生物技术在植物保护中的应用
2019-09-27杨晓玲
杨晓玲
摘 要:在科技发展的支持与作用下,如今生物技术已经成为了植物保护必不可少的一种技术。所谓的生物技术就是应用有机体、生物体深入产品,通过这样的手段提升与改良生物品质,满足生物所需特殊要求。生物技术包括酶工程、发酵工程、基因工程、细胞工程。本文将以植物保护中的生物技术为依据,分析其具体应用,展望其今后的发展。
关键词:生物技术;植物保护;应用技术
早在20世纪生物技术就已经映入人们眼帘,生物技术是由细胞生物学、分子生物学学科发展而来,属于一门综合性科学技术,其包括众多的种类与内容。生物技术能够完成植物病源、病毒的准确诊断与判别,保障植物病毒治理效果。在实践中应选用优质抗病种苗,控制与预防病虫危害。在生物技术的作用下,植物保护质量得到了很好的保障,不再需要应用化学农药。
一、植物保护中的生物技术
1.酶工程。生物学家使用酶工程获取所需物质,该技术的原理就是讲微生物细胞、酶、细胞器、植物细胞应用特殊条件,发挥酶本身的催化功效,将原本的材料自身的原料变成有用物质。当前酶工程大多被用于生物农药。该技术的特点在于无公害,植物不会出现抗药性问题。该技术生产成本低、制作比较简单,能够轻松的应对与处理病虫害问题。例如在外源基因中插入昆虫病毒基因,这种做法能够干扰昆虫生存,实现有效灭虫。因为这种技术没有污染,顾得到了市场的广泛认同。
2.发酵工程。植物保护对该技术的使用就是利用生产抗生素的方式制作农药,解决害虫因素带给农作物的危害与影响。国内广泛的运用抗生素制作农药,该技术成本低、无污染、高效、安全性高。早在20世纪我国就已经应用苏云芽孢杆菌生产农药,随后又使用Bt菌株生产农药。该技术安全性高,在很多无公害项目中得到了广泛使用。当前国际上对于该技术的使用也予以高度认可,我国已经成为了阿维菌素、冈菌素最大生产国。冈菌素的使用能够很好的提升我国水稻产量,帮助农民增收。阿维菌素作用于杀虫剂生产,高效且安全。
3.基因工程。该技术就是用物理化、生物技术的方式将基因导入至植物细胞,获取所需转基因生物,实现农产品、植物的有目的生产。这种技术包括两种分别为直接转移与间接转移。其中直接转移就是将所需基因转移到被整合植物,优化育种,让被移植植物获得抗倒伏、抗除草剂、抗病、抗虫品种。这种做法不仅实现了成本的节约控制,并且能够控制环境污染问题,市场前景非常良好。
4.细胞工程。所有单独的植物细胞个体都有着一样的遗传信息,这其中包括着植物的全部信息。特殊条件下,植物细胞是有全能性特性的。但植物细胞完全可以利用生物技术培养成完整蜘蛛。使用植物组织培养名贵花卉,彻底消除植物病毒,通过整合细胞核遗传物质获得所需品种。该技术能够很好的达成保护植物目标。如今国内的主要研究对象为病原微生物细胞工程,并取得了很好的成绩。
二、基因工程技术
1.概况。如同前文所说,这种技术就是应用物理手段、化学手段、生物手段将基因导入植物的细胞当中,获取转基因植物。
(1)间接转移。将植物病毒、菌作为载体,将基因插入到载体内部。用病毒或菌感染植物,实现基因整合与DNA复制。
(2)直接转移。应用植物细胞生物学特性,利用化学技术、多聚物介导法、脂质体介导法、基因枪法转移基因,转移到对应的植物细胞。
2.抗逆基因工程。该技术最早出现在上个世纪末,短短几年科学家就应用这一技术原理创造了大量的农作物新品种,由于品种优良,在市面上获得了广泛推广,诸如油菜、花生、大豆、烟草、棉花都是主要对象。
(1)抗虫育种。应用基因转移的方式提高植物抗虫能力。目前来看云金杆菌是防治害虫最广谱的一种。该技术能够提升植物的抗虫能力,取食害虫死亡率极高。
(2)抗除草剂育种。国内用该技术在大豆、番茄、甜菜、棉花上取得了很好的效果。国外应用这项技术提升了烟草的抗除草剂能力。
三、植物组织培养
植物培养就是植物离体培养,用无菌操作的方式,将植物组织结构接种在培养基。用人工控制的手段完成植物培养,是一种离体培养技术。
植物病毒与类病毒无法在这样的环境下生长。但需要说明的是植物病毒与类病毒能够在离体培养寄主组织繁殖。应用该技术获取寄主细胞与病毒之间的关系,得出了抗性筛选新的途径。这种技术能够有获取无病毒苗。体外栽培植物立体的方式减少了病毒带来的负面影响,随后繁殖植物种子,免除了病虫害带来的问题。
四、植物保护中的生物技术展望
生物技术在植物保护中的应用打破了传统育种极限,实现了原有育种技术的基因整合,生物技术和传统技术实现了统一结合。在降低生产成本,保障生產效益,增加植物产量中发挥着突出性作用。
需强调的是生物技术优点非常突出,并且其研究效率与速度也在不断加快。较高的安全性,对自然的影响小,不易使害虫出现抗性成为了人们对其关注的主要原因。但不得不说的是该技术缺点也十分明显,那就是较强的专一性。所有的生物农药几乎都只能对应于解决单一品种害虫,在某些存在多种害虫的农田则缺乏有效治理能力。所以生物学家今后需要进一步完善生物技术,开发生物技术的潜力,解决生物技术存在的缺陷。例如将基因工程引入植物体内,提高植物抗虫性。当然也可以通过增加植物气味的方式驱散害虫,该方法同样能够在降低环境污染的同时,解决环境污染情况,今后生物学将会利用生物技术创造更多优质植物品种,推动植物产业发展,为人类造福与服务。
五、结语
生物技术对于植物保护来说意义非常突出,不仅能够提升植物的存活率,同时也能够改善环境问题。在生物技术广泛使用的大背景下,植物技术水平与生产能力将得到彻底的改善。生物技术所孕育出的新品种可以避免有机农药带来的不良后果。生物技术保护了植物,尤其是体现出了物种多样性要求,能够实现人与自然的和谐发展。
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