生物技術在現代農業中的應用

徐雅群

生物技術在現代農業中的應用

徐雅群

（沈陽師范大學遼寧沈陽110034）

生物技術產生于1970年代初，其中淋巴細胞雜交瘤、DNA重組技術的應用已幫助人們解決了很多難題，包括能源、健康、環境等，獲得了人們的廣泛關注。文章探討了生物技術在現代農業中的應用。

生物技術；現代化農業；基因工程；生物農藥；生物固氮

隨著社會經濟的發展，人口也在不斷增加。為了滿足人們的正常生活需要，農業技術亟待提升，以生產出充足、優質、綠色的產品。目前，現代化信息、新能源、新材料、生物技術日益重要，已經成為支撐國家經濟發展的四大支柱。文章將細致分析當前生物技術發展情況，探究現代化農業生產中生物技術的應用。

1 現代生物技術概述

對于現代生物技術，其是對酶工程、微生物工程、細胞工程、基因工程等的統一稱謂，其針對生物部分組織、器官、細胞，或者生物整體展開研究，以DNA技術為根本，并利用多種生物工程原理，改造生物體。在現代生物技術中，每一方面都具有獨特的地方，同時彼此間相互聯系、互相作用，共同構成一個整體[1]。

生物技術的特征如下所示，第一，技術使用對象。在使用生物技術的過程中，生物是主要的研究對象。具體而言，大部分借助微生物的使用，小部分利用植物，從不利用不可再生資源，擁有很強的可持續性。第二，技術工作原理。在該技術發揮作用的過程中，化學過程逐漸被拋棄，轉而利用的是生物過程，而且其解決問題的范圍更廣泛，不再受傳統技術的限制，還可以降低環境污染，節約寶貴能源，形成生產優質、安全、高純度產品的有效途徑，在無廢生產、工藝生態化中完成清潔生產的任務。第三，技術產物易降解。經由生物技術生成的產品，是可以利用生物快速降解的。同時，生物降解后產生的物質，還可以作為營養物質再次利用[2]。總之，生物處理速度高，消耗的能源成本低廉，具有很強的專一性，還可以代替人工合成物、化石能源、化學藥物等，有利于降低環境污染，促使經濟發展呈現可持續狀態。

2 生物技術在現代農業中的應用

在農業發展中，生物技術的應用可以提升農作物品質、產量，特別是在如今這一個糧食匱乏背景下，其具有很好的發展空間。對此，我國政府給予了高度支持，比如“973 ”計劃、“863 ”計劃等召開，為生物技術在農業領域的應用提供了很大便利。

2.1 基因技術的應用

在傳統農業中，當研究農業作物時，通常使用的研究手法為數理統計學。在使用這一原理時，也就是將微效多基因作為一個整體，其可以操控某一數量性狀，比如成熟期、產量、品質等。在實際研究中，工作人員會發現一旦環境改變，微效多基因也會隨之發生改變，而且這些性狀的選擇往往是不好的那一方向，比如延長生長周期、降低品質等。因此，為了進一步了解基因變化，研究人員需要進行分解研究，整個操作比較復雜。

隨著現代生物技術的發展，研究人員可以使用基因技術，完成一個基因到另一個品種的轉移。通過這一操作，可以調節源于作物品質，比如提高產量、改良品質等，還可以增強作物抗病能力，起到抗蟲害、抗干旱等效果。目前，在農業種植領域，使用比較頻繁的目的基因有以下幾種，比如種子貯藏蛋白基因、蘇云金桿菌抗蟲基因、植物抗病基因等[3]。該類基因擁有優良的品質，借助提取使用，可有效調整作物本身性能，幫助其更好的生長，同時改良作物品質、提升作物產量。

為了更好的了解農業發展狀況，有關人員進行了詳細的調查研究。經過數據整合之后，發現在全球范圍內，60 %的農業種植都是利用了基因技術，而且其還處于不斷擴大中。在生物技術利用中，主要采用的模式就是植物基因工程。其中Rubisco酶是主要的研究對象，通過研究Rubisco酶，可以發現這一生物酶對二氧化碳的親和力比較高，可以有效減弱光呼吸競爭反應。在實際應用中，可以把分屬于不同品種的Rubisco酶導入植物細胞中，進而產生雜合誘導點突變現象，或者生成亞基酶分子，其就會發揮修飾酶活性、提高二氧化碳親和力功效。具體而言，可以利用遺傳轉化思想，把首先獲取病毒蛋白編碼基因，之后將其導入受體細胞中，例如，在黃瓜、甜瓜、番茄等蔬菜上，就可以利用該原理發揮作用。此外，還可以研究病毒反義基因、病毒復制酶基因、非病毒基因轉化等。比如，有的研究人員利用農桿菌介導法，在大白菜中導入TuMV-CP基因，促使白菜擁有遺傳轉化、離體再生體系，進而達到提高產量的目標。利用分子生物學檢測方法，進一步確定了轉基因植物中存在目的基因，并且該基因已經表達出來。

2.2 在生物固氮、農藥中的應用

在傳統農業中，為了實現病蟲害防治，通過使用化學手段，即使用化學農藥。通過這類藥物的使用，會降低害蟲危害，但與此同時，還會存在一定的毒害。關于這一問題，生物農藥技術的應用可以有效應對這一問題。對于生物農藥，其原料就是生物代謝產物。在制藥過程中，首先獲取產生生物藥物的基因，之后，將其導入微生物細胞中，最后，借助微生物的生長就可以獲得生物藥物。同時，微生物生長比較迅速，可以進行大規模生產，進而可以產生大量的生物藥物，減少藥物成本[4]。另外，在使用生物藥物的過程中，對周圍環境的影響比較小，有助于保護環境。

除了生物農藥以外，技術人員還研究了生物固氮技術。在使用該技術的過程中，借助固氮生物的作用，可以還原大氣中的氮，將其轉變為植物可以利用的氨，大大降低了能源的消耗，還不會造成環境污染。但是在實際使用中，該技術對糧食作物起到的效果不太理想，還需要進一步的研究。

3 小結

在如今的農業發展中，生物技術所起的作用越來越大。通過生物技術的應用，不僅可以提高農作物的產量、以及品質，還可以降低環境污染，實現綠色生產。同時，不使用不可再生資源，具有很強的可持續發展性質。

[1]武鑫偉.生物技術在農業方面的應用研究[J].鄉村科技,2018(28):65-66.

[2]于麗萍,劉霄明,李晶, etal.生物技術在黑龍江省農業生產中的應用[J].黑龍江科學,2017(9):1-2.

[3]徐康祺.現代生物技術在發展生態農業中的前沿應用[J].中國農業信息,2017(16):53-54.

[4]周建軍.現代化技術在農業種植中的應用研究[J].江西農業,2018(24):39.

徐雅群(1997- )，女，漢族，遼寧大連人，本科在讀，生物技術，沈陽師范大學。

S188

C

2095-1205(2019)07-43-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.07.25