试论生物技术在牧草改良中的运用

霍嘉瑶

摘  要：当前，随着现代草地畜牧科技的不断发展，人们已经逐渐意识到生物技术在牧草改良中的作用。从某种程度上看，饲草的品质的好坏，将会在很大程度上决定和影响着动物的生产性能、营养成分。为此，作者便从牧草品质改良进行研究，集中运用各种生物技术，更好地促进牧草品质的改善。文章在干物质可消化性、蛋白质以及维生素等方面进行研究，可以有效地促进牧草改良工作的顺利进行。

关键词：生物技术;牧草品质;运用

1 干物质消化率的研究与运用

一般来说，细胞壁的木质化，就是在牧草成熟之后，促进牧草消化性降低的主要目标，木质素对牧草可消化性的影响主要是取决于木质素单体的组成和功能基因。总体而言，木质素的含量以及细胞壁的多糖交链程度，可以有效减低牧草中木质素的含量，进一步提高牧草干物质的消化率，从而更好地帮助动物进行消化，改善牧草的品质和营养价值。

1.1 逐步降低牧草体内木质素含量的策略研究

为了能够逐步降低牧草体内的木质素含量，这就必须要通过一系列的措施来调节木质素合成关键酶基因来全面减低木质素的实际含量。在目前的情况来看，我国研究人员已经成功地利用多种木质素来进行生物合成。同时，我们可以利用共抑制和反抑制等方面的方法来逐步降低木质素的含量。

一般来说，利用肉桂醇，可以有效地催化木质素的单体合成，同时利用反义RHA技术，更好地促使牧草中木质素活性逐渐降低，使得转基因的木质素溶解性和消化率得到全面提升。

另一方面，通过PAL来积极参与到木质素等多个次生代谢物质的进一步合成。但是，牧草当中的木质素含量，并不是越低便是越好，这是因为木质素在促进植物的结构稳定和保持其强度方面有着非常重要的作用。另一方面，由于某些基因的改变，可能会引起植株的不正常生长，以及环境适应性和抗性降低等方面的现象，例如，当CCR活性逐步下降时，一般的烟草便会出现植株变小的情况进而导致管塌陷等一些非正常生长现象。我们通过研究后发现，抑制PAL的活性，往往都会随着一些非正常的生长情况或者是抗逆性下降出现。为此，只有充分调节木质素合成，才能切实注重基因的协同调节。

1.2 切实利用植物生长发育率低来逐步降低木质素的实际含量

从某种程度上看，木质素在牧草中主要是起到维持植物结构和强度作用，而在植株的茎叶和组织结构中含量较高。为此，在尽量减少植株体内茎叶以及减缓植株衰老方面，这就必须要持续增强干物质可消化性的途径。同时，可以利用常规育种技术来减少茎叶所需的多代选择。若是利用分子生物学的相关技术来分离开花和细胞分裂基因，以此更好地对其进行调控。另一方面，可以利用抑制开花和调控细胞分裂，这样就可以极大减少植株体的内茎，从而整体降低木质素的实际含量。在目前，我们已经克隆多种与开花相关的基因，利用细胞的分裂，可以有效地促进细胞的活性，进而能够保持其活跃的生命状态。通过上述的分析中，可以看出，我们可以切实利用基因控制来逐步减少植株体内茎叶的衰老，全面控制好木质素的实际含量。

1.3 提升牧草当中的类黄酮含量

通常情况下，类黄酮含量，这是一种具有较弱雌激素样活性的植物次生代谢产物.同时，还具有强心、降血脂以及对抗性激素等方面的作用。在我国畜牧产品中，很多物质中的抗生素严重超标，在一定程度上影响了人民的健康和农牧产品出口。在畜禽饲料中，可以适当添加大豆黄酮，这样就能够有效地促进动物生长，逐步降低饲料的成本，增强动物的机体免疫力。一般情况下，黄酮都是广泛存在于豆类作物和豆科牧草当中，但是这种含量是非常低的，若是利用转基因技术，则能够整体提升牧草当中黄酮和类黄酮化合物中的含量，这将会对畜牧业发展产生重要作用。

