農業微生物基因工程研究

趙嘉寧

（楚雄醫藥高等專科學校，云南楚雄 675000）

現階段，我國各種農業微生物的全面應用是保護生態環境并促進農業實現可持續發展的有力保證，立足于自然菌株選育開發食品與飼料用酶制劑、肥料及微生物農藥已經經歷了較長的發展歷史，在很大程度上對促進農業生產產生了積極的促進作用。然而，傳統技術與自然菌株自身存在一定的不足，如成本高、活性低且研究周期長等，想要促進農業微生物實現產業化發展受到了極大的限制。但是，現代生物技術的充分應用及生物科學的發展為整個農業微生物的深入研究注入了新活力，尤其是基因工程研究成為了微生物遺傳改良的關鍵性手段。當前農業微生物已經是生命科學領域中不可或缺的組成部分，具有高度的創新性。

1 飼料用植酸酶

在飼料中添加植酸酶，能夠促進畜禽將不能吸收的植酸磷降解為能夠吸收的無機磷，進一步提升飼料中養分的利用率及轉化率，一方面能夠實現磷酸氫鈣添加量的替代，促進植酸磷中抗營養作用的有效消除，最大程度地降低因為畜禽高磷糞便而導致的環境污染問題[1]。植酸酶在飼料中應用的研究到生產的整個過程只用了短短4年，對應用新技術促進傳統飼料工業改造產生了極大的作用，改變了我國植酸酶產品無法自產而只能依賴進口的情況，并且因為生產成本較低且技術較為先進，極有可能能夠進入國際市場。植酸酶在飼料中的成功應用充分體現出了我國農業生物技術高速度、跨越式及高起點的發展。

2 固氮微生物肥料

植物根際之間存在多種聯合固氮微生物，對其的開發利用在很大程度上能夠為非豆科植物開啟“體內固氮”的新途徑，并且已經逐漸開發成為無污染的新型微生物肥料?，F階段，我國北京大學及中國農業科學院原子能研究所等多個單位對固氮斯氏假單胞菌固氮作用的分子遺傳展開了深入全面的研究，分離克隆了多種固氮酶的調控基因與結構基因，初步揭示了該固氮細菌的調控機制與基因表達[2]。并且在此基礎上實現了一般氮代謝調節基因及攜帶固氮酶正調控基因耐銨工程菌株的構建。室內外試驗表明，與自然菌株相比，重組工程菌的固氮作用顯著提升，在田間應用能實現化肥用量的減少及植物的有效生長。

3 殺蟲微生物農藥

應用具有防病、殺蟲作用及非化學合成的有益微生物對生態環境及人畜都十分安全，當前已經成為植物發展、植物保護的重要方向。但是，要想實現微生物農藥應用范圍的進一步擴大，相關研究人員必須遺傳改良篩選出的自然菌株，進一步增強其毒力，從而擴大防治對象并延長殘效。我國中山大學、華中農業大學及中國農業科學院植物保護研究所等多個單位對熒光假單胞菌及蘇云金芽孢桿菌等殺蟲防病細菌的基因工程及分子遺傳展開了深入、廣泛的研究，已經獲取巨大的進展。因為當前殺蟲基因克隆及鑒定等多種技術的發展與突破，在很大程度上促進了目標產品研究力度的增加，現階段我國已經構建了多種適用于蔬菜、棉花等作物，含有不同Bt殺蟲基因的多種鞘翅目和鱗翅目害蟲的工程菌，部分菌劑已獲準進入環境釋放及田間試驗[3]。作為我國第一個獲準商品化生產的基因工程微生物農藥產品，Bt菌劑WG-001即將進入市場應用。

4 結語

微生物農藥的研究不僅涉及防病、殺蟲細菌制劑，而且增加了對真菌、殺蟲抗生素、特殊微生物及環境的全面研究。另外，因為與我國經濟社會發展有著重大關系，研究內容還包含水域、城市及工業等重要污染物降解的微生物技術等。

[1]第二屆全國農業微生物研究及產業化研討會暨第十一屆全國殺蟲微生物學術研討會會訊[J].中國農業科技導報，2008（2）：109.

[2]田鴻，陳強，張小平，等.密切聯系實際,加強學生應用微生物技術能力的培養——高等農業院校植物生產類和資源環境類專業微生物學課程教學淺談[J].微生物學通報，2007（2）：370-372.

[3]吳海燕，孫淑榮，劉春光，等.“白色農業（微生物農業）”與農業可持續發展[J].微生物學雜志，2006（1）：89-92.