论植物保护中的生物技术应用
2022-07-15古力江·哈孜汗
古力江·哈孜汗
摘要:我国生植物资源十分丰富,是世界上生植物种类最多、分布最广的国家之一。但是,随着我国经济的迅速发展,对植物造成了严重的破坏。目前而言,在植物保护过程中主要采用生物技术,在生物保护过程中作出了重要的贡献,也促进了植物保护事业的发展。我们首先介绍了生活技术定义,然后分析了植物保护的现状,最后,我们集中阐述了在运用生物技术保护植物的具体措施,同时也对未来植物保护做了展望,供大家借鉴参考。
关键词:生物技术;植物保护;发展方向;植物基因;工程技术
近年来,随着中国科技的不断发展,基因工程和细胞工程取得了卓越的科研成果,不仅如此,我国还将基因工程和细胞工程所取得的研究成果,积极运用在植物保护领域当中,给植物保护领域注入了新的活力。植物保护与生物技术有着密不可分的关系,生物技术不仅提高了植物保护的质量和效果,同时对提高植物的产量也有重要的作用,对提高经济效益有着重要的意义。本文以实际的植物保护为背景,阐述生物技术在植物保护过程中的重要作用以及具体的措施。
1 生物技术简述
所谓的生物技术就是指,以生命科学为基础,运用现代科学知识,通过分析对生物和生物组织,以及细胞的特征,通过科技手段堆积进行科学的改造,以此来创新出新的生物或者新的生物材料,以此来探索生物的生命规律,并将多取得的研究成果服务于人类的发展的一项科学技术。總而言之,生物技术就是现代科学与生物工程的有机融合,其中包含了基因工程和细胞工程等内容。生物技术作为一种综合性的技术,从二十世纪八十年代开始,广泛地运用在植物保护工作中,并缺德了卓越的成绩。
2 植物保护中运用生物技术现状
2.1 植物保护体系不健全
改革开放以后,我国的经济得到了迅速的发展,随着经济的发展,对环境也造成了严重的影响,生物资源也遭到了严重的破坏。随着我国经济步入常态化,人们已经认识到保护生态环境的重要性,并积极投入到实际的工作中去。要想拥有一个好的环境,就需要具有完整的植物覆盖体系。但是,我国仍有很多人没有认识到保护生态环境的重要,对一些濒危的植物资源进行过度的采伐,使得本已濒临灭绝的生物资源情况愈发严重。出现这种情况的根本原因就是因为人们保护生态方面的意识薄弱,对植物资源的重视程度不高。基于此,为了改善这种情况,就需要我们改变传统的工作模式,不仅要加强宣传,让人们意识到植物资源的重要性,更要采取先进的技术,对植物资源进行有效地保护。
2.2 植物保护普及范围小
随着人们环保意识的逐渐增强,人们已经意识到,要想植物更好地为我们服务,就需要建立健全完整的植物保护系统。但是,目前而言,由于人们对生物资源的保护意识还不够高,导致现阶段我国的生物资源遭到了严重的破坏。不仅如此,很多小城镇仍以发展经济为主线,采取的环保措施力度还不够高,保护系统和保护措施仍然很落后,这种情况不仅严重影响了植物保护的质量和效率,无法实现有效保护植物资源的目的。
3 生物技术在植物保护中的应用
3.1 植物基因工程技术
目前而言,在植物保护领域,植物基因工程得到了广泛的应用,也是目前植物保护中采用的主要技术之一。植物基因技术不仅能够提高植物的生存,还能有效提升植物的抗病虫能够以及地域自然灾害的能力。植物基因工程主要通过生物和化学等方式对植物的基因进行改良,实现基因转良,获得转基因的植物。从目前的情况来分析,植物基因工程在运用过程中主要有两种方式,第一,直接转移法。第二,间接转移法。所谓的直接转移法就是通过利用植物细胞的特性,直接将改良后的基因注入进去。而间接转移法主要是通过植物病毒或者病菌的方式,实现植物本体的自我改良,以此来实现改良植物基因的方式。目前而言,植物基本工程技术在植物保护领域得到了普遍的应用,主要方式有提高植物的抗病能力以及抵抗除草剂等方面。我们都知道,植物病虫害是一种破坏性强的灾害,在传统的防治病虫害的过程中,主要采取喷射药物的方式,这种方式虽然能够在一定程度上实现防治病虫害的目的,但也容易影响植物的产量和质量。因此,我们可以通过改良植物基因的方式,将抗病虫的疫苗以基因的形式植物到植物体内,以此来提高植物的抗病害能力,以此来实现预防病虫害的目的。植物基因工程除了提高植物的病虫害能力之外,抗除草剂方面也可以积极采用植物基因工程技术。比如,抗草甘膦烟草、抗镇草宁大豆等等。经过实践证明,在植物保护过程中采用植物基因工程技术,通过转移植物病菌的形式来改良事物的基因的这种方式,不仅能够搞植物的抗病害能力和抗除草能力,还能够有效节约成本,保护生态环境,具有良好的经济价值和生态价值。