2 单宁合成的调节与运用

单宁，这是一种通过类黄酮途径来合成的多聚苯丙酸类的化合物，已经广泛地存在于植物当中，能够对某些豆科牧草性状产生非常重要的作用，一般来说，若是存在饲料植物中的单宁，能够对动物的营养代谢产生非常重要的影响。当单宁含量达到干物质的百分之四左右，便认为能够对牲畜营养产生一种危害。若是在较高浓度下，单宁可以通过家畜的唾液蛋白质进行相互作用，从而产生收敛性，进而逐步降低对木材的采食量。同时，还可以通过逐步减少瘤胃微生物的数量，从而有效地降低瘤胃的发酵功能，若是严重的高分子单宁，便可以在家畜瘤胃降解成为小分子的酚类化合物。

若是利用适当含量的单宁，可以有效地改善牧草的品质，单宁利用消化酶和瘤胃蛋白质进行结合，从而保护纤维素的含量。与此同时，还可以全面破坏蛋白质的泡沫，以此来降低动物的胀气，进而保护微生物脱氨所造成的营养物质丢失。

一般来说，很多的植物单宁含量，总是受到一个或者是几个基因的控制，为此，我们可以利用分子遗传学的方法来改变单宁的实际含量。但是，由于单宁对于动物的营养有着双重作用，所以在牧草改良中，一定要充分注重其对不同牧草植物特性的影响。同时，在这一过程中，还要考虑到单宁的含量，很有可能会逐渐丧失其他优良性状。由于白三叶草当中的单宁所含量非常低，所以，这就必须要逐步提高其含量，若是一些具有高含量的单宁牧草中，必须要逐步降低单宁的含量。到目前为止，我国已经开展了利用分子遗传学的方法，以此更好地调节单宁含量，进而达到改变其内部组织结构和分子量等方面的目标。

3 注重利用果聚糖代谢来提升牧草的可溶性含量

通常情况下，所有植物当中所含有的碳水化合物，都是来自于大气当中的二氧化碳，而且，果聚糖基本上属于多聚果糖分子，就是作为储藏碳水化合物的物质，广泛地存在于植物细胞中。若是两人或者是两个以上的果糖基来转移酶的作用，而高等植物果聚糖代谢的控制是一项非常复杂的过程，若是不同的植物种类，其发育阶段的果聚糖代谢存在很大的差异，同时还会受到环境影响。另一方面，由于果聚糖的组织结果多样化，若是聚合度不同，其调節效果自然也会有所差异。

此外，果聚糖在牧草植物中产生重要的作用，主要是因为果聚糖是一种可溶性的碳水化合物，若是可溶性碳水化合物水平的升高，将会抑制木质化所引起的可消化降低，在牧草中一些非结构性碳水化合物的浓度增加，进而影响了动物对牧草的吸收，在瘤胃中对于蛋白质的获取和活体重的增加。低聚果糖作为一种益生素，在经历小肠之后还没有被吸收，在大肠中就可以选择性发酵，从而作为自身的能量和营养，有效地增殖双歧杆菌，改善肠道的环境。但是，在近期的研究中表明果聚糖的积累，可以有效地增强植物的抗逆性。

利用转基因的办法，果聚糖的合成调节来进行品质和抗逆性改良，并且已经在豆科牧草中进行尝试，作者发现，若是从多年生长的黑麦草中逐步分离果糖基转移酶，并且有效地运用在果聚糖合成的遗传学解析中。另外，还可以逐步提升牧草维生素中的含量。维生素是动物必需的微量元素，一般与动物的正常生长、发育以及抵御疾病等方面有关，而且，植物当中的天然维生素E的抗氧化性能比合成维生素E强很多，所以，我们可以充分利用维生素含量来提高牧草的质量。

4 结束语

总的来说，为了能够更好地加强生物技术在牧草改良中的运用，就必须深入分析当前牧草改良中生物技术的运用，才能促进牧草改良工作的顺利进行。

参考文献

[1]马江涛，王宗礼，黄东光，等.基因工程在牧草培育中的应用[J].草业学报，2013（6）：40-83.

[2]贾会丽，王运琦，刘建宁，等.三叶草转基因技术研究进展[J].山西农业科学，2014（8）：20-27.

[3]程星，包爱科，冯波，等.百脉根基因工程研究进展[J].生物技术通报，2014（4）：3-15.