從生物工程技術(shù)認(rèn)識(shí)植物保護(hù)研究的發(fā)展趨勢(shì)

梁志玲 李凱兵 袁淑珍 李新芳 張建鋒 魏霜

摘 ? ?要：對(duì)從生物工程技術(shù)認(rèn)識(shí)植物保護(hù)研究的發(fā)展趨勢(shì)展開深入研究，在植物病蟲害方面，提出了多樣化的方法，并在植物現(xiàn)有保護(hù)系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)之上，積極完善各項(xiàng)制度。采取了積極有效的病蟲害管理途徑，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：生物工程技術(shù);植物保護(hù)研究;發(fā)展趨勢(shì)

文章編號(hào)：1005-2690（2021）19-0135-02 ? ? ? 中國(guó)圖書分類號(hào)：S4 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

生物工程技術(shù)主要是對(duì)生物成本進(jìn)行改造和利用，還通過生命研究的成果，是現(xiàn)代生物科學(xué)、基因工程、細(xì)胞工程以及微生物工程等工程技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。生物工程技術(shù)是人類認(rèn)識(shí)和改造自然，以及應(yīng)對(duì)環(huán)境污染、生態(tài)平衡等問題的有效手段。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，各個(gè)學(xué)科之間相互滲透，生物工程技術(shù)滲透在植物保護(hù)領(lǐng)域中，并得到了廣泛的應(yīng)用。

1 ? 組織培養(yǎng)與植物保護(hù)

在植物和昆蟲方面，對(duì)于組織培養(yǎng)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行分析具有重要的價(jià)值，是一種新技術(shù)。不管是在基礎(chǔ)理論中還是在實(shí)際應(yīng)用中，都具有一定潛力，但是由于目的不同，應(yīng)用的方法也不同。我國(guó)最早開始嘗試植物組織培養(yǎng)，美國(guó)培養(yǎng)了番茄和小麥的根尖，法國(guó)培養(yǎng)了玉米和柳樹根尖。我國(guó)最先培養(yǎng)了根尖組織，包括禾谷類的作物。截至目前，逐漸培養(yǎng)成小植株材料[1]，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞全能性理論。在植物病蟲害方面，有以下4點(diǎn)值得開發(fā)和利用。

1.1 ? 莖尖脫毒苗檢驗(yàn)和生產(chǎn)

加大檢驗(yàn)力度，積極地檢驗(yàn)莖尖脫毒苗，并進(jìn)行生產(chǎn)。分析莖尖分生組織細(xì)胞，確保分裂旺盛，實(shí)現(xiàn)對(duì)植株離體培養(yǎng)，將完整的植株培養(yǎng)出來(lái)，在人工培養(yǎng)條件下，能對(duì)不帶有病毒的小植株進(jìn)行誘導(dǎo)分化。首先，細(xì)胞內(nèi)部不管是在體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，還是在莖尖分生組織生長(zhǎng)，雖然存在一定病毒，但速度較慢，能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移;其次，分生組織發(fā)育還有待完善，這直接關(guān)系到胞間連絲的形成，以及病毒運(yùn)轉(zhuǎn)等方面，沒有積極打造出專門的通道[2]，所以小苗培養(yǎng)是無(wú)毒的。

1.2 ? 人工種子

在研究人工種子的過程中，確保植物材料組織更加完整。針對(duì)昆蟲生活史的研究，作為主要的體系，受到環(huán)境因素的影響會(huì)直接關(guān)系到播種育苗，應(yīng)將此影響降到最低，提高其抗病能力，這時(shí)可充分利用人工種子。截至目前，大多數(shù)植物已經(jīng)成功獲得了人工種子，尤其是胡蘿卜和芹菜等。為了保證植物健康生長(zhǎng)，避免發(fā)生病蟲害，應(yīng)對(duì)植物進(jìn)行壯苗。但對(duì)人工種子進(jìn)行分析，應(yīng)與胚狀體實(shí)現(xiàn)同步，種子的長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)發(fā)芽。就目前的情況來(lái)看，如果將ElAVX添加在藻酸鈉和鈣所需要的繁殖培狀體，防止霉變，可獲得良好的效果，還可應(yīng)用在固定雜種優(yōu)勢(shì)中。就目前的情況來(lái)看，葡萄、玉米以及花葉人工種子獲得了成功[3]，且各項(xiàng)工藝技術(shù)研究也有了新的進(jìn)展，尤其實(shí)際活性炭和低溫工藝技術(shù)等。

1.3 ? 種質(zhì)貯藏

為了使植物病蟲害防治工作獲得良好的效果，一定要注重品種的抗病性。為了更好地解決植物病蟲害問題，可利用植物胚狀體和無(wú)性繁殖等方法，為其提供新的技術(shù)。

