生物技术在植物保护中的应用探究
2019-11-12徐元柳彭邦远
徐元柳 彭邦远
摘 要 随着科学技术的发展,生物工程、细胞工程、基因工程等领域都有着重大的突破,其中很多的研究成果都在植物保护中得到运用。运用生物技术进行植物保护,对于改善植物品种、增加植物抗病虫能力以及提升植物的各项性能大有裨益,是当前植物保护技术发展的必然路径。基于此,为了在新时代背景下更好地利用生物技术保护植物,对生物技术进行相应的论述,并总结植物保护中生物技术的优势。
关键词 生物技术;植物保护;应用;微生物;基因工程
中图分类号:S4 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.20.012
近年来,生物工程、基因工程和细胞工程都有着巨大的突破,很多成果在实际生产中得到了广泛运用。这些新技术以及新成果带来了诸多领域的变革,尤其是生物技术,对很多领域都有着巨大的影响。由于生物技术的迅速发展,植物保护从传统的方式中迅速得到转变,微生物农药技术、植物基因工程技术、植物细胞工程技术等在植物保护中的大量使用,成为改变植物保护技术的重要动力。通过对这些技术在植物保护中的实用性进行分析,可以发现这些高新技术在控制成本、提升植物保护的实际质量上以及提升植物的产量上,都比传统植物保护技术有着更大的优势。
1 生物技术概述
生物技术起步较晚,在20世纪70年代才开始拥有雏形,这一技术依托于现代生命科学之上,对于人类的发展有着不可替代的作用,影响着人类社会的方方面面。当前的生物技术虽然发展的还不够完善,但是在植物领域已经拥有了一定的成果。具体而言,现代科学下的生物技术经过几十年的发展,已经加入了很多新的内容,如基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学等,这些学科内容在生物技术中的运用,逐渐揭开了生命科学的面纱,对于人类了解生命起源有着积极意义。
2 生物技术在植物保护中的应用
生物技术在植物保护中的运用,是当前生物技术在发展中所获得较为成熟的一项技术,在实际生产中有着巨大的价值,可以提升经济作物的产量和降低植物保护成本[1]。当前的生物保护技术主要包含如下4个领域。
2.1 微生物农药技术
自然界中,植物扮演着生产者的角色,通过光合作用为自然界中其他生物提供能源。很多微生物可以有效地帮助植物抑制病虫害,这是自然界中一种非常常见的现象。微生物农药技术就是受到这一现象的启发。在植物保护中,对微生物限制病毒生长和繁衍的能力进行分析,然后根据结果对微生物农药技术进行相应的升级,这是微生物农药技术发展的重要方向。相较于传统的病毒和虫害抑制方式,这种没有采用常规化学制品的虫害处理方式,一方面有着更高的效率和更低的成本,另一方面还可以防止化学试剂中的有害物质经过食物链传递给人类。可以发现,微生物农药技术在实际使用中,可以因为微生物繁殖快、适应能力强的原因,有着很好的环境适应能力和病虫害处理能力。同时针对病虫害所拥有的抗药性,生物技术下所形成的微生物农药往往会比传统化学试剂有着更好的适应性,可以针对不同地区不同植物所面对的主体病虫或者病毒,进行相应的分析,然后更有针对性地研发微生物农药[2-3]。
2.2 植物基因工程技术
植物基因工程技术是当前植物保护技术中使用最为广泛的技术,该技术的核心在于当前发展成熟的生物技术和基因工程。植物抗病相关基因的表达分析及其抗病基因资源的发掘成为当前一大热点,通过常用的基因工程技術如基因沉默、基因过表达及蛋白互作等,对靶标基因或者基因家族的功能进行深入研究,筛选到目的基因之后,根据植物在实际生长中所需要拥有的性状,对植物的基因进行改造,从而获得转基因植物。在病虫害防治上,转基因生物的抗病虫能力非常强,有些植物在经过转基因技术的改造之后,会自动分泌出能杀死害虫的毒蛋白,从而起到防治害虫的目的,如转Bt基因的抗虫棉,对棉铃虫具有较好的抗性。当前所采用的转基因技术主要是借助各种方式,将需求的目的基因导入到植物细胞中,然后用该细胞培养成可以将目的基因进行稳定遗传并完整表达的植株,从而完成整个的培养过程。这种借助转基因方式改变植物性状的生物技术,从实际使用的角度分析,有着巨大的使用价值和发展价值,可以根据需求让植株获得人们需要的性状,从而达到提升产量、防治病虫害的作用。这一技术仅仅是基因工程领域发展伊始对于人类生产生活的影响,可以预见,随着基因工程技术的发展,这一技术将不只局限于在植物保护领域。
2.3 植物细胞工程技术
植物保护不一定只局限于病虫害防治上,很多名贵的花卉因为其自身特性的原因,繁殖和自我生存能力较弱,一些经过转基因的植物或者一些拥有优秀性状的植物会出现难以保证下一代维持优良性状的问题,这些问题在植物保护领域非常常见,为了更好地保护植物,可以利用植物细胞工程技术有效解决上述问题。该技术借助细胞的全能性,可以完成对植物细胞内部遗传物质的复制。主要方式在于借助植物细胞完成整个植株的繁殖,同时细胞工程技术还可以深入到细胞内部对细胞核的物质组成进行合理的操作,消灭植物病毒。植物细胞工程技术之所以可以运用于植物保护中,是因为其具有借助细胞进行快速繁殖的特点,所以可以更好更快地完成植物品种的培育工作,培育出植物良种[4-5]。随着细胞工程的发展,其中关于病原物基因工程技术在该领域中的使用也越发完善。
2.4 植物组织培养技术
植物组织培养技术是当前最为成熟的一种植物保护技术,需要在实际操作中保证无菌环境,这是保证植物组织可以培养成完整植株的关键。该技术在植物保护中的运用主要集中在对病毒与植物细胞关系的研究中,病毒是影响植物生长的重要因素,但是寄生于植物细胞之内的病毒,离开细胞之后就会进入休眠状态,难以拥有研究价值,所以借助植物组织培养技术培养植物组织,就可以更好地研究出病毒、类病毒在植物细胞中的繁殖方式,以及病毒在植物中的活动特性,从而借助这一研究成果,更好地为植物病毒防治提供研究方向。
3 结语
科学技术是促进生产力发展的重要因素,生物技术对于生产力的发展促进作用毋庸置疑。虽然生物技术起步较晚、还不够成熟,但是当前的生物技术就已经对社会生产的很多领域产生了巨大的影响力,对植物产业的发展也带来了令人可喜的成绩,无论是防治病虫害、还是增加植物的环境适应能力、产量以及珍贵植物的保护和繁育工作,生物技术都有着良好的表现。可以预见,生物防治技术未来的发展必然是愈发成熟。
参考文献:
[1] 梁毅.生物技术在植物保护中的应用探究[J].南方农业,2017,11(14):3-4.
[2] 司姗姗.生物技术在植物保护中的应用探究[J].农业与技术,2017,37(4):28.
[3] 张兴平,袁党飞.探究无公害植保技术在园林中的应用[J].种子科技,2017,35(10):113,116.
[4] 黄法.探究植物交配系统及其在植物保护中的应用[J].中国农业信息,2015(5):64.
[5] 徐昌荣.农产品生产中绿色植物保护技术的应用探究[J].农业与技术,2016,36(8):242.
(责任编辑:刘昀)