試論生物技術(shù)在牧草改良中的運用

霍嘉瑤

摘 ?要：當(dāng)前，隨著現(xiàn)代草地畜牧科技的不斷發(fā)展，人們已經(jīng)逐漸意識到生物技術(shù)在牧草改良中的作用。從某種程度上看，飼草的品質(zhì)的好壞，將會在很大程度上決定和影響著動物的生產(chǎn)性能、營養(yǎng)成分。為此，作者便從牧草品質(zhì)改良進行研究，集中運用各種生物技術(shù)，更好地促進牧草品質(zhì)的改善。文章在干物質(zhì)可消化性、蛋白質(zhì)以及維生素等方面進行研究，可以有效地促進牧草改良工作的順利進行。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù);牧草品質(zhì);運用

1 干物質(zhì)消化率的研究與運用

一般來說，細胞壁的木質(zhì)化，就是在牧草成熟之后，促進牧草消化性降低的主要目標，木質(zhì)素對牧草可消化性的影響主要是取決于木質(zhì)素單體的組成和功能基因。總體而言，木質(zhì)素的含量以及細胞壁的多糖交鏈程度，可以有效減低牧草中木質(zhì)素的含量，進一步提高牧草干物質(zhì)的消化率，從而更好地幫助動物進行消化，改善牧草的品質(zhì)和營養(yǎng)價值。

1.1 逐步降低牧草體內(nèi)木質(zhì)素含量的策略研究

為了能夠逐步降低牧草體內(nèi)的木質(zhì)素含量，這就必須要通過一系列的措施來調(diào)節(jié)木質(zhì)素合成關(guān)鍵酶基因來全面減低木質(zhì)素的實際含量。在目前的情況來看，我國研究人員已經(jīng)成功地利用多種木質(zhì)素來進行生物合成。同時，我們可以利用共抑制和反抑制等方面的方法來逐步降低木質(zhì)素的含量。

一般來說，利用肉桂醇，可以有效地催化木質(zhì)素的單體合成，同時利用反義RHA技術(shù)，更好地促使牧草中木質(zhì)素活性逐漸降低，使得轉(zhuǎn)基因的木質(zhì)素溶解性和消化率得到全面提升。

另一方面，通過PAL來積極參與到木質(zhì)素等多個次生代謝物質(zhì)的進一步合成。但是，牧草當(dāng)中的木質(zhì)素含量，并不是越低便是越好，這是因為木質(zhì)素在促進植物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和保持其強度方面有著非常重要的作用。另一方面，由于某些基因的改變，可能會引起植株的不正常生長，以及環(huán)境適應(yīng)性和抗性降低等方面的現(xiàn)象，例如，當(dāng)CCR活性逐步下降時，一般的煙草便會出現(xiàn)植株變小的情況進而導(dǎo)致管塌陷等一些非正常生長現(xiàn)象。我們通過研究后發(fā)現(xiàn)，抑制PAL的活性，往往都會隨著一些非正常的生長情況或者是抗逆性下降出現(xiàn)。為此，只有充分調(diào)節(jié)木質(zhì)素合成，才能切實注重基因的協(xié)同調(diào)節(jié)。

1.2 切實利用植物生長發(fā)育率低來逐步降低木質(zhì)素的實際含量

從某種程度上看，木質(zhì)素在牧草中主要是起到維持植物結(jié)構(gòu)和強度作用，而在植株的莖葉和組織結(jié)構(gòu)中含量較高。為此，在盡量減少植株體內(nèi)莖葉以及減緩植株衰老方面，這就必須要持續(xù)增強干物質(zhì)可消化性的途徑。同時，可以利用常規(guī)育種技術(shù)來減少莖葉所需的多代選擇。若是利用分子生物學(xué)的相關(guān)技術(shù)來分離開花和細胞分裂基因，以此更好地對其進行調(diào)控。另一方面，可以利用抑制開花和調(diào)控細胞分裂，這樣就可以極大減少植株體的內(nèi)莖，從而整體降低木質(zhì)素的實際含量。在目前，我們已經(jīng)克隆多種與開花相關(guān)的基因，利用細胞的分裂，可以有效地促進細胞的活性，進而能夠保持其活躍的生命狀態(tài)。通過上述的分析中，可以看出，我們可以切實利用基因控制來逐步減少植株體內(nèi)莖葉的衰老，全面控制好木質(zhì)素的實際含量。

1.3 提升牧草當(dāng)中的類黃酮含量

通常情況下，類黃酮含量，這是一種具有較弱雌激素樣活性的植物次生代謝產(chǎn)物.同時，還具有強心、降血脂以及對抗性激素等方面的作用。在我國畜牧產(chǎn)品中，很多物質(zhì)中的抗生素嚴重超標，在一定程度上影響了人民的健康和農(nóng)牧產(chǎn)品出口。在畜禽飼料中，可以適當(dāng)添加大豆黃酮，這樣就能夠有效地促進動物生長，逐步降低飼料的成本，增強動物的機體免疫力。一般情況下，黃酮都是廣泛存在于豆類作物和豆科牧草當(dāng)中，但是這種含量是非常低的，若是利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，則能夠整體提升牧草當(dāng)中黃酮和類黃酮化合物中的含量，這將會對畜牧業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重要作用。