在離體培養(yǎng)方面，由于條件相同，在對(duì)優(yōu)良種質(zhì)貯藏的過程中，可通過非有性結(jié)合的體細(xì)胞，建立基因庫(kù)，貯藏好限量種質(zhì)。通常情況下，要想促使貯藏工作順利地實(shí)施，一定要注重貯藏室的溫度，其溫度必須要處于低溫狀態(tài)，并意識(shí)到保護(hù)劑梯度的重要性，加大施加力度，獲得良好的降溫效果，使其在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)解凍，確保種質(zhì)在種植時(shí)能夠健康生長(zhǎng)。

1.4 ? 快速繁殖特殊材料

在選育抗病品種方面，遠(yuǎn)緣雜交是非常重要的一種途徑，但是還面臨著一些問題，主要問題是“不孕”。在核和質(zhì)方面，其存在一定差異性，這直接影響到孕育結(jié)實(shí)。需要試管受精生產(chǎn)人工種子，在實(shí)施的過程中，可通過離體培養(yǎng)的方法。尤其是經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的品種，需要快繁。例如西瓜胚乳，一定要充分考慮無(wú)籽和無(wú)核的特點(diǎn)，為了能實(shí)現(xiàn)并滿足人們的生活需求，需要加大培養(yǎng)力度，加強(qiáng)對(duì)無(wú)籽新種的培養(yǎng)。在培養(yǎng)玉米胚乳時(shí)，應(yīng)提高其抗病能力，提升產(chǎn)量和質(zhì)量。

2 ? 細(xì)胞培養(yǎng)與保護(hù)

在生物工程中，細(xì)胞培養(yǎng)已經(jīng)成為病蟲害防治和選育新品種等方面的重要內(nèi)容。通過運(yùn)用單胞培養(yǎng)技術(shù)，培育出完整的純系品種。通過自然和生物方法，選出耐鹽的突變體。

2.1 ? 抗病突變體篩選

近年來(lái)，在離體選育體細(xì)胞無(wú)突變方面，水稻抗胡麻葉斑病菌為主要的事例。在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，應(yīng)大力推廣合江18和關(guān)東51。除此之外，應(yīng)選育抗赤霉病品系。首先，在人工培養(yǎng)自發(fā)突變的過程中，會(huì)受各種因素影響，在工廠化生產(chǎn)中繼代培養(yǎng)頻繁化主要受外源激素的影響，遺傳物質(zhì)發(fā)生不正常變異。其次，在有用突變體方面，為了能獲得人工誘發(fā)突變，可以誘發(fā)變異，選擇出理想的突變體，這也逐漸證明了人為因素選擇的重要性。最后，選擇壓力，隨著生物誘變新概念的提出，實(shí)現(xiàn)代謝產(chǎn)物誘發(fā)寄主突變[4]。在放線菌方面，早些年發(fā)現(xiàn)噬菌體能起到誘導(dǎo)變異的作用，還將其記載在國(guó)內(nèi)微生物研究中，但是在高等植物中，沒有進(jìn)行報(bào)道。針對(duì)有抗玉米小斑病菌的品種，通過此技術(shù)進(jìn)行選育，且在生產(chǎn)上，對(duì)于抗病的品種來(lái)說，可實(shí)現(xiàn)持久應(yīng)用，與抗病蟲基因穩(wěn)定遺傳有直接關(guān)系。

2.2 ? 原生質(zhì)體培養(yǎng)與細(xì)胞融合

在研究病毒侵染機(jī)制方面，原生質(zhì)體是非常重要的一個(gè)體系，能獲得相應(yīng)的成果。在植物原生質(zhì)體分離方面，由于充分應(yīng)用酶解技術(shù)，突破了以往機(jī)械方法存在的不足之處。

3 ? 基因工程與植物保護(hù)

在植物保護(hù)研究中，將其在分子水平中進(jìn)入，在對(duì)各種病蟲問題認(rèn)識(shí)方面，不再遵循傳統(tǒng)的生物學(xué)觀點(diǎn)，與基因工程技術(shù)有聯(lián)系。從大多數(shù)人的角度來(lái)看，農(nóng)業(yè)分子育種是一個(gè)夢(mèng)想，如今也得以實(shí)現(xiàn)，這給植物病蟲防治帶來(lái)了機(jī)遇。其中主要包括以下層次的生物工程技術(shù)。在受體方面，抗病和抗蟲以及雜草基因供體總DNA片段導(dǎo)入。分離出目的基因?qū)⑵鋵?dǎo)入受體植物中，其中還需要經(jīng)過重組，進(jìn)而培育新的品種，而且此新種還是高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的，可獲得良好的進(jìn)展。在轉(zhuǎn)化中，CaMV作為基因啟動(dòng)子，充分地發(fā)揮出自身的作用[5]。

