生物技术在植物保护中的应用探究

　　摘 要：科学技术的快速发展, 带动了生物学的发展, 并使生物技术在植物保护中得到了广泛应用, 目前已经成为植物保护的常用技术之一, 对植物保护起到了极其关键的作用, 也使我国的农业现代化有了质的飞跃。本文探究了生物技术在植物保护中的应用, 并提出了未来可能的发展方向。

　　关键词：生物技术; 植物保护; 应用探究

　　近年来, 国内外许多国家都加强了对生物技术的深入研究, 特别是在植物保护上, 目前也得到了广泛应用。所谓生物技术, 就是指利用微生物或者生物有机体生产产品、改良产品, 或者通过微生物的培育实现人们想要的结果。具体包括:判断植物病毒和病源, 加强对植物病毒的治理;培育抗病虫种苗, 一定程度上减少病虫危害;研制高质量的农药, 避免使用普通农药产生许多的不良后果。生物技术在植物保护中的应用, 打破了传统植物保护界限, 降低了植物培育过程的成本, 保证了植物的产量和质量, 极大地提高了生产效益。总之, 生物技术的发展应用极大地促进了对植物的保护, 具有很好的发展前景。

　　1 基因工程技术在植物保护中的应用

　　1.1 培育无病种苗

　　我国在生物工程领域中积极运用生物技术, 在抗病虫种苗的基础上, 在创造并选择利用植物群体中之前从未出现的遗传变异, 逐渐取得了很多的进展。它其实是通过植物组织培养技术, 培育无病种苗, 从而保证各种植被的高产量和高品质, 提高了植被对有害生物的抗性。具体包括以下3种技术:一是筛选新的抗病虫种苗, 可以通过无性系突变体先获得无病毒苗, 再进一步培育出抗病虫植物, 对于病虫、病毒侵染的危害, 可以通过体外栽培植物的离体部分来实现, 然后就进行种苗培养会生成不含有病毒的完整植株, 再对植物种子进行繁殖培养, 从而获得无病种苗;二是通过外植体的花粉粒获得单倍体植株, 可在较短时间内培育出高纯度种苗, 从而筛选出抗性植株;三是利用茎尖脱毒技术也可以繁殖出许多无病种苗, 很大程度上提高了农作物的的产量。

　　1.2 研制基因工程农药

　　基因工程农药是生物技术中效果最为明显的技术, 代替了化学农药的使用, 起到防治病虫害的效果。目前普遍存在的现象是, 为了提高农作物的产量, 长期大量使用化学有机农药, 尽管在一定程度上起到了消除病虫害的作用, 但由于不断地使用, 导致因浓度过高而引发严重的后果, 不仅杀灭了病虫害, 也杀灭了病虫害的天敌, 使生态平衡遭到了严重的破坏。用时, 长期对植物使用有机化学农药, 使得病虫害产生了抗药性, 还是对植物造成了很大的损坏;农药中所含的化学成分多, 或多或少残留到农田中, 破坏了农田土壤条件, 也影响到了人们的身体健康。基因工程农药正是很好地解决了有机化学农药带来的各种问题, 有效避免了使用有机化学农药过程中出现的危害。如, 利用在昆虫体内寄生的杆状病毒, 将此病毒的基因在外源基因插入和表达, 就达到了扰乱害虫内部代谢平衡从而消除害虫的目的。显而易见, 基因工程农药具有高效、无毒无害、无污染等许多特点, 对环境保护也具有明显的作用。

　　1.3 培育抗病虫和抗除草剂植物

　　生物技术的在植物保护中的应用主要是利用了植物细胞的全能性。所谓全能性, 是指植物具有的每一个细胞都具有大致相同的DNA, 所以能够通过一个植物细胞培养出完整的植株。培育抗病虫植物, 可以通过往植物体内导入一些昆虫的毒素基因达到防治害虫的目的, 原因是害虫取食植物的同时也会吞入这些毒素, 进而被扼杀。培育抗除草剂植物主要是通过把含有破坏除草剂的基因导入植物体内, 从而使得植株对经常使用的除草剂产生了很大的抗性, 避免了除草剂产生的药害作用。截至目前, 我国在培育抗病虫与抗除草剂植物上也取得了一些突破性的进展, 已经把很多农作物如水稻、小麦、大豆等通过植物组织培养的方式研制出了再生植株。

