王曉瑋 王賢標
[摘 要] 在現(xiàn)代化社會發(fā)展的過程中,為創(chuàng)造更加和諧美好的社會環(huán)境,我國越來越注重生態(tài)環(huán)境保護。在我國科學技術(shù)日益提升的當下,植物保護工作的開展逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨锛夹g(shù)的應(yīng)用為主,如應(yīng)用植物抗病蟲、選育良種等技術(shù)培育出更加優(yōu)良的植物品種。生物技術(shù)的種類較多,在植物保護中的應(yīng)用也非常廣泛,在我國現(xiàn)代化社會發(fā)展中有廣闊的發(fā)展前景。本文主要概述生物技術(shù),并對其在植物保護中的應(yīng)用進行簡要探討。
[關(guān)鍵詞] 生物技術(shù);植物保護;微生物農(nóng)藥;組織培養(yǎng)
[中圖分類號] S4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2020)31-50-2
近年來,細胞工程、基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)得到了迅速發(fā)展,在植物保護中的作用體現(xiàn)得越發(fā)明顯。人們在生活中雖然對于植物保護的專業(yè)形式不甚了解,但仍可以參與其中,為我國生態(tài)環(huán)境保護貢獻力量。生物技術(shù)的應(yīng)用可以突破傳統(tǒng)植物育種技術(shù)限制,使植物的產(chǎn)量及質(zhì)量得以提升。
1 生物技術(shù)概述
生物技術(shù)是一門綜合類的技術(shù),其是以生物學、遺傳學、基因工程為基礎(chǔ),輔以有機化學、無機化學、物理化學、物理學、信息學及計算機科學等多種學科技術(shù)。在利用生物技術(shù)開展相關(guān)工作的同時,需要利用生物組織、細胞或者其他組成部分的功能,對新生物或者加工生物原料進行設(shè)計改造,為人們提供新產(chǎn)品。生物技術(shù)起源于20世紀70年代,在這項技術(shù)應(yīng)用初期,并沒有體現(xiàn)出其對植物保護的根本作用,在實際應(yīng)用中收效甚微。后來,生物技術(shù)的形式逐漸多樣化,至今,其已發(fā)展成為一項新興綜合性技術(shù),是一項值得被研究分析的生物學科成果?,F(xiàn)代的生物技術(shù)主要包含基因工程、分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、胚胎學、免疫學、有機化學、無機化學、物理化學、物理學、信息學及計算機科學等多學科技術(shù),可用于研究生命活動的規(guī)律和提供產(chǎn)品為社會服務(wù)等?,F(xiàn)代的生物技術(shù)涉及范圍非常廣泛,不僅可以實現(xiàn)生物遺傳基因改造或者重組,而且能產(chǎn)生人類需要的新物質(zhì)。近幾年,我國開始將生物技術(shù)應(yīng)用在生態(tài)環(huán)境保護工作中,發(fā)揮了較大作用[1]。
2 生物技術(shù)在植物保護中的應(yīng)用
2.1 微生物農(nóng)藥
微生物農(nóng)藥是指以細菌、真菌、病毒和原生動物或經(jīng)基因修飾的微生物活體為有效成分,防治病、蟲、草、鼠等有害生物的生物源農(nóng)藥。其包括以菌治蟲、以菌治菌、以菌除草等。微生物農(nóng)藥的作用主要是增強植物的抗病能力,可以讓具有抑制病蟲害作用的微生物體現(xiàn)其功能,避免植物在生長過程中受到病原菌和蟲害的影響。植物中的有益微生物需要有一定的營養(yǎng)成分才能存活,因此利用微生物農(nóng)藥時可以讓有益微生物與病原菌爭奪營養(yǎng),讓病原菌的生長受到抑制,同時能確保植物正常生長,不會對其產(chǎn)生影響。微生物農(nóng)藥是一種無害農(nóng)藥,不僅具備上述作用,還能有效提高植物的產(chǎn)量,在保護植物的同時提高生產(chǎn)能力。微生物農(nóng)藥是一種公認的無毒害農(nóng)藥。很多農(nóng)藥的應(yīng)用會讓植物產(chǎn)生抗藥性,長期使用后達不到保護植物的目的。使用微生物農(nóng)藥不會使植物產(chǎn)生相應(yīng)的抗藥性,因此可以長期應(yīng)用于植物生長中,從而提高植物保護作用。應(yīng)用微生物農(nóng)藥時,需要對不同植物的特性進行分析,按照其不同的特點選擇不同的微生物農(nóng)藥。一般最常用的微生物農(nóng)藥有微生物殺菌劑和微生物殺蟲劑,還可以利用除草劑等微生物農(nóng)藥起到除草、病蟲害防治等作用。實際應(yīng)用中,還可以借助微生物生長速度快、活性強等特點對農(nóng)副產(chǎn)品代謝產(chǎn)物進行微生物培養(yǎng),能生產(chǎn)出微生物農(nóng)藥,提高植物生產(chǎn)效率[2]。
2.2 植物基因工程
對于植物的生長來說,最重要的是提高其抗病蟲害能力,避免受到病蟲害的干擾,提高其生長質(zhì)量。將植物基因工程應(yīng)用在植物保護中,可以從根本上提高植物抗病蟲害能力?;蚬こ淌且苑肿舆z傳學為理論基礎(chǔ),以分子生物學和微生物學的現(xiàn)代方法為手段,將不同來源的基因按預先設(shè)計的藍圖,在體外構(gòu)建雜種DNA分子,然后導入活細胞,以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品。就目前我國的技術(shù)形式來看,其主要有直接轉(zhuǎn)移法和間接轉(zhuǎn)移法,兩種技術(shù)的應(yīng)用原理存在一定的差異。直接轉(zhuǎn)移法將基因直接轉(zhuǎn)移到植物細胞中,需要利用植物細胞的特性達到目的。間接轉(zhuǎn)移法則需要借助病原菌或者植物病毒作為載體,將目的基因?qū)胫参锛毎?。此外,還可以利用抗除草劑育種或者植物抗病育種的方式起到植物保護作用。植物病毒病是植物病害中最難預防的一種病毒,利用植物基因工程技術(shù)時,可以對傳統(tǒng)防治方式進行優(yōu)化,不需要利用防疫針,而是直接利用植物抗病育種的方法,提高植物的抗病效果。這種技術(shù)形式在植物保護中的應(yīng)用可以有效提高植物抗病害的能力,還可以避免產(chǎn)生環(huán)境污染,降低成本,所以在植物保護中值得推廣應(yīng)用。