3.2 微生物农药技术
除了上述植物保护技术之外,我们还可以采用微生物农药技术对植物进行保护,通过利用有益微生物的方式来提高植物抵御病虫害的能力,实现保证产能和效益的目的。有益微生物能够在植物体内与病菌进行有效的抵抗,并且通过自身的新陈代谢来增加食物地域病虫害的能力,进而实现抑制病菌的目的,保证植物的平稳生长。保证植物的健康生长,实现增长增收的目标。微生物农药技术是目前世界上最先进的无害农药技术,它既能够实现增加植物的并病虫害的能力,也不会使事物产生严重的抗药性,发挥植物的保护的作用和效果。目前而言,微生物农药技术在保护植物中的作用主要体现在以下三个方面。第一,因为微生物具有强大的生命体征和放置能力,能够充分利用从副产品以及农业废水进行繁殖微生物,并以微生物为原料生产微生物农药,因此对植物进行有效地保护。第二,不同的植物有着不同的特性,在生长过程中所需的微生物也不尽相同。目前,在食物保护市场上主要有微生物灭虫剂、杀菌剂以及除草剂等等,我们可以根据植物的特点进行有针对性地追加微生物,以此来保证微生物技术在植物保护过程中的作用,实现保护植物的目的。第三,我们还能够利用病虫害技术对病毒进行重组,通过迫害病虫的新陈代谢的方式来实现杀灭病虫害目的。
3.3 植物组织培养技术
在植物组织培养技术当中,我们需要保证无菌操作,将植物的各类材料通过人工培育的方式进行培育,以此来实现植物进行保护目的。一般情况下,植物病毒以及类病毒扔无法实现人工培育的方式,不过我们可以在植物细胞内容进行培育。我们在植物保护过程中,可以充分利用植物病毒或者类病毒的特性,来实现植物保护的目的。第一,科研人员需要利用生物技术自组织培养植物病毒或者类病毒,并与植物之间建立内在的联系,培育无病毒植株。第二,科研人员对无病毒植株进行科学的维护,利用无病毒植株的果实再进行培育,以此来增强植物的抗病毒能力,实现植物保护的目的,保证植物的产量,实现经济效益和生态效益双赢的局面。
3.4 植物细胞工程技术
通过研究我们发现,植物细胞的遗传信息是基本相同的,换言之,在相同的条件下,单独植物也能够完成植物株的培养。在研究过程中,我们基于植物的特点,利用陷阱的生物工程技术对植物细胞进行重新组合,从植物的遗传方面进行有效地改良,以此来获得新的植物品种,进而实现保护植物的目的。例如,在植物育种的过程中,培育出具有良好的病虫害能力的优良品种,以此来实现植物的抗病虫能力,保证植物的产量。另外,通过生物技术对植物细胞进行有效的分析,对病原物、草等进行有效的分析,研制出更加有效的技术,进而更好地对植物进行保护。
3.5 添加抗生素
一般来说,我们拥有的所谓的无菌材料应该是无菌的,没有污染的,但是在使用的过程当中,却还是有病毒感染的状况发生,在培养当中也是会被污染的。除了操作人员的操作不当之外,内生菌的产生也是发生污染的一个很重要的原因。另外,继代材料放置在培养架上也是会被各种各样的我们肉眼看不到的细菌污染。上面所有的污染都可以通过添加抗生素来制止,因此抗生素对于污染的防止产生着至关重要的作用。抗生素的抑菌作用在动物细胞的培养过程中早就已经被广泛应用,但是在植物培养过程中涉猎的还不是很广泛,处于一个初期的阶段。但是这几年来,由于转基因过程中的除菌和抑菌越来越离不开抗生素,抗生素作为抗污染的一个载体就被植物培养应用的越来越多,成为了植物培养的灭菌技术之一。但是操作人员在使用抗生素的同时一定要弄清楚要抑制的病菌类型,对于应用抗生素对于植物培养的弊端也要了如指掌,因为对于所有植物都有效的抗生素现如今是不存在的,而且抗生素的应用也不能够完全代替了灭菌技术,所以我们还是应该将抗生素在植物培养的过程中作为灭菌技术的一个辅助措施,必要的时候再去使用,发挥抗生素的价值。
3.6 改善植物组织培养的外部条件,严格执行培养过程中的无菌操作
