生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用

王曉瑋 王賢標(biāo)

[摘 要] 在現(xiàn)代化社會發(fā)展的過程中，為創(chuàng)造更加和諧美好的社會環(huán)境，我國越來越注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)。在我國科學(xué)技術(shù)日益提升的當(dāng)下，植物保護(hù)工作的開展逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨锛夹g(shù)的應(yīng)用為主，如應(yīng)用植物抗病蟲、選育良種等技術(shù)培育出更加優(yōu)良的植物品種。生物技術(shù)的種類較多，在植物保護(hù)中的應(yīng)用也非常廣泛，在我國現(xiàn)代化社會發(fā)展中有廣闊的發(fā)展前景。本文主要概述生物技術(shù)，并對其在植物保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行簡要探討。

[關(guān)鍵詞] 生物技術(shù);植物保護(hù);微生物農(nóng)藥;組織培養(yǎng)

[中圖分類號] S4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-7909（2020）31-50-2

近年來，細(xì)胞工程、基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)得到了迅速發(fā)展，在植物保護(hù)中的作用體現(xiàn)得越發(fā)明顯。人們在生活中雖然對于植物保護(hù)的專業(yè)形式不甚了解，但仍可以參與其中，為我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)力量。生物技術(shù)的應(yīng)用可以突破傳統(tǒng)植物育種技術(shù)限制，使植物的產(chǎn)量及質(zhì)量得以提升。

1 生物技術(shù)概述

生物技術(shù)是一門綜合類的技術(shù)，其是以生物學(xué)、遺傳學(xué)、基因工程為基礎(chǔ)，輔以有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)及計算機(jī)科學(xué)等多種學(xué)科技術(shù)。在利用生物技術(shù)開展相關(guān)工作的同時，需要利用生物組織、細(xì)胞或者其他組成部分的功能，對新生物或者加工生物原料進(jìn)行設(shè)計改造，為人們提供新產(chǎn)品。生物技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代，在這項技術(shù)應(yīng)用初期，并沒有體現(xiàn)出其對植物保護(hù)的根本作用，在實(shí)際應(yīng)用中收效甚微。后來，生物技術(shù)的形式逐漸多樣化，至今，其已發(fā)展成為一項新興綜合性技術(shù)，是一項值得被研究分析的生物學(xué)科成果。現(xiàn)代的生物技術(shù)主要包含基因工程、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、胚胎學(xué)、免疫學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)及計算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)，可用于研究生命活動的規(guī)律和提供產(chǎn)品為社會服務(wù)等?，F(xiàn)代的生物技術(shù)涉及范圍非常廣泛，不僅可以實(shí)現(xiàn)生物遺傳基因改造或者重組，而且能產(chǎn)生人類需要的新物質(zhì)。近幾年，我國開始將生物技術(shù)應(yīng)用在生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作中，發(fā)揮了較大作用[1]。

2 生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用

2.1 微生物農(nóng)藥

微生物農(nóng)藥是指以細(xì)菌、真菌、病毒和原生動物或經(jīng)基因修飾的微生物活體為有效成分，防治病、蟲、草、鼠等有害生物的生物源農(nóng)藥。其包括以菌治蟲、以菌治菌、以菌除草等。微生物農(nóng)藥的作用主要是增強(qiáng)植物的抗病能力，可以讓具有抑制病蟲害作用的微生物體現(xiàn)其功能，避免植物在生長過程中受到病原菌和蟲害的影響。植物中的有益微生物需要有一定的營養(yǎng)成分才能存活，因此利用微生物農(nóng)藥時可以讓有益微生物與病原菌爭奪營養(yǎng)，讓病原菌的生長受到抑制，同時能確保植物正常生長，不會對其產(chǎn)生影響。微生物農(nóng)藥是一種無害農(nóng)藥，不僅具備上述作用，還能有效提高植物的產(chǎn)量，在保護(hù)植物的同時提高生產(chǎn)能力。微生物農(nóng)藥是一種公認(rèn)的無毒害農(nóng)藥。很多農(nóng)藥的應(yīng)用會讓植物產(chǎn)生抗藥性，長期使用后達(dá)不到保護(hù)植物的目的。使用微生物農(nóng)藥不會使植物產(chǎn)生相應(yīng)的抗藥性，因此可以長期應(yīng)用于植物生長中，從而提高植物保護(hù)作用。應(yīng)用微生物農(nóng)藥時，需要對不同植物的特性進(jìn)行分析，按照其不同的特點(diǎn)選擇不同的微生物農(nóng)藥。一般最常用的微生物農(nóng)藥有微生物殺菌劑和微生物殺蟲劑，還可以利用除草劑等微生物農(nóng)藥起到除草、病蟲害防治等作用。實(shí)際應(yīng)用中，還可以借助微生物生長速度快、活性強(qiáng)等特點(diǎn)對農(nóng)副產(chǎn)品代謝產(chǎn)物進(jìn)行微生物培養(yǎng)，能生產(chǎn)出微生物農(nóng)藥，提高植物生產(chǎn)效率[2]。