2 單寧合成的調(diào)節(jié)與運用

單寧，這是一種通過類黃酮途徑來合成的多聚苯丙酸類的化合物，已經(jīng)廣泛地存在于植物當(dāng)中，能夠?qū)δ承┒箍颇敛菪誀町a(chǎn)生非常重要的作用，一般來說，若是存在飼料植物中的單寧，能夠?qū)游锏臓I養(yǎng)代謝產(chǎn)生非常重要的影響。當(dāng)單寧含量達到干物質(zhì)的百分之四左右，便認為能夠?qū)ι鬆I養(yǎng)產(chǎn)生一種危害。若是在較高濃度下，單寧可以通過家畜的唾液蛋白質(zhì)進行相互作用，從而產(chǎn)生收斂性，進而逐步降低對木材的采食量。同時，還可以通過逐步減少瘤胃微生物的數(shù)量，從而有效地降低瘤胃的發(fā)酵功能，若是嚴重的高分子單寧，便可以在家畜瘤胃降解成為小分子的酚類化合物。

若是利用適當(dāng)含量的單寧，可以有效地改善牧草的品質(zhì)，單寧利用消化酶和瘤胃蛋白質(zhì)進行結(jié)合，從而保護纖維素的含量。與此同時，還可以全面破壞蛋白質(zhì)的泡沫，以此來降低動物的脹氣，進而保護微生物脫氨所造成的營養(yǎng)物質(zhì)丟失。

一般來說，很多的植物單寧含量，總是受到一個或者是幾個基因的控制，為此，我們可以利用分子遺傳學(xué)的方法來改變單寧的實際含量。但是，由于單寧對于動物的營養(yǎng)有著雙重作用，所以在牧草改良中，一定要充分注重其對不同牧草植物特性的影響。同時，在這一過程中，還要考慮到單寧的含量，很有可能會逐漸喪失其他優(yōu)良性狀。由于白三葉草當(dāng)中的單寧所含量非常低，所以，這就必須要逐步提高其含量，若是一些具有高含量的單寧牧草中，必須要逐步降低單寧的含量。到目前為止，我國已經(jīng)開展了利用分子遺傳學(xué)的方法，以此更好地調(diào)節(jié)單寧含量，進而達到改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和分子量等方面的目標。

3 注重利用果聚糖代謝來提升牧草的可溶性含量

通常情況下，所有植物當(dāng)中所含有的碳水化合物，都是來自于大氣當(dāng)中的二氧化碳，而且，果聚糖基本上屬于多聚果糖分子，就是作為儲藏碳水化合物的物質(zhì)，廣泛地存在于植物細胞中。若是兩人或者是兩個以上的果糖基來轉(zhuǎn)移酶的作用，而高等植物果聚糖代謝的控制是一項非常復(fù)雜的過程，若是不同的植物種類，其發(fā)育階段的果聚糖代謝存在很大的差異，同時還會受到環(huán)境影響。另一方面，由于果聚糖的組織結(jié)果多樣化，若是聚合度不同，其調(diào)節(jié)效果自然也會有所差異。

此外，果聚糖在牧草植物中產(chǎn)生重要的作用，主要是因為果聚糖是一種可溶性的碳水化合物，若是可溶性碳水化合物水平的升高，將會抑制木質(zhì)化所引起的可消化降低，在牧草中一些非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的濃度增加，進而影響了動物對牧草的吸收，在瘤胃中對于蛋白質(zhì)的獲取和活體重的增加。低聚果糖作為一種益生素，在經(jīng)歷小腸之后還沒有被吸收，在大腸中就可以選擇性發(fā)酵，從而作為自身的能量和營養(yǎng)，有效地增殖雙歧桿菌，改善腸道的環(huán)境。但是，在近期的研究中表明果聚糖的積累，可以有效地增強植物的抗逆性。

利用轉(zhuǎn)基因的辦法，果聚糖的合成調(diào)節(jié)來進行品質(zhì)和抗逆性改良，并且已經(jīng)在豆科牧草中進行嘗試，作者發(fā)現(xiàn)，若是從多年生長的黑麥草中逐步分離果糖基轉(zhuǎn)移酶，并且有效地運用在果聚糖合成的遺傳學(xué)解析中。另外，還可以逐步提升牧草維生素中的含量。維生素是動物必需的微量元素，一般與動物的正常生長、發(fā)育以及抵御疾病等方面有關(guān)，而且，植物當(dāng)中的天然維生素E的抗氧化性能比合成維生素E強很多，所以，我們可以充分利用維生素含量來提高牧草的質(zhì)量。

4 結(jié)束語

總的來說，為了能夠更好地加強生物技術(shù)在牧草改良中的運用，就必須深入分析當(dāng)前牧草改良中生物技術(shù)的運用，才能促進牧草改良工作的順利進行。

參考文獻

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