,將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成有用的物質(zhì)。目前最先進的是利用酶工程來制作生物農(nóng)藥,主要優(yōu)點是無公害,并且不易產(chǎn)生抗藥性,生產(chǎn)簡單、成本低,主要應(yīng)用于病蟲害防治。例如把昆蟲病毒基因插入到外源基因中,使其在昆蟲體內(nèi)得到表達,通過擾亂昆蟲正常代謝,影響其活動,以此達到滅蟲目的。由于無污染,具有很廣的市場前景。
2 生物技術(shù)在植物保護中的應(yīng)用展望
植物保護中生物技術(shù)的使用,突破了傳統(tǒng)育種的界限,在原有育種的基礎(chǔ)上整合新的基因,使傳統(tǒng)技術(shù)與生物技術(shù)有機結(jié)合,降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效益,不僅增加了植物的產(chǎn)量,同時也保證了植物的質(zhì)量,在植物發(fā)展軌道上具有很大的發(fā)展前景。
生物技術(shù)在植物保護中的優(yōu)點是不容置疑的,也創(chuàng)造了許多效益,一直處在快速的發(fā)展軌道上,安全性高、對自然生態(tài)平衡影響小,害蟲不易產(chǎn)生抗性,但是它也有不足的一點,專一性太強,目前的生物農(nóng)藥只能針對一種害蟲,對于具有多種害蟲的農(nóng)田具有不足之處。因此生物科學(xué)家應(yīng)不斷完善生物技術(shù)在植物保護中的應(yīng)用,克服目前生物技術(shù)存在的缺點,可以利用基因工程把抗蟲基因?qū)胫参镏?,這樣植物就具有了抗蟲特性,也可以使植物散發(fā)一種氣味,以此來驅(qū)散害蟲,此種方法克服了生物農(nóng)藥針對的缺陷,減少了環(huán)境污染,更好地保護了植物。利用生物技術(shù)可以培育新品種,避免自然環(huán)境的污染。生物技術(shù)在植物保護中的應(yīng)用還存在一些不足,需要我們?nèi)パ芯?,使植物產(chǎn)業(yè)更好的發(fā)展,造福于人類。
3 結(jié)束語
總之,生物技術(shù)在植物保護中的使用,提高了我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的水平,加速了我國植物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為人類增加了許多效益。將生物技術(shù)用于作物育種,保證了種子基因的純度,基因工程培育了許多優(yōu)良品種;發(fā)酵工程通過制作菌株來生產(chǎn)農(nóng)藥,減少了成本,同時還具有高效的作用;細胞工程利用植物細胞具有全能性的特點,可以有效除去植物基因中含有的病毒,培育花卉的優(yōu)良品種;酶工程制作了生物農(nóng)藥,減少了農(nóng)藥的使用,緩解了環(huán)境污染,降低了生產(chǎn)成本;保護了大自然的環(huán)境,使人與自然和諧、可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1]楊存玉.植物保護中運用生物技術(shù)研究[J].生物技術(shù)世界,2013(10):22-29.
作者簡介:司姍姍(1984-),女,助理農(nóng)藝師,研究方向:農(nóng)學(xué)。