應用現代生物技術深化作物栽培學科探討

摘 要 現代生物技術的發展極大地促進了我國農業技術的發展。以現代生物技術在農業栽培學科中的深入應用為研究主題，利用雜交培養與轉基因技術兩種生物技術，開展了農業技術實踐應用技術研究。

關鍵詞 現代生物技術；作物栽培學科；雜交技術；轉基因技術

中圖分類號：S31 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.23.014

隨著我國社會經濟與人口的不斷增加，提高農業技術水平為社會發展提供有力的農業保障，成為當前農業技術發展研究的重要內容。在這一研究中，研究者發現，現代生物技術的應用對當前與未來農業生物技術發展起到了技術支持作用。正因如此，農業技術研究者對現代生物技術開展了深入化應用研究，特別是其在作物栽培學科中的應用研究，對于作物栽培學科發展起到技術支持作用。為此，以生物技術研究在栽培學科中的深化應用為課題，開展了此次研究工作。

1 現代生物技術原理、發展及構成

在研究中，首先需要了解生物工程原理、發展及其構成，進而為生物技術研究發展打下堅實基礎。

1.1 現代生物技術原理與應用領域

現代生物技術，也稱為生物工程技術，其主要原理是在分子生物學基礎上創建的，新型生物類或新生物機能的實用型技術，是現代生物科學和工程技術相結合的生物技術學科。在當前的科學實踐中，現代生物科技應用領域包括農業生物技術、環境生物技術、工業生物技術、醫藥生物技術與海洋生物技術等各類生物技術研究領域。

1.2 生物科學發展與構成研究

生物科學技術的起源來自于古代發酵技術，經過古代與近代微生物釀造發酵技術發展階段，形成了當前的現代生物科學技術。在技術應用實踐中，現代生物技術與傳統釀造發酵技術的區別在于傳統發酵技術只是生物機能的利用；而現代生物技術則是科學技術人員利用創造與改造技術方法，形成全新的生物類型和生物機能，進而為人類社會服務[1]。其主要起源于20世紀50年代的生物分子學理論，結合了細胞學、微生物學及基因學等各類生物科學理論，形成的新型生物技術學科。當前，現代生物科學技術主要由分子生物學、細胞生物學、微生物學、免疫學、遺傳學、生理學和系統生物學等各學科構成；同時，結合了化學、化工、計算機和微電子等其他類型學科內容，進而形成了一門多學科互相滲透的綜合性學科。

2 當前農業作物栽培學科實踐研究

農作物栽培學作為農業技術科學重要的一個分支，對當前的農業技術發展起到了不可忽視的作用。在這一學科領域中，其概念與實踐應用內容如下。

2.1 作物栽培學概念分析

栽培學是以研究作物的生長發育規律與環境條件的關系、有關的調節控制技術及其原理為主要任務，是一門綜合性的技術科學。在這一概念研究中，研究者發現，栽培學概念要點在于以下3個方面。首先，以農作物栽培過程為研究核心；其次，研究重點包括農作物生長規律特與環境條件因素間的關系；最后，如何利用生長條件以及環境因素的調節控制技術，改善農作物栽培與生長質量，降低生長周期的綜合性學科。這一學科應用研究的開展作用包括提高農作物栽培生長的數量和質量，降低農作物生產整體成本，提高農民生產勞動效率，實現農業生產經濟效益的提升等現實意義。

2.2 栽培學實踐應用探討

在人類農業技術發展中，栽培學一直伴隨著農業生產的不斷進步與發展。通過對最早期的野生植物進行人工培育，使其具有生產價值與經濟性狀，再經過培養使其遺傳性趨于穩定，使之成為可以適宜人類長期農業生產的作物植物，就是最早期的栽培學應用過程。隨著這一技術的不斷發展，當前的農業栽培學已經發展到農業生產的各個層面與領域。在農業生產中，栽培技術的應用主要包括了以下內容。一是新型作物品種的培養。隨著農業技術的發展，農業生產對于高產、防病性強、營養豐富等新型作用品種的需求正在不斷增加。在這一需求引導下，栽培技術人員開展了新型作物栽培研究工作，如高產糧食作物、抗病性強的蔬菜作物等新型作物的培養，保證了農業技術的不斷發展。二是新型品種的推廣培養。新型農作物在實驗推廣過程中，會受到地區氣候、土壤等各類因素影響，出現變異、病蟲害、退化減產等各類問題。而當地的栽培技術人員就需要結合地方特點，開展實地的栽培技術研究，提高新型品種的適應性。三是作物改良研究。新型農作物改良研究，是促進作物質量提升的重要工作。將新型作物品種與地方優秀品種進行雜交改良，提高地方優秀品種質量，避免品種退化的栽培研究，一直是農業研究的重要內容。

