現(xiàn)代生物技術(shù)在發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)中的前沿應(yīng)用

徐康祺

（山東省臨沂第一中學(xué)，臨沂 276000）

科研·生產(chǎn)

現(xiàn)代生物技術(shù)在發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)中的前沿應(yīng)用

徐康祺

（山東省臨沂第一中學(xué)，臨沂 276000）

文章對生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展中運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)作為植物種植、病蟲害防治以及植物培養(yǎng)等的技術(shù)支持，從產(chǎn)生有效、高效、高產(chǎn)的結(jié)果等展開論述，提出現(xiàn)代生物技術(shù)對于農(nóng)業(yè)發(fā)展，特別是保持現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有不可替代的作用。

生物技術(shù) 生態(tài)農(nóng)業(yè) 技術(shù)應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)演變?yōu)楦咝录夹g(shù)，從資源依賴型向科技依賴型轉(zhuǎn)換，取得了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)科研的雙重成果。打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)在植物品質(zhì)的抗性、能源的短缺以及生物農(nóng)藥的改良等方面存在的瓶頸，使生物技術(shù)為人類解決食物、能源、環(huán)境等多方面的需求提供了有力的保障。

1 發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)離不開生物技術(shù)

生物技術(shù)屬于高新技術(shù)領(lǐng)域，在整個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域中，涵蓋了農(nóng)產(chǎn)品、畜牧業(yè)、漁業(yè)等多個(gè)品種和類型。將自然界的能源加以再利用，解決的是能源短缺的問題，其中，廢物的良性循環(huán)、資源的可再生利用，都是生物技術(shù)顯現(xiàn)出來的優(yōu)勢，能夠保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)今正值農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)型，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量急需要提高的關(guān)鍵時(shí)期。利用生物技術(shù)，將農(nóng)業(yè)提升到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、可持續(xù)的發(fā)展高度，能夠大大提高農(nóng)業(yè)資源的利用率、減少環(huán)境的污染，保證生態(tài)維持平衡[1]。

2 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)進(jìn)展

對農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展歷史進(jìn)行研究，從產(chǎn)生之日起，其就是高新技術(shù)革命中的核心內(nèi)容之一，擁有廣闊的發(fā)展空間、發(fā)展?jié)摿σ约皠?chuàng)造著巨大的經(jīng)濟(jì)效益。作為經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)解決了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的迫切問題，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中環(huán)境污染能夠被攻克的技術(shù)力量。在經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)中，農(nóng)業(yè)始終將生物技術(shù)作為發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域，這在很多國家都被認(rèn)為是非常重要的事情，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，如何解決環(huán)境污染問題則是這一重要領(lǐng)域中的核心與關(guān)鍵。

生物技術(shù)將選育良種，進(jìn)行品質(zhì)的改良作為重要的工作內(nèi)容之一。利用生物技術(shù)，品種和品系的遺傳性相互的轉(zhuǎn)入，最終獲得的農(nóng)作物品種具有高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn)，無論是外形還是色味都有所改良，同時(shí)，有些品種的成分和含量也發(fā)生了變化，有些植物的生長周期大大縮短，貯藏性能和農(nóng)作物的經(jīng)濟(jì)附加值被大大提高。以中國農(nóng)業(yè)大學(xué)培育的高賴氨酸基因?qū)胗衩字螳@得轉(zhuǎn)基因玉米中的賴氨酸含量為例，比傳統(tǒng)的玉米在含量上提高了10%，同時(shí)，將轉(zhuǎn)基因植株導(dǎo)入水稻后，脯氨酸基因的含量也大大增加，從而提高了稻米的品質(zhì)；將抗低溫基因克隆到番茄中，使番茄的經(jīng)濟(jì)效益和貯藏性得到了較大提高；無論是動(dòng)物還是植物，品種的品質(zhì)改良均得到極大的改善。甚至有發(fā)達(dá)國家利用基因工程方法將動(dòng)物的生長激素轉(zhuǎn)移到了細(xì)菌的體內(nèi)，細(xì)菌繁殖出了大量的激素，使得脂肪的消耗和蛋白質(zhì)的合成加快，禽畜的出欄量大幅增長。科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因，將生出的受精卵也予以品種改良，甚至可將不同種類生出的基因加以分離和轉(zhuǎn)出，不僅創(chuàng)造出了超級動(dòng)物，也改善了品質(zhì)，減少了部分脂肪的含量，提高了瘦肉率，加快了生長速度。

