王文躍
摘要:玉米味道甘甜,營養(yǎng)價值極高,是人們喜愛的食物之一。但受到環(huán)境污染的影響,玉米病蟲害問題越來越嚴重,為了減少玉米的損害,科學(xué)家研究出規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù),它可以提高玉米的免疫力,減少病蟲害對玉米的侵蝕。本文將探析玉米規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù)體系的構(gòu)建與應(yīng)用,具有一定的現(xiàn)實意義。
關(guān)鍵詞:玉米;規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù);構(gòu)建
前言:玉米是一種生存能力很強的農(nóng)作物,它在全球范圍內(nèi)都有廣泛的分布,玉米的營養(yǎng)成分高,且不容易發(fā)胖,因此越來越多的人將其作為主食食用。但受到環(huán)境的影響,玉米作物常年受到干旱與病蟲害的侵蝕,導(dǎo)致玉米大量減產(chǎn),對此,有關(guān)部門應(yīng)當加強對規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù)的推廣,提升玉米作物質(zhì)量。
一、轉(zhuǎn)基因技術(shù)相關(guān)內(nèi)容綜述
(一)概念
轉(zhuǎn)基因理論最早來自于分子生物學(xué)范疇。基因片段是決定生物形態(tài)與健康狀況的重要因素,他可以通過在生物中尋找獲得,也可以通過人工合成的方法獲得。科學(xué)家將人工合成的DNA片段與生物本身的基因進行重新組合與排序,并經(jīng)過數(shù)代的人工培植,使生物達到穩(wěn)定的遺傳狀態(tài),最終形成區(qū)別于傳統(tǒng)生物形態(tài)的新生物品種,不僅繼承了傳統(tǒng)品種的生長優(yōu)勢,同時也具備更強的生存能力,更有效的抵御外界的惡劣環(huán)境。
(二)玉米運用轉(zhuǎn)基因技術(shù)的意義
近年來,國家提出土地集約化管理與農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)的理念,玉米種植與呈現(xiàn)出大規(guī)模與規(guī)范性特征,因此轉(zhuǎn)基因技術(shù)也要順應(yīng)時代的發(fā)展,建立起規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù)體系。當玉米轉(zhuǎn)基因中包含大量不同的基因拷貝片段時,玉米的長勢都會呈現(xiàn)出不同的特征,影響到玉米的實際價值。為了確保遺傳的穩(wěn)定性,研究人員需要采取單拷貝與無載體骨架插入形式,使玉米自身的狀態(tài)與性質(zhì)不受影響。
國外的玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究工作已相對成熟,并取得了一系列技術(shù)成果,而我國的研究起步相對較晚,對此,我國必須加大對玉米轉(zhuǎn)基因研究的重視力度,建立起玉米規(guī)模化轉(zhuǎn)基因研究體系,培育出具有實用價值的玉米新品種。此外,我國也應(yīng)當加強對轉(zhuǎn)基因?qū)I(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng),提升研究工作的實效性,使我國玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究能夠取得進一步發(fā)展。
二、玉米轉(zhuǎn)基因應(yīng)用現(xiàn)狀分析
(一)抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米
該種轉(zhuǎn)基因玉米具有成本低、產(chǎn)量高等優(yōu)點,在我國的應(yīng)用十分廣泛,同時也是我國玉米規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù)未來研究的重要項目之一。所謂抗除草劑轉(zhuǎn)基因,就是一種來自于微生物的轉(zhuǎn)基因技術(shù),其中NK603就是采用該技術(shù)而研發(fā)的新品種。
(二)抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米
受到自然環(huán)境的影響,蟲害已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展過程中不能回避的重大問題,病蟲害對作物的未來是覆滅性的,我國長期利用農(nóng)藥治理病蟲害,雖然收獲了一定的效果,但卻導(dǎo)致土壤被破壞,與此同時,病蟲害在長期接觸農(nóng)藥后也會產(chǎn)生一定的抗藥性,致使病蟲害的形勢越來越嚴峻??瓜x轉(zhuǎn)基因能夠有效的解決這一問題,并克服農(nóng)藥帶來的不利影響。
(三)抗病轉(zhuǎn)基因玉米