2.3 植物組織培養(yǎng)技術(shù)
植物組織培養(yǎng)技術(shù)需要以植物細胞全能性作為基礎(chǔ),利用無性繁殖技術(shù)進行離體培養(yǎng),促使植物的離體組織或者細胞能被分離出來。利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)時,需要在無菌環(huán)境下開展相關(guān)操作,接種到培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)。為了提高技術(shù)效用,技術(shù)人員要確保培養(yǎng)基具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)及植物激素,以再生出具有較高經(jīng)濟價值的成品。在培養(yǎng)過程中,需要對植物各個部分的組織進行利用,使其能形成胚乳或者葉肉組織等,經(jīng)過培養(yǎng)可以產(chǎn)生再生植株。在培養(yǎng)植物的過程中,也可以對各個器官上產(chǎn)生的愈傷組織進行培養(yǎng),使其再分化形成再生植物。一般植物病毒和類病毒不能在培養(yǎng)基上生長繁殖,但是可以在細胞內(nèi)迅速繁殖生長,所以可以利用植物病毒特性提高植物保護效用。因此,從整體上來說,植物組織培養(yǎng)技術(shù)就是對植物病毒或者類病毒進行研究,使得培養(yǎng)出來的植株不含病毒。還能利用其培養(yǎng)無病毒植株花粉,提高植物的抗病毒能力,讓其保持長期穩(wěn)定生長狀態(tài),從而達到保護植物的目的[3]。
2.4 植物細胞工程
在植物保護領(lǐng)域,并不是只能通過病蟲害防治提高植物的生長效用,維持其生命力。很多名貴的花卉由于自身的特殊原因,在生長繁殖過程中整體生存能力較弱,因此僅僅通過病蟲害防治并不能從根本上對其進行保護。針對這類植物,可以利用植物細胞工程,借助細胞的全能性,復制植物細胞內(nèi)遺傳物質(zhì),從而使其優(yōu)良性狀能遺傳給下一代。應(yīng)用植物細胞工程技術(shù)時,需要對植物進行整株繁殖,對植物病毒進行消除,讓其保持良好的生長狀態(tài)。植物細胞工程最主要的特點是能迅速繁殖,在實際應(yīng)用中可以快速地完成植物品種培育工作,從而得到植物良種。細胞工程是生物技術(shù)中最基礎(chǔ)的、最重要的,當前細胞工程所涉及的主要技術(shù)領(lǐng)域有細胞培養(yǎng)、細胞融合、細胞拆合、染色體操作等[4]。
3 生物技術(shù)在植物保護中的應(yīng)用趨勢
植物保護已成為現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境保護與發(fā)展的重要話題,利用生物技術(shù)時,要以解決植物保護工作中存在的問題為前提,提升植物保護效果,提高植物產(chǎn)量,同時提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。在未來的發(fā)展中,植物保護中的生物技術(shù)需進行不斷研究、拓展,才能滿足當代社會的發(fā)展需求。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸受到重視的情況下,需要科學利用生物技術(shù)強化植物保護實效性,提高植物抗病能力,使植物處于健康的生長狀態(tài),為我國生態(tài)環(huán)境保護提供基礎(chǔ)。生物技術(shù)在植物保護中的應(yīng)用趨勢主要以微生物農(nóng)藥、分子生物技術(shù)為主。雖然微生物農(nóng)藥在目前已得到廣泛的應(yīng)用,但是尚未發(fā)揮其最大效用。微生物農(nóng)藥存在藥效較慢、生產(chǎn)成本高等問題,因此需要利用生物源農(nóng)藥活性物質(zhì)降低農(nóng)藥生產(chǎn)成本,發(fā)揮其在植物保護中更大的價值。就分子生物技術(shù)而言,要求相關(guān)研究人員加大對植物分子學的研究力度,對其應(yīng)用手段進一步優(yōu)化,打破技術(shù)局限性,提高植物保護實效[5]。
4 結(jié)語
生物技術(shù)在植物保護中的應(yīng)用以不同的技術(shù)形式為基礎(chǔ),產(chǎn)生相應(yīng)作用,即提高植物產(chǎn)量及質(zhì)量。在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,需要進一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平,加大生物技術(shù)研發(fā)投入,通過對生物技術(shù)的研究和利用,培育出更加優(yōu)良的植物品種并降低生產(chǎn)成本,產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益,同時能保護生態(tài)環(huán)境,促使我國社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展。
參考文獻
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