3 生物技術在栽培學中的應用研究

將現代生物技術應用到栽培學實踐研究中，是當前栽培學科技術發展的重要措施。在農業技術研究中，生物技術的應用有助于新型作物培養的開展。在栽培學實踐中，現代生物技術的深化應用包括了雜交與轉基因技術兩項主要技術的應用。

3.1 雜交技術應用實踐研究

作為生物技術主要內容，雜交技術經過多年實踐應用，在栽培技術學科領域得到了廣泛應用。在雜交技術發展中，分子生物技術、遺傳學等生物技術的應用，極大地提高了新型雜交作物品種質量的提升。形態改良主要是利用雜交過程培養出作物株型形態優秀的農作物；而雜種優勢則是利用雜交過程，提高作物的遺傳特性。兩者結合即可培養出產量高、抗病性強、遺傳穩定的新型作物種子。當前，在我國水稻雜交技術中，現代生物技術的應用包括了以下幾點。一是利用生物分子技術對作物進行雜交改良，培養出超高產與品質改良、抗病抗逆性協調性，提高新品種作物的整體質量；二是進一步將分子生物技術融合深入到常規育種過程中，更好地發揮出分子生物技術在作物改良中的作用；三是結合雜交新品種推廣過程，改變雜交研究分子改良技術多是從單個基因或性狀入手的現狀，建立整體化的研究調控網絡，做好系統化的作物改良研究體系建設[2]。

3.2 轉基因技術應用主要問題

在現代生物技術應用研究中，轉基因技術的出現與發展極大地推動了作物栽培學發展進程。在當前的作物栽培技術應用中，轉基因技術的應用為新型作物品種培養指出了新的方向。生物轉基因技術在新作物研究中，可以發揮出以下作用。首先，可以提高作物產量。在農作物特別是糧食作物栽培研究中，農業技術研究者通過轉基因技術，將作物基因中融入高產作物基因，培養出高產、高質量的糧食作物，為解決世界糧食危機提供了支持。其次，培養出特殊要求的作物品種。在作物栽培研究中，根據地方氣候、土質和病蟲害等因素培養出新型的作物品種，是栽培技術研究的重要內容。例如，在我國棉花栽培研究中，為了降低棉鈴蟲對作物的危害，農業技術人員將危害棉鈴蟲消化道的Bt殺蟲蛋白基因進行改造，再將其轉到棉花基因中，培養出了新一代抗蟲害性能較高的棉花作物。最后，做好太空作物基因轉嫁研究。隨著太空作物理念的出現，如何將太空變異作物中的新型優勢基因進行提取，進而將其轉嫁入已有作物中，發揮太空作物基因優勢，是當前轉基因作物研究的重要內容。但需要注意的是，轉基因作物因其破壞了作物基因的穩定性，進而會出現一些危害性變化，進而造成了社會中對轉基因作物安全性的信任危機。

4 結語

現代生物技術的發展，對于農業栽培學科發展與實踐應用水平的提升起到了技術支持性作用。為此，農業技術研究者針對現代生物科技與栽培學科技術特點與應用實踐內容，利用作物雜交與轉基因技術兩種常用的生物技術，深入開展了栽培學科實用研究，為農業作物新品種栽培研究提供理論支持。

參考文獻

[1]李旭萍.應用現代生物技術深化作物栽培學科研究的商榷[J].中國農業信息，2013（3）：84.

[2]曹衛星，朱艷，田永超，等.作物精確栽培技術的構建與實現[J].中國農業科學，2011，44（19）：3955-3969.

（責任編輯：劉昀）