植物的抗逆性，對于常規(guī)育種來說可以說是一種障礙，采用生物技術(shù)應(yīng)用到作物的抗逆性培育中，取得了作物抗生物逆境方面的成就，進(jìn)行過生物技術(shù)改良的植物，具有很好的抗旱性、抗鹽堿性，抗高溫性以及抗重金屬協(xié)迫性，隨著農(nóng)作物抗生物逆境的機(jī)制得到揭示，利用生物技術(shù)研究植物的抗寒性等分子生物學(xué)，已經(jīng)成為了新品種培育的重要手段。例如我國對富脯氨酸合成技術(shù)的克隆，以及山菠菜堿脫氫酶等基因的遺傳轉(zhuǎn)化等，都已經(jīng)從試驗(yàn)階段發(fā)展到了推廣實(shí)踐階段。

糧食在生產(chǎn)過程中的抗蟲性往往來自于化學(xué)試劑。但經(jīng)實(shí)踐證明，化學(xué)殺蟲劑農(nóng)產(chǎn)品殘留以及害蟲的耐受性等問題非常嚴(yán)重，我國科學(xué)家采用將殺蟲晶體蛋白基因?qū)胫参锏姆椒ㄗ罱K獲得了抗蟲性。很多蛋白復(fù)合物進(jìn)入植物后，不僅具有殺蟲活性，而且還具有廣譜殺蟲基因。

抗病性是植物經(jīng)過生物技術(shù)改良后具有的又一大改進(jìn)，例如美國就曾經(jīng)將煙草花葉病毒的外殼蛋白基因轉(zhuǎn)移到了煙草和番茄中，從而使農(nóng)作物的抗病性得到了大大提升[2]。

3 現(xiàn)代生物技術(shù)品類

3.1 生物農(nóng)藥

關(guān)于生物農(nóng)藥的研制，長期以來占據(jù)著重要的發(fā)展地位。生物農(nóng)藥本身能夠很好地殺滅害蟲，與環(huán)境的相容性好，因此發(fā)展的速度是非常迅猛的，隨著分子生物學(xué)手段的應(yīng)用以及轉(zhuǎn)基因生物農(nóng)藥品種的不斷涌現(xiàn)，更安全和環(huán)保的產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，擴(kuò)大了對農(nóng)作物病害的防治效果。

3.2 植物組織培養(yǎng)

植物組織培養(yǎng)是通過生產(chǎn)激素的研制，達(dá)到防蟲、殺蟲和減少環(huán)境污染的目的。利用細(xì)胞移植技術(shù)，將優(yōu)良的品系移植到其它植物中，培養(yǎng)出再生植株，具有無病、生長速度快的優(yōu)勢。

3.3 植物生物反應(yīng)器

植物生物反應(yīng)器采用的是細(xì)胞工廠大批量生產(chǎn)醫(yī)用蛋白、生物可降解用酶、次生代謝產(chǎn)物等技術(shù)，替代動(dòng)物口蹄疫、結(jié)核病等獸用疫苗。例如美國斯坦福大學(xué)利用煙草花葉病毒開發(fā)的腫瘤特異性疫苗，為治療何杰金氏淋巴瘤提供了病毒快速表達(dá)和治療的可靠方法。

4 結(jié)語

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的影響是巨大的，在解決農(nóng)業(yè)資源短缺、環(huán)境污染、效益衰減等方面潛力巨大，前景誘人。今后的發(fā)展方向是基因工程、細(xì)胞工程等為代表的基因圖譜，目的就是讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加方便和順利，為發(fā)展綠色生產(chǎn)農(nóng)業(yè)提供有力的技術(shù)手段。

[1] 龔宏偉．現(xiàn)代生物技術(shù)在發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)中的前沿應(yīng)用．農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2011，31（4）：6～9

[2] 陶應(yīng)時(shí)，蔣美仕．現(xiàn)代生物技術(shù)的負(fù)面效應(yīng)及其治理路徑．湖南大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2016，30（6）：127～130