3.1 ? 目的基因分離或合成

要想獲得理想型的基因植株，一定要注重目的基因，這是非常重要的，能起到?jīng)Q定作用，事實(shí)證明植物與病蟲害兩者之間是有一定的關(guān)系，此關(guān)系為對(duì)應(yīng)基因關(guān)系。基于此，將天然資源作為挖掘的對(duì)象，或者是加大分析力度，全面地進(jìn)行分析，分析病蟲害的毒性，進(jìn)一步推動(dòng)實(shí)際轉(zhuǎn)化，其實(shí)這也是轉(zhuǎn)化的核心。現(xiàn)已成功克隆了新疆西瓜花葉病毒和大豆花葉病毒等。在體內(nèi)合成目的基因方面，多聚酶連鎖反應(yīng)提供了便利的條件。

3.2 ? 基因轉(zhuǎn)化途徑

遺傳工程技術(shù)可充分利用限制性酶剪切，與連接酶連接能更好地實(shí)現(xiàn)，使得目的基因聯(lián)系載體，將這兩者結(jié)合在一起，向生物受體細(xì)胞中轉(zhuǎn)移。在基因操作上，通過對(duì)花粉管通道和注射子房的研究，其方法多樣化，使植物能夠更好地生長(zhǎng)。

4 ? 抗蟲基因轉(zhuǎn)化的研究

將抗蟲和天敵結(jié)合在一起，在害蟲群體發(fā)展等方面起到控制的作用。對(duì)于抗蟲品種進(jìn)行分析，還能不斷提高天敵捕食能力，更好地維持平衡控制線。

在新時(shí)代背景下，抗蟲育種方面又做了新的工作，獲得良好的成果。能有效地控制水稻病蟲害的問題，讓用藥的次數(shù)逐漸呈現(xiàn)出降低趨勢(shì)，這對(duì)益蟲起到保護(hù)作用。但是在螟蟲品系大力推廣下，逐漸地蛻變其抗性，這也是害蟲生物型變化的主要原因。基于此，對(duì)于抗蟲基因工程來(lái)說，不斷加快了育種的速度，對(duì)現(xiàn)有的昆蟲進(jìn)行分析，積極地研究蘇云金芽孢桿菌，這也是研究次數(shù)最多的，能更好地實(shí)現(xiàn)水稻轉(zhuǎn)化，獲得基因植株，還可以抗蟲，并穩(wěn)定遺傳。在分子生物學(xué)研究方面，注重活性位點(diǎn)能，清楚在蛋白N端被昆蟲腸堿性水解酶活化，便于下一步的研究，還需要進(jìn)行開發(fā)和利用，推動(dòng)商品化生產(chǎn)。核酸雜交手段是非常重要的，能迅速地檢驗(yàn)病毒，具有一定靈敏度和專一性。生物工程技術(shù)為進(jìn)一步推進(jìn)抗蟲性和毒素基因應(yīng)用的發(fā)展起到良好的促進(jìn)作用。

5 ? 結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今社會(huì)，隨著技術(shù)不斷地發(fā)展，也促進(jìn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，使其植物保護(hù)工作不斷進(jìn)步。在植物保護(hù)中，通過運(yùn)用生物工程技術(shù)，可有效防治植物病蟲害，并建立相應(yīng)的系統(tǒng)工程，研究其中存在的問題，進(jìn)一步推動(dòng)生物工程技術(shù)更好地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 王欣.植物保護(hù)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展關(guān)系分析[J].農(nóng)村·農(nóng)業(yè)·農(nóng)民（B版），2021（5）：33-34.

[ 2 ] 李勇.植物保護(hù)技術(shù)與林業(yè)病蟲害的綜合治理分析[J].種子科技，2021，39（8）：76-77.

[ 3 ] 陳云超.論植物保護(hù)中農(nóng)藥應(yīng)用技術(shù)與發(fā)展前景[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2021（3）：90-91.

[ 4 ] 陳慶華.生態(tài)農(nóng)業(yè)中植物保護(hù)新技術(shù)的應(yīng)用研究[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2021（2）：191-192.

[ 5 ] 許兆偉，葉秀焰，鄭健一.植物保護(hù)新技術(shù)在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用探究[J].南方農(nóng)業(yè)，2021，15（6）：58-59.

作者簡(jiǎn)介：梁志玲（1972—），女，漢族，廣東順德人，本科，助理工程師，研究方向?yàn)樯锕こ獭?/p>

通信作者：李凱兵（1972—），男，漢族，內(nèi)蒙古涼城人，本科，高級(jí)農(nóng)藝師，研究方向?yàn)橹参餀z疫。