对于防治培养植物组织的污染问题,我们首要做的就是改善植物组织培养的外部条件。首先我们要保证培养植物的实验室是密封、安全、洁净的,每次接种之前都要对接种的实验室的地面做最深程度的清洁,可以用甲醛香薰等工具定期来清洁。在培养植物组织的过程中,应该操作人员穿戴实验室在专用的制服,并且勤洗手,用消毒的洗手液进行清洗。在植物培养接种的过程当中,不要频繁地外出,触摸实验室的门窗,对于接种的实验室一定要经常的打扫干净,卫生质量要做的到位。那些已经被污染了的实验器材,要对其进行及时的处理,以免病毒在实验室广泛地传播。在实验过程中,要对培养器材的使用严格筛选,进行排查,那些已经被污染了的实验器材要及时的淘汰,不仅要对器材的卫生问题进行检查,包括器材的质量问题也不容忽视,因为器材的性能问题也会引起病毒的产生。在实验室里,大多数的培养器材都是用塑料盖子,棉栓,或者薄膜进行封口的,特别是塑料盖子,使用久了很容易产生老化的现象,同时它的密封性也不是太好,特别容易造成污染。诸如此类的问题,我们都要一一地列出,然后最大力度地进行排查,来保证实验器材的无菌化。
4 植物保护中的生物技术发展方向
目前而言,生物技术在植物保护领域得到了广泛的应用,同时也攻克了一些植物保护领域方面的难题,有效地提高了植物保护的质量和效果,保证的植物的产量和产能,实现了经济效益和生态效益双赢的局面。我们相信,在未来的一段时间里,植物保护技术将会有更大的发展和进步,并逐渐向着以下这些方面发展。第一,转基因技术。随着转基因技术的不断成熟,在未来,转基因技术在植物保护领域的应用方式将会越来越多,而且,在未来,转基因技术将会成为全球范围内植物保护的重要方式之一。第二,微生物农药技术。微生物能要技术虽然能够实现很好的植物保护作用,又不会对环境造成影响,但是,药效发挥比较慢,而且实用性比较单一,在实际的运用过程中受到很多因素的制约,所以,在未来的生物保护当中,为微生物农药技术将会进一步的得到优化,适用范围也会进一步扩大,作用也会更明显。第三,分子生物学技术。科研人员会加大对分子生物技术的研究,从中探索出更多更好的生物保护措施,以此来实现经济效益与生态效益双赢的效果。
当前,伴随着各类科学技术的快速发展,人民生活水平也在逐渐提升,而信息技术的高速发展,也更进一步促进了农业系统的变革,而自动控制技术就是在现阶段各类现代化手段的促进下,而产生发展的一项可以应用到农业领域的重要技术。自动控制技术主要是指在农业的生产过程当中,运用现代化科技手段及设备,对土壤、气候以及生物潜能进行有效利用,并且通过一定的人工调控手段,来为种植的对象提供一个合理适宜、的温度、湿度、光照、空气、水肥等环境条件,从而有效实现高效、高产、优质生产的现代化农业生产方式。自动控制技术可以说是农业现代化在发展过程当中的必然趋势,对于农业生产的可持续发展也具有非常重要的意义。而温室植物生长状态的好坏与温室内各巧环境因子密切相关,在确保植物能够生长在合适的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、水分以及养分的条件下,就能够确保植物具有良好的长势,并且使产量也得到相应的增加,因此,在对温室当中能够影响植物生长的一些关键的环境要素进行相应的调节控制,也是非常有必要的。相对于当前市面上一些大型的温室智能调控系统,具有体积偏大、价格昂贵以及安装复杂等方面的特点,本文利用单片机为核心开发一套农业种植溫室自动控制系统,能够实时监测温室当中各项环境因子的变化,并根据相关的环境参数变化情况,进行自动调节,而该系统具有安装简单、成本低廉、稳定性好以及扩展性强等优点,能够对农业发展带来一定的贡献。
5 结语
生物技术在植物保护过程中得到了广泛的应用,并取得了显著的成果。生物技术在植物保护过程中,探索出一条植物保护可持续发展的道路,实现了经济效益和生态效益双赢的结果。因此,为了更好地发挥生物技术在植物保护过程中的作用,科研人员需要加大对生物技术的研发,提升植物保护的效果,全面推动植物保护事业的进步。
参考文献
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