淺談生物技術在農業領域的應用

楊曉培

一、生物技術在農業育種方面的應用

隨著社會的不斷發展和人類生活水平的不斷提高，人類對農作物的產量與質量都提出了更高的要求，這就要求人類不斷培育出新的農作物品種。傳統育種方法具有周期長、成本高、效率低等缺點。而生物技術育種效率高，可以在短時間內培育出高產、優質、抗蟲等農業新品種。生物技術育種包括細胞工程育種、基因工程育種、單倍體育種。

（一）細胞工程育種

由于植物的細胞具有在發育上的全能性，即植物的細胞有發育成完整生物體的潛能，這是植物細胞工程的理論基礎。根據這一理論，以植物細胞為基本單位進行培養，根據人們的意愿改變其中的某個特性，從而培育出符合人們意愿的新品種。如中科院已經通過細胞工程培育成第三代青飼玉米新品種“科多8號”。該品種具有分枝多穗、根系發達、抗旱、抗倒、持綠度強、適應性強等特點，并開始種植，表現出較好的性狀與產量。

（二）基因工程育種

基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術。所謂基因工程是在分子水平上對基因進行操作的復雜技術，是將外源基因通過體外重組后導入受體細胞內，使這個基因能在受體細胞內復制、轉錄、翻譯表達。該操作打破了不同物種之間的生殖隔離，大大提高了育種效率，同時，可以培養出抗蟲、抗旱、抗病的優質農產品。蚜蟲一直是小麥的主要害蟲之一，可對小麥進行刺吸危害，影響小麥的光合作用，從而使小麥大幅度減產。一直以來，蚜蟲的防治主要靠噴灑殺蟲劑來實現，在殺死蚜蟲的同時，也消滅了蚜蟲的天敵，同時也污染了土地，造成了生態環境的破壞。專家經過研究，成功地將GAN抗蚜蟲基因導入小麥植株，誘導轉基因細胞分化，獲得了抗蟲轉基因小麥植株，再從中選出對麥蚜具有較強抗性的植株。經過篩選的“轉基因抗蟲小麥”蚜蟲減少70%以上，同時對褐飛虱、葉蟬等害蟲也有很好的防治作用。另外，這種“轉基因抗蟲小麥”的產量及品質都有很大的提高，也減輕了農藥對生態環境的破壞。

（三）單倍體育種

單倍體育種是利用花藥離體培養等組織培養技術誘導產生單倍體植株，再通過秋水仙素使染色體組加倍，從而使植物恢復正常染色體數的一種育種方法。包括孤雌生殖法、花粉花藥培養法、輻射照射法。利用單倍體育種技術可以使植株優良的基因快速純合，獲得穩定優良的品種，從而能夠提高育種的效率。目前，我國的科研工作者已經成功培育出遺單6號、科玉10號、秦單5號等玉米新品種，并且已經在生產上進行推廣。

二、生物技術在畜牧業中的應用

（一）畜禽方面

隨著生物技術的不斷發展，生物技術不僅在植物方面應用廣泛，而且在畜牧業中也有了很大的應用。1997年，隨著英國科學家成功將綿羊乳腺細胞移植到另一個去核卵母細胞質中，并且在受體綿羊中發育，并順利產下克隆羊，這起生物技術在動物界中的成功應用引起了世界轟動。從此，生物技術在動物中的應用已經成為各國發展的重點工程。

我國人口基數大，對奶制品的需求量比較大，然而我國的奶牛奶羊產奶率都較低，與國際上的種牛，種羊之間差距較大，如果單純地引進國外的種牛、種羊，不僅成本較大，而且處處受制于人，所以大規模的引進是不現實的。我國科學家經過不斷的研究，我國目前利用動物細胞核移植技術，已經實現對牛、羊的成功克隆。通過對高產奶牛的成功克隆可以使我們獲取更高質量與產量的牛奶，以最少的投入獲得最大的經濟效益。

（二）飼料方面

利用生物技術制作動物飼料不僅能夠提高我國飼料的產量，而且能夠降低飼料的生產成本，提高飼料的利用率，推動我國飼料行業健康、快速地發展。如我們已經利用生物技術制作甜味劑、酶制劑、益生素制劑、新型飼料蛋白質等新型飼料。這些新型飼料不僅能夠促進禽畜的健康生長，提高禽畜的產品質量，為人類提供更加健康的肉質，而且能夠進一步促進畜牧業穩定、快速、健康地發展。

綜上所述，生物技術在農業領域應用廣泛且扮演著越來越重要的角色。我國的生物技術目前來說雖有一定的發展，但與國外發達國家相比，有著很大的差距。我們要充分認識到自身的發展與不足，借鑒國外的發展經驗，利用我國豐富的物種資源，加大資金投入，加大科研，利用生物技術來推動我國農業的高效化、現代化、產業化發展。