王文躍
摘要:玉米味道甘甜,營養價值極高,是人們喜愛的食物之一。但受到環境污染的影響,玉米病蟲害問題越來越嚴重,為了減少玉米的損害,科學家研究出規模化轉基因技術,它可以提高玉米的免疫力,減少病蟲害對玉米的侵蝕。本文將探析玉米規模化轉基因技術體系的構建與應用,具有一定的現實意義。
關鍵詞:玉米;規模化轉基因技術;構建
前言:玉米是一種生存能力很強的農作物,它在全球范圍內都有廣泛的分布,玉米的營養成分高,且不容易發胖,因此越來越多的人將其作為主食食用。但受到環境的影響,玉米作物常年受到干旱與病蟲害的侵蝕,導致玉米大量減產,對此,有關部門應當加強對規模化轉基因技術的推廣,提升玉米作物質量。
一、轉基因技術相關內容綜述
(一)概念
轉基因理論最早來自于分子生物學范疇。基因片段是決定生物形態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,并經過數代的人工培植,使生物達到穩定的遺傳狀態,最終形成區別于傳統生物形態的新生物品種,不僅繼承了傳統品種的生長優勢,同時也具備更強的生存能力,更有效的抵御外界的惡劣環境。
(二)玉米運用轉基因技術的意義
近年來,國家提出土地集約化管理與農業集約化生產的理念,玉米種植與呈現出大規模與規范性特征,因此轉基因技術也要順應時代的發展,建立起規模化轉基因技術體系。當玉米轉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出不同的特征,影響到玉米的實際價值。為了確保遺傳的穩定性,研究人員需要采取單拷貝與無載體骨架插入形式,使玉米自身的狀態與性質不受影響。
國外的玉米轉基因技術研究工作已相對成熟,并取得了一系列技術成果,而我國的研究起步相對較晚,對此,我國必須加大對玉米轉基因研究的重視力度,建立起玉米規模化轉基因研究體系,培育出具有實用價值的玉米新品種。此外,我國也應當加強對轉基因專業技術人才的培養,提升研究工作的實效性,使我國玉米轉基因技術的研究能夠取得進一步發展。
二、玉米轉基因應用現狀分析
(一)抗除草劑轉基因玉米
該種轉基因玉米具有成本低、產量高等優點,在我國的應用十分廣泛,同時也是我國玉米規模化轉基因技術未來研究的重要項目之一。所謂抗除草劑轉基因,就是一種來自于微生物的轉基因技術,其中NK603就是采用該技術而研發的新品種。
(二)抗蟲轉基因玉米
受到自然環境的影響,蟲害已經成為農業經濟發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,我國長期利用農藥治理病蟲害,雖然收獲了一定的效果,但卻導致土壤被破壞,與此同時,病蟲害在長期接觸農藥后也會產生一定的抗藥性,致使病蟲害的形勢越來越嚴峻。抗蟲轉基因能夠有效的解決這一問題,并克服農藥帶來的不利影響。
(三)抗病轉基因玉米
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,一旦發病就會導致植株的大面積死亡,抗病轉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化,為玉米的健康生長奠定有力的基礎。
(四)抗旱轉基因玉米
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,通過轉基因技術可以有效的提高玉米作物的抗旱能力,使玉米的產量不斷提升,提高栽種者的經濟效益。
三、玉米規模化轉基因技術體系的構建與應用
(一)轉基因受體材料的選擇
我國對玉米規模化轉基因技術的研究已經取得了一定的進展,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最終培養出一系列的培養基。并以自交系340等作為受體材料,完成玉米遺傳轉化性狀的研究實驗。通過一系列分析工作,研究人員最終發現,當培植室的溫度保持在60%時,玉米的生長情況最良好,且農桿菌的侵染效果也最好。優質的玉米培養呈現出了絕佳的穩定性,農桿菌的侵染效率也有大幅度的提高。
(二)建立規模化轉基因技術體系
在完成玉米幼胚芽與農桿菌的共同培植后,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勢。例如,以45℃為最佳溫度為恒定值;選擇半胱氨酸來提升農桿菌的浸染效率。通過對玉米成分的科學研究,使侵染工作達到最佳效果,提升幼胚的存活率。
除上述的內容外,規模化轉基因技術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定性,以免因轉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備等都不予重視,致使幼胚的質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合,可以確保溫室內光照條件良好,提升幼胚的存活率[2]。
(三)玉米規模化轉基因技術體系的實際應用
玉米轉基因技術的出現,可以有效的提升轉基因技術的實際應用效果,為我國農業大學、科研單位的研究工作奠定有力的基礎,在轉基因技術的引導下,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,不同地區都有不同的地質條件,對玉米也有著不同的生長要求,利用轉基因技術可以將玉米的各項優勢發揮到最大,防止水土不服等現象的發生,有效的保障玉米的產量。
結語:綜上所述,玉米轉基因研究工作對我國農業的發展具有十分重要的作用,對此,我國應當建立起獨立的轉基因技術研究體系,積極學習西方的研究經驗,結合不同地區的實際情況,制定針對性的轉基因研究計劃,使我國玉米面積大幅度提高,滿足現代社會的實際需求。
參考文獻:
[1]胡祎然,張明楊.氣候變暖、玉米增產與轉基因技術應用的實現路徑[J].江蘇農業科學,2017,45(24):341-344.
[2]崔寧波,張正巖,張曲薇.轉基因玉米材料的選育及產業化研究進展[J].河南農業科學,2017,46(06):13-22.