與蟲害相同,玉米也會長期的受到病害的侵蝕,例如紋枯病、真菌病等都為玉米常見的病害,一旦發(fā)病就會導(dǎo)致植株的大面積死亡,抗病轉(zhuǎn)基因可以有效的改善這一問題,將多種抗病因素進行聚合轉(zhuǎn)化,為玉米的健康生長奠定有力的基礎(chǔ)。
(四)抗旱轉(zhuǎn)基因玉米
非洲等地嚴重缺水,玉米在生長過程中不但得不到充分的水分供給,還會招來更多的害蟲。此外,鹽漬土地的更不利于玉米的生長,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以有效的提高玉米作物的抗旱能力,使玉米的產(chǎn)量不斷提升,提高栽種者的經(jīng)濟效益。
三、玉米規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù)體系的構(gòu)建與應(yīng)用
(一)轉(zhuǎn)基因受體材料的選擇
我國對玉米規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù)的研究已經(jīng)取得了一定的進展,王國英、張曉紅等人通過對綜3、萊1029、P9-10等品種進行分析與研究[1],采用N6最終培養(yǎng)出一系列的培養(yǎng)基。并以自交系340等作為受體材料,完成玉米遺傳轉(zhuǎn)化性狀的研究實驗。通過一系列分析工作,研究人員最終發(fā)現(xiàn),當培植室的溫度保持在60%時,玉米的生長情況最良好,且農(nóng)桿菌的侵染效果也最好。優(yōu)質(zhì)的玉米培養(yǎng)呈現(xiàn)出了絕佳的穩(wěn)定性,農(nóng)桿菌的侵染效率也有大幅度的提高。
(二)建立規(guī)模化轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系
在完成玉米幼胚芽與農(nóng)桿菌的共同培植后,研究人員就需要采取各種有效的方法,提高玉米胚芽的生長優(yōu)勢。例如,以45℃為最佳溫度為恒定值;選擇半胱氨酸來提升農(nóng)桿菌的浸染效率。通過對玉米成分的科學(xué)研究,使侵染工作達到最佳效果,提升幼胚的存活率。
除上述的內(nèi)容外,規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù)體系的成立還需要注重對植體材料的選擇,在玉米幼胚就能保證胚胎工作的穩(wěn)定性,以免因轉(zhuǎn)化不當而增加了工作量,為項目研究帶來巨大損失。一些研究人員將重心放在研究工作本身上,對研究需要用到的器材與設(shè)備等都不予重視,致使幼胚的質(zhì)量無法達到實際要求,同時與造成了資源浪費。例如,紫外燈與日光燈的照明都存在一定的缺陷,將兩者進行有效的結(jié)合,可以確保溫室內(nèi)光照條件良好,提升幼胚的存活率[2]。
(三)玉米規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù)體系的實際應(yīng)用
玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)的出現(xiàn),可以有效的提升轉(zhuǎn)基因技術(shù)的實際應(yīng)用效果,為我國農(nóng)業(yè)大學(xué)、科研單位的研究工作奠定有力的基礎(chǔ),在轉(zhuǎn)基因技術(shù)的引導(dǎo)下,玉米更加不易受到病蟲害的侵蝕,長勢也更加的良好。我國地域面積廣闊,不同地區(qū)都有不同的地質(zhì)條件,對玉米也有著不同的生長要求,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以將玉米的各項優(yōu)勢發(fā)揮到最大,防止水土不服等現(xiàn)象的發(fā)生,有效的保障玉米的產(chǎn)量。
結(jié)語:綜上所述,玉米轉(zhuǎn)基因研究工作對我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的作用,對此,我國應(yīng)當建立起獨立的轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究體系,積極學(xué)習(xí)西方的研究經(jīng)驗,結(jié)合不同地區(qū)的實際情況,制定針對性的轉(zhuǎn)基因研究計劃,使我國玉米面積大幅度提高,滿足現(xiàn)代社會的實際需求。
參考文獻:
[1]胡祎然,張明楊.氣候變暖、玉米增產(chǎn)與轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用的實現(xiàn)路徑[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,45(24):341-344.
[2]崔寧波,張正巖,張曲薇.轉(zhuǎn)基因玉米材料的選育及產(chǎn)業(yè)化研究進展[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,46(06):13-22.