　　2 其它生物技术在植物保护中的应用

　　2.1 植物组织培养技术

　　植物组织培养是生物技术中最常见的技术, 又被称为植物离体培养, 是指在无菌的条件下进行操作, 把植物体内的组织材料接种到人为制造的培养基上, 在可控的环境下进行离体培养。但是植物病毒和类病毒无法在培养基上生长繁殖, 必须在经过离体培养的寄生细胞或寄生组织里才能进行繁殖。由此可见, 通过植物组织培养技术为植物的抗性和离体鉴定提供了新方法, 利用植物组织培养的方式, 再结合无性突变体可以筛选出新的抗病虫根源, 进而获得抗病虫种苗、完整的植株, 由此可见, 通过离体栽培植物消除了病虫害的危害。另外, 花粉粒作为外植体也可以进行培养, 首先得到单倍体植物, 并利用单倍体可以在比较短的时间内培育出全新的纯合种苗, 再经过诱导最终筛选出具有抗性的植株。还有就是使用茎尖脱毒技术也可以培育出某些农作物的无病毒植株, 提高产量和质量。

　　2.2 发酵技术

　　近年来, 抗生素逐渐被人们熟知, 而发酵技术在植物保护中的具体应用就是制造含有抗生素的农药, 防止害虫对农作物的危害。现在我国大多数地区已经开始广泛使用抗生素来制造农药, 具有成本低、安全性能高、无污染等特点, 是农作物生长过程中使用的最佳农药。早在19世纪60年代我国就已经开始使用这一技术, 首先农药生产商使用了苏云金芽孢杆菌, 紧接着又培养出了Bt菌株, 并逐渐得到了广泛应用, 特别是在无公害农产品的生产上, 因为其主要特点就是具有极高的安全性能, 符合新世纪生产绿色产品的理念。同时, 我国研制生产的抗生素在国际上也有了一定的地位, 特别是在水稻种植中使用的井冈霉素, 极大地提高了水稻产量, 使农民获得了较高的收入, 为我国的农作物产业作出了巨大贡献。

　　2.3 分子生物学技术

　　植物保护是为了对危害到植物生长的害虫、杂草等有害生物研究出的一门科学, 因此要先对有害生物做出正确诊断和鉴定, 再对症下药通过合理的方法手段实现植物保护。生物技术在植物保护的许多应用中, 也包括使用生物酶技术, 去获得保护过程中需要的各种物质, 其原理就是在特定的条件下, 把微生物细胞、植物细胞等, 通过酶具有的催化特性, 保留了原料的免疫活性, 将原料转化为需要的物质。当前发展最好的就是利用生物酶技术来制造农药, 具有无公害、不易产生抗药性、成本低、操作简单等优点, 主要应用于对植物的病虫害防治, 是目前应用最为广泛、发展前景最为客观的一项技术。

　　3 结语

　　总之, 生物技术在植物保护中的应用产生了很可观的效果, 所起到的作用是毋庸置疑的, 所具有的优点也是其他技术无法替代的。不仅可以培育出许多抗病虫害的植物品种, 也提供了科学的技术手段诊断植物生长过程中的病毒和病源, 新型农药的使用免除了病虫的危害, 同时也有效避免了使用不合格农药产生的恶果。由此可见, 充分利用现代化的生物技术, 对植物保护起到了高效作用, 从而实现了对物种多样性的保护, 有利于人类与生态自然的可持续发展。当然, 生物技术在植物保护的应用中还是存在很多不足的, 需要不断地去探究研制, 从而使得植物保护可以获得更好发展, 更好地造福于人类。

　　参考文献

　　[1]梁佩瑶.植物保护中的生物技术应用[J].科技资讯, 2018, 16 (03) :114+116.[2]李晓然.现代科技在植物保护中的应用现状研究[J].农村经济与科技, 2016, 27 (02) :24-25.[3]张坤.刍议微生物农药在植物保护中的作用与展望[J].生物技术世界, 2014 (03) :42.

　　推荐阅读：《亚热带植物科学》(季刊)创刊于1972年，系福建省亚热带植物研究所主办的植物专业学术性期刊。

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