2.2 植物基因工程

對于植物的生長來說，最重要的是提高其抗病蟲害能力，避免受到病蟲害的干擾，提高其生長質(zhì)量。將植物基因工程應(yīng)用在植物保護(hù)中，可以從根本上提高植物抗病蟲害能力。基因工程是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)，以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段，將不同來源的基因按預(yù)先設(shè)計的藍(lán)圖，在體外構(gòu)建雜種DNA分子，然后導(dǎo)入活細(xì)胞，以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品。就目前我國的技術(shù)形式來看，其主要有直接轉(zhuǎn)移法和間接轉(zhuǎn)移法，兩種技術(shù)的應(yīng)用原理存在一定的差異。直接轉(zhuǎn)移法將基因直接轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中，需要利用植物細(xì)胞的特性達(dá)到目的。間接轉(zhuǎn)移法則需要借助病原菌或者植物病毒作為載體，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞中。此外，還可以利用抗除草劑育種或者植物抗病育種的方式起到植物保護(hù)作用。植物病毒病是植物病害中最難預(yù)防的一種病毒，利用植物基因工程技術(shù)時，可以對傳統(tǒng)防治方式進(jìn)行優(yōu)化，不需要利用防疫針，而是直接利用植物抗病育種的方法，提高植物的抗病效果。這種技術(shù)形式在植物保護(hù)中的應(yīng)用可以有效提高植物抗病害的能力，還可以避免產(chǎn)生環(huán)境污染，降低成本，所以在植物保護(hù)中值得推廣應(yīng)用。

2.3 植物組織培養(yǎng)技術(shù)

植物組織培養(yǎng)技術(shù)需要以植物細(xì)胞全能性作為基礎(chǔ)，利用無性繁殖技術(shù)進(jìn)行離體培養(yǎng)，促使植物的離體組織或者細(xì)胞能被分離出來。利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)時，需要在無菌環(huán)境下開展相關(guān)操作，接種到培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。為了提高技術(shù)效用，技術(shù)人員要確保培養(yǎng)基具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)及植物激素，以再生出具有較高經(jīng)濟(jì)價值的成品。在培養(yǎng)過程中，需要對植物各個部分的組織進(jìn)行利用，使其能形成胚乳或者葉肉組織等，經(jīng)過培養(yǎng)可以產(chǎn)生再生植株。在培養(yǎng)植物的過程中，也可以對各個器官上產(chǎn)生的愈傷組織進(jìn)行培養(yǎng)，使其再分化形成再生植物。一般植物病毒和類病毒不能在培養(yǎng)基上生長繁殖，但是可以在細(xì)胞內(nèi)迅速繁殖生長，所以可以利用植物病毒特性提高植物保護(hù)效用。因此，從整體上來說，植物組織培養(yǎng)技術(shù)就是對植物病毒或者類病毒進(jìn)行研究，使得培養(yǎng)出來的植株不含病毒。還能利用其培養(yǎng)無病毒植株花粉，提高植物的抗病毒能力，讓其保持長期穩(wěn)定生長狀態(tài)，從而達(dá)到保護(hù)植物的目的[3]。

2.4 植物細(xì)胞工程

在植物保護(hù)領(lǐng)域，并不是只能通過病蟲害防治提高植物的生長效用，維持其生命力。很多名貴的花卉由于自身的特殊原因，在生長繁殖過程中整體生存能力較弱，因此僅僅通過病蟲害防治并不能從根本上對其進(jìn)行保護(hù)。針對這類植物，可以利用植物細(xì)胞工程，借助細(xì)胞的全能性，復(fù)制植物細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)，從而使其優(yōu)良性狀能遺傳給下一代。應(yīng)用植物細(xì)胞工程技術(shù)時，需要對植物進(jìn)行整株繁殖，對植物病毒進(jìn)行消除，讓其保持良好的生長狀態(tài)。植物細(xì)胞工程最主要的特點(diǎn)是能迅速繁殖，在實(shí)際應(yīng)用中可以快速地完成植物品種培育工作，從而得到植物良種。細(xì)胞工程是生物技術(shù)中最基礎(chǔ)的、最重要的，當(dāng)前細(xì)胞工程所涉及的主要技術(shù)領(lǐng)域有細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合、細(xì)胞拆合、染色體操作等[4]。

3 生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用趨勢

植物保護(hù)已成為現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境保護(hù)與發(fā)展的重要話題，利用生物技術(shù)時，要以解決植物保護(hù)工作中存在的問題為前提，提升植物保護(hù)效果，提高植物產(chǎn)量，同時提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。在未來的發(fā)展中，植物保護(hù)中的生物技術(shù)需進(jìn)行不斷研究、拓展，才能滿足當(dāng)代社會的發(fā)展需求。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸受到重視的情況下，需要科學(xué)利用生物技術(shù)強(qiáng)化植物保護(hù)實(shí)效性，提高植物抗病能力，使植物處于健康的生長狀態(tài)，為我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供基礎(chǔ)。生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用趨勢主要以微生物農(nóng)藥、分子生物技術(shù)為主。雖然微生物農(nóng)藥在目前已得到廣泛的應(yīng)用，但是尚未發(fā)揮其最大效用。微生物農(nóng)藥存在藥效較慢、生產(chǎn)成本高等問題，因此需要利用生物源農(nóng)藥活性物質(zhì)降低農(nóng)藥生產(chǎn)成本，發(fā)揮其在植物保護(hù)中更大的價值。就分子生物技術(shù)而言，要求相關(guān)研究人員加大對植物分子學(xué)的研究力度，對其應(yīng)用手段進(jìn)一步優(yōu)化，打破技術(shù)局限性，提高植物保護(hù)實(shí)效[5]。

4 結(jié)語

生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用以不同的技術(shù)形式為基礎(chǔ)，產(chǎn)生相應(yīng)作用，即提高植物產(chǎn)量及質(zhì)量。在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，需要進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，加大生物技術(shù)研發(fā)投入，通過對生物技術(shù)的研究和利用，培育出更加優(yōu)良的植物品種并降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益，同時能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促使我國社會經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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