植物生理學和生物工程初探

劉型炳

摘 要：植物生理學的誕生是人類歷史上的巨大進步，通過植物生理學可以控制和合理的調配農業的發展途徑，為農業的發展做出巨大的貢獻。植物生理學可以控制植物的生長，了解植物的合理施肥基礎，通過控制植物的激素和人工合成的植物生長調節物質，幫助生物科學生長，為了能夠保證工程領域的各項應用得以在現實生產和種植中全面實現，目前，人類積極地將對于生物工程領域的研究與植物生理學相結合，以便于輔助解決由于人工合成調節除草劑、工業發展人口猛增、地球環境惡化、植物品種減少、耕地面積縮小等多方面環境惡化因素，給地球生態環境所帶來的嚴峻挑戰。

關鍵詞：植物 生理學 生物工程 初探

前言

現代植物培育學家根據植物的雜交培育原理，結合植物生理學發展現狀，根據人們的需求，從大基數植物群體中通過反復篩選之后，分離出優良的植株品種，然后選取不同性狀的植物新品種，以便于促進農業生產發展領域的快速發展。為了提升人類所最為關注的農作物天然抗原的促進和發展、顯著提升農作物的耐旱和耐鹽堿性特征等，人們做出了很多努力，為人類的生產和農作物的生長也帶來了很大的助益。基于現代分子生物學和基因工程技術發展起來的生物工程學科的全面興起，使人們看到了植物生理學和生物工程發展的共性。

1、植物生理學應用的內容

植物生理學的目的，主要是通過對植物生長情況的考量和剖析，研究其內在規律和機理，從而可以調節和控制植物生長，幫助植物有效的排除內外環境的不利影響，提升植物生命發展活動的學科。人們通過對于植物生理學應用的逐漸細化，在應用中結合了許多具體的實例，比如說，利用一系列植物組織和細胞的培養技術來研究新的品種，希望能夠控制特定的植物生長形態，將理想中的植物種類變成現實；在生產的實踐角度改善生物技術，希望能夠結合植物生理學的遺傳變異特征，將種子在農業方面的普及率提升。諸多方面的應用表明了植物生理學在實際生產生活中的重要意義，這將對生產量和生產率兩方面有顯著的推進提升作用，尤其是農業方面，將會有新的突破。

2、基于植物生理學的多樣化生物工程應用

2.1 改良原生態的融合細胞雜交品種

創造更多的遺傳變異可能性，擴大可利用的原生態胚胎資源，使用胚胎改良技術就可以突破組織培養的瓶頸和局限，將微生物甚至動物的基因轉移到植物的基因之中，形成各種各樣的轉基因植物，為人們增加可供變異的范圍，拓寬資源使用渠道，培養新型的典型農作物，完善多樣化的農作物使用功效。

2.2 改進和改良農作物育種選擇效率

尤其是在多樣化農作物育種選擇的過程中，正是由于育種的選擇范圍比較廣泛，因此，每一步培養單體種苗的過程中可能需要大量的篩選過程，通過改良之后的植物生理學原理合理計算，之后配合生物工程的相關經驗和軟件程序，就可以在細胞級別的水平之上，發展植物的育種和選擇過程，從而提升選擇效率。較常用的是結合分子生物學結構技術的篩選系統，如：同工酶篩選技術，或者RFLP篩選技術等，這些有效的篩選系統可以快速建立起多種多樣的植物篩選模型，尤其是在花卉和藥品植物的選擇育種過程中，會大大地提升工作效率。

2.3 培養快速植物繁殖和發育的材料基礎

眾所周知，先進的植物育苗栽培技術，目前已經得到了廣泛的發展，在快速繁殖和繁育過程中，人們對于綠色植物和農作物的生長周期縮短，要求越來越高，因此，采用生物工程結合細胞分子技術，就需要科學地、活學活用植物生理學原理的典型案例。結合植物的生長周期，選擇多樣化的種植物組織培育的快速繁殖技術，提供大量的優質育種材料，就可以有效地促進農作物的發展。從植物繁殖的角度來控制農作物的生長發育速度，比如說，控制植物的開發周期，改善雄不育植物的發育情況，控制農作物的雜交或者自交不親和性，并進行有效的改良，控制植物的特定生物、生化分解過程，可以給人們的生產生活帶來更多的便利。又或者說，人們可以通過這種技術控制某種植物的成熟周期向后延長，同時也可以控制某一種水果里面的油脂成分，使得原本較為油膩的水果或者淀粉含量很多的蔬菜的成分和營養結構更加合理，研制新型蔬菜瓜果，以供人們健康食用。

3、基于現代化發展的植物生理學和生物工程未來趨勢

3.1 基于植物組織和細胞培養的進一步發展

基于組織和細胞培養的發展，早在上個世紀開始就已經得到了不斷的印證，培養全能性的植物細胞、漿細胞的培養和胚胎的培養，作為農作物遺傳育種和植物資源開發利用過程中的優秀手段，帶給現代農作物生長很多的便利。在將來的研究中，植物育種工作會大范圍的接借助試管苗的方式進行育種，此類諸多技術受到廣泛歡迎。通過植物體細胞的變異和突變體的選擇，結合一定的篩選技術和手段，是大量的培育科學基因轉移的好方法。植物組織和細胞培養對于植物生理工程方面的深入研究打下良好基礎，這對人類向更層次領域的探討作出貢獻，有助于人類的植物學進步。

3.2 強化植物細胞的遺傳轉化和基因功能

目前，在強化組織培養基礎之上發展起來的植物細胞遺傳轉化產品，有效的利用此類技術在生產活動中，并建立相關的植物數據種子庫，為農作物的培育打下基礎，有助于異源植物的基因調和。借此可以促進多種DNA轉化技術到完善和發展，利用直接或間接的轉化技術，插入植物核心組織中，將細胞質的基因組合與不同植物種群的轉基因植物相融合，從而使得新型植物具有較高生長速率，具有很好的耐病毒性，誕生更為優質的新物種。這一未來發展趨向將會大大提升農作物的抗病毒、抗病害、抗蟲害、抗除草劑等生長能力，從而提升世界范圍內的植物農作物的整體生長水平，這將會很好地促進農業的現代化發展。

結束語

隨著現代化的微生物學免疫學分子、與生物學科和其他學科的綜合結合，生物工程已經改變了原有的傳統觀念，對于動植物、微生物結構生長發育、轉基因等領域都可以從分子水平去進行分析。比如：識別蛋白質中的抗原決定簇，利用分離技術合成人工所需要選取的優良植物品種，結合植物生理學的有關理論和常識，將植物生理學和生物工程相互促進，共同促進人類現代化的植物分子革命。

參考文獻

[1]李殷.《植物生理學報》稿源分析及對策[J].中國科技期刊研究，2015，（06）：588-593.

[2]于晶，蒼晶，徐慶華，張達，王軍虹.生物工程專業植物生理學教學方法改革嘗試[J].高校生物學教學研究（電子版），2015，（02）：42-44.

[3]張秀麗，敖紅，王榮，王晶英，孫廣玉.論植物生理學教學面臨的挑戰和對策——對我校90后學生問卷調查分析[J].高等理科教育，2014， （03）：114-117+106.

[4]畢曉華，劉琰.植物生理學實驗教學方法的創新與探索[J].中國科技信息，2011，（20）：169.

[5]張以順，黎茵，陳云鳳.植物生理學實驗研究型教學模式探索與實踐[J].安徽農業科學，2011，（04）：2515-2516+2520.