植物生理学和生物工程初探

刘型炳

摘 要：植物生理学的诞生是人类历史上的巨大进步，通过植物生理学可以控制和合理的调配农业的发展途径，为农业的发展做出巨大的贡献。植物生理学可以控制植物的生长，了解植物的合理施肥基础，通过控制植物的激素和人工合成的植物生长调节物质，帮助生物科学生长，为了能够保证工程领域的各项应用得以在现实生产和种植中全面实现，目前，人类积极地将对于生物工程领域的研究与植物生理学相结合，以便于辅助解决由于人工合成调节除草剂、工业发展人口猛增、地球环境恶化、植物品种减少、耕地面积缩小等多方面环境恶化因素，给地球生态环境所带来的严峻挑战。

关键词：植物 生理学 生物工程 初探

前言

现代植物培育学家根据植物的杂交培育原理，结合植物生理学发展现状，根据人们的需求，从大基数植物群体中通过反复筛选之后，分离出优良的植株品种，然后选取不同性状的植物新品种，以便于促进农业生产发展领域的快速发展。为了提升人类所最为关注的农作物天然抗原的促进和发展、显著提升农作物的耐旱和耐盐碱性特征等，人们做出了很多努力，为人类的生产和农作物的生长也带来了很大的助益。基于现代分子生物学和基因工程技术发展起来的生物工程学科的全面兴起，使人们看到了植物生理学和生物工程发展的共性。

1、植物生理学应用的内容

植物生理学的目的，主要是通过对植物生长情况的考量和剖析，研究其内在规律和机理，从而可以调节和控制植物生长，帮助植物有效的排除内外环境的不利影响，提升植物生命发展活动的学科。人们通过对于植物生理学应用的逐渐细化，在应用中结合了许多具体的实例，比如说，利用一系列植物组织和细胞的培养技术来研究新的品种，希望能够控制特定的植物生长形态，将理想中的植物种类变成现实；在生产的实践角度改善生物技术，希望能够结合植物生理学的遗传变异特征，将种子在农业方面的普及率提升。诸多方面的应用表明了植物生理学在实际生产生活中的重要意义，这将对生产量和生产率两方面有显著的推进提升作用，尤其是农业方面，将会有新的突破。

2、基于植物生理学的多样化生物工程应用

2.1 改良原生态的融合细胞杂交品种

创造更多的遗传变异可能性，扩大可利用的原生态胚胎资源，使用胚胎改良技术就可以突破组织培养的瓶颈和局限，将微生物甚至动物的基因转移到植物的基因之中，形成各种各样的转基因植物，为人们增加可供变异的范围，拓宽资源使用渠道，培养新型的典型农作物，完善多样化的农作物使用功效。

2.2 改进和改良农作物育种选择效率

尤其是在多样化农作物育种选择的过程中，正是由于育种的选择范围比较广泛，因此，每一步培养单体种苗的过程中可能需要大量的筛选过程，通过改良之后的植物生理学原理合理计算，之后配合生物工程的相关经验和软件程序，就可以在细胞级别的水平之上，发展植物的育种和选择过程，从而提升选择效率。较常用的是结合分子生物学结构技术的筛选系统，如：同工酶筛选技术，或者RFLP筛选技术等，这些有效的筛选系统可以快速建立起多种多样的植物筛选模型，尤其是在花卉和药品植物的选择育种过程中，会大大地提升工作效率。

2.3 培养快速植物繁殖和发育的材料基础

众所周知，先进的植物育苗栽培技术，目前已经得到了广泛的发展，在快速繁殖和繁育过程中，人们对于绿色植物和农作物的生长周期缩短，要求越来越高，因此，采用生物工程结合细胞分子技术，就需要科学地、活学活用植物生理学原理的典型案例。结合植物的生长周期，选择多样化的种植物组织培育的快速繁殖技术，提供大量的优质育种材料，就可以有效地促进农作物的发展。从植物繁殖的角度来控制农作物的生长发育速度，比如说，控制植物的开发周期，改善雄不育植物的发育情况，控制农作物的杂交或者自交不亲和性，并进行有效的改良，控制植物的特定生物、生化分解过程，可以给人们的生产生活带来更多的便利。又或者说，人们可以通过这种技术控制某种植物的成熟周期向后延长，同时也可以控制某一种水果里面的油脂成分，使得原本较为油腻的水果或者淀粉含量很多的蔬菜的成分和营养结构更加合理，研制新型蔬菜瓜果，以供人们健康食用。

3、基于现代化发展的植物生理学和生物工程未来趋势

3.1 基于植物组织和细胞培养的进一步发展

基于组织和细胞培养的发展，早在上个世纪开始就已经得到了不断的印证，培养全能性的植物细胞、浆细胞的培养和胚胎的培养，作为农作物遗传育种和植物资源开发利用过程中的优秀手段，带给现代农作物生长很多的便利。在将来的研究中，植物育种工作会大范围的接借助试管苗的方式进行育种，此类诸多技术受到广泛欢迎。通过植物体细胞的变异和突变体的选择，结合一定的筛选技术和手段，是大量的培育科學基因转移的好方法。植物组织和细胞培养对于植物生理工程方面的深入研究打下良好基础，这对人类向更层次领域的探讨作出贡献，有助于人类的植物学进步。

3.2 强化植物细胞的遗传转化和基因功能

目前，在强化组织培养基础之上发展起来的植物细胞遗传转化产品，有效的利用此类技术在生产活动中，并建立相关的植物数据种子库，为农作物的培育打下基础，有助于异源植物的基因调和。借此可以促进多种DNA转化技术到完善和发展，利用直接或间接的转化技术，插入植物核心组织中，将细胞质的基因组合与不同植物种群的转基因植物相融合，从而使得新型植物具有较高生长速率，具有很好的耐病毒性，诞生更为优质的新物种。这一未来发展趋向将会大大提升农作物的抗病毒、抗病害、抗虫害、抗除草剂等生长能力，从而提升世界范围内的植物农作物的整体生长水平，这将会很好地促进农业的现代化发展。

结束语

随着现代化的微生物学免疫学分子、与生物学科和其他学科的综合结合，生物工程已经改变了原有的传统观念，对于动植物、微生物结构生长发育、转基因等领域都可以从分子水平去进行分析。比如：识别蛋白质中的抗原决定簇，利用分离技术合成人工所需要选取的优良植物品种，结合植物生理学的有关理论和常识，将植物生理学和生物工程相互促进，共同促进人类现代化的植物分子革命。

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