陳常秀
一、 轉基因技術的含義
傳統(tǒng)的育種防蟲害技術不僅盲目性較大,而且由于農作物隔代遺傳的影響,導致其篩除的頻率較低,因而培養(yǎng)出的優(yōu)良性狀很難在后代中順利的保持下去。而轉基因技術則是對于特定基因的定向轉移,目的性較強。與傳統(tǒng)的育種方法相比,突變的概率大大增強,并且這種技術打破了原有的種族界限,其優(yōu)良特性可以很好的保持下來,并在后代中得到持續(xù)的表達。
二、轉基因技術對于病蟲防害的促進作用
根據(jù)以上所述,轉基因技術的優(yōu)勢是比較明顯的。經過多年的發(fā)展,該技術也取得不少的成果,比如農作物中常見的抗蟲、抗病毒、抗真菌等特性,這些特性對于保持農作物較為優(yōu)良的品質無不立下了汗馬功勞,下面就對于轉基因技術在促進這些病蟲防害中的作用進行闡述。
1、抗蟲特性
轉基因技術發(fā)展到現(xiàn)階段,取得最好的成果就是為農作物的病蟲防害中培養(yǎng)出了抗蟲基因??瓜x基因的過程就是根據(jù)細菌、植物或者昆蟲體內發(fā)現(xiàn)的抗蟲基因,將其獲取并導入到農作物的體內,使得培養(yǎng)出的農作物也具有相應的基因,從而能夠表現(xiàn)出抗蟲的特性。這種技術最早起源于得到科學家對于蘇云金芽孢桿菌的發(fā)現(xiàn),通過轉基因技術,可以使得植物被昆蟲食用后,在消化道內由細菌產生的毒素與昆蟲自身腸道上的特異性蛋白相結合,從而導致細胞由于滲透平衡被破壞而破裂,其幼蟲也由于母體的停止取食而死亡。這是最初轉基因技術對于農作物抗蟲特性的最大貢獻。該項技術發(fā)展到后來,也逐漸延伸到像煙草、轉基因棉花或者水稻等農作物中,并取得了不錯的成果。
2、抗病毒特性
在防治害蟲的同時,轉基因技術也為農作物的生產帶來了看病毒特性。舉例來說,在以往煙草花葉病毒能夠感染煙草等植物,從而使得后者的產量和性質降到最低。而通過觀察感染后的煙草葉子可以發(fā)現(xiàn),受到感染的煙草葉會在染病之后自覺的產生抵御病毒入侵的能力。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),科學家將產生這種抵抗性的基因引入到煙草的細胞中,并使得煙草能夠產生此種抗病毒的外殼蛋白,進而對于該種類別的病毒表現(xiàn)出一定的抗性。轉基因帶來的抗病毒特性不僅于此,馬鈴薯卷葉病毒也是抗病毒的一個特性。每年因為該病毒而使得全世界的馬鈴薯減產達到200萬噸以上。在科研工作者的不斷努力之下,人們首次建立了用卷葉病毒復制酶基因互補 DNA 核酸分子探針測轉外殼蛋白基因植株中的卷葉病毒的新技術。并取得了不錯的成果,同時該領域對于轉基因馬鈴薯的抗性機理也在做進一步的深究和優(yōu)化。
3、抗真菌特性
轉基因技術也在培養(yǎng)農作物抵抗外界真菌的侵襲方面做出了一定的貢獻。幾丁質是真菌細胞壁的組分之一。幾丁質酶可破壞幾丁質。美國科學家已從靈桿菌中分離出幾丁質酶基因并導入煙草中。大田試驗結果表明,這種轉基因煙草抗真菌感染與施用殺真菌劑同樣有效,而且收成更好。目前,已將幾丁質酶基因導入番茄、馬鈴薯、萵苣和甜菜,并正在進行大田試驗。這一技術將對蔬菜和果實類植物抗真菌感染具有重要意義。
4、抗細菌特性
農作物在生產過程中,不僅受到害蟲、病毒和真菌的干擾,其還在很大程度上受到細菌的威脅。轉基因技術自研究以來,就將抗細菌特性放在工作的首要位置。目前國外已經將抗菌肽基因轉入到煙草和土豆中。在比如Jaynes將天蠶素B基因導入到煙草中,并培養(yǎng)出相應的抗細菌的品種。據(jù)研究的資料顯示,目前農作物中抗菌特性的研究取得了重大的突破。較為出名了除了上述所說,還有Wang等將來自抗病品種的抗白葉枯病基因Xa21導入感病品種中,獲得了高抗白葉枯病菌的轉基因植物。將胡蘿卜軟腐歐文氏菌果膠酸酯裂解酶編碼基因轉入馬鈴薯,轉基因馬鈴薯在受到病原物侵染時,植物組織受傷,釋放果膠酸酯裂解酶,該酶分解植物細胞壁,釋放一種寡糖激發(fā)子,對軟腐病的抗性大大提高;將胡蘿卜軟腐歐文氏菌編碼AHL合成酶的expI基因導人煙草,表達expI的轉基因煙草對胡蘿卜軟腐歐文氏菌侵染的抗性提高。
三、結語
總之,轉基因技術對于農業(yè)生產中的病蟲害防治起到了不可替代的作用。一旦將轉基因技術大力推廣到植物的種植當中,不但可以獲得豐厚的經濟利益,同時有關物種的優(yōu)良特性也可以得到保留和繼承。從而為科研上獲得更好的特性提供了可能。如今有報道說轉基因技術是有風險的,但是這種說法并不可靠。相信憑借著技術的發(fā)展,這種技術會發(fā)展的越來越完善,從而極大的推動現(xiàn)代農業(yè)科技的進步。
(作者單位:276317 山東省臨沂市沂南縣銅井鎮(zhèn)農業(yè)綜合服務中心)