現(xiàn)代生物技術(shù)在作物病蟲害防治中的應(yīng)用

項(xiàng) 君

（山東省農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校濟(jì)南市分校，濟(jì)南250000）

現(xiàn)代生物技術(shù)在作物病蟲害防治中的應(yīng)用

項(xiàng) 君

（山東省農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校濟(jì)南市分校，濟(jì)南250000）

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，多是利用化學(xué)農(nóng)藥防治病蟲害，這個(gè)過程會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境的平衡，同時(shí)也殺死了一部分益蟲。因此，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)積極開展生物技術(shù)防治方法。文章介紹了現(xiàn)代生物技術(shù)在作物病蟲害防治中的應(yīng)用，以供參考。

現(xiàn)代生物技術(shù) 病蟲害防治 應(yīng)用

長期施用化學(xué)農(nóng)藥，會(huì)使害蟲產(chǎn)生抗性，不利于農(nóng)作物的生長。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，在防治病蟲害過程中，開始借助生物技術(shù)，取得了顯著效果?，F(xiàn)代生物技術(shù)在防治作物病蟲害的過程中，符合農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要，也迎合了可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求。

1 現(xiàn)代基因工程對(duì)作物病蟲害防治的影響

基因工程是目前最具代表性的防治作物病蟲害的現(xiàn)代生物技術(shù)，其中涉及到CP基因和RP基因等，CP基因可以誘導(dǎo)作物對(duì)相關(guān)的病蟲害加以免疫，從而提高作物本身對(duì)病蟲害的抵御能力，此項(xiàng)基因工程在國內(nèi)外備受重視。RP基因主要是通過高科技手段，實(shí)現(xiàn)病毒的復(fù)制，形成一種復(fù)制酶基因，確保及時(shí)將病毒編碼，再利用其他的形式和組合生成相關(guān)的聚合酶，由此快速合成病毒基因DNA。另外，這種基因工程還能將一些存在問題的復(fù)制酶基因轉(zhuǎn)入至相關(guān)的作物中，有效地降低病毒的復(fù)制速率。Sat-RNA及中和抗體屬于低分子RNA的一種，主要是依靠著病毒來完成相關(guān)的復(fù)制，在病毒具體復(fù)制過程中，產(chǎn)生一系列的輔助病毒影響，在相關(guān)的癥狀上發(fā)生一系列的變化。對(duì)作物進(jìn)行病蟲害防治的時(shí)，可以通過病毒癥狀適當(dāng)減弱Sat-RNA，確保農(nóng)作物良好生長，同時(shí)也需要相關(guān)的科研人員高度重視此技術(shù)的運(yùn)用。

2 運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)防治作物病蟲害的意義

多數(shù)生物體中，存在著一系列的蛋白酶抑制劑，這種蛋白酶抑制劑能夠使生物體代謝正常，屬于一種提供保障的基因。與此同時(shí)，此類基因可以更好地抵御外界侵害，多是抑制各種蛋白水解酶，避免生物體造成破壞。近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，生物技術(shù)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢，相關(guān)科研人員更加關(guān)注蛋白酶抑制劑的探索，因此隨著研究的不斷深入，研究范圍也在不斷拓寬。

3 運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)防治作物病蟲害的策略

3.1 植物育種與繁殖

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，使得生物技術(shù)逐漸應(yīng)用于農(nóng)作物病蟲害防治中，在植物育種與繁殖中應(yīng)用效果顯著，如對(duì)一些品種優(yōu)良的作物通過基因工程的作用轉(zhuǎn)至另一種品種中，從而獲得更高的產(chǎn)量，并且保障了農(nóng)作物的質(zhì)量。在提升品種抗性的同時(shí)，減少了傳統(tǒng)種植過程中繁瑣技術(shù)，有利于快速展開病蟲害防治工作，避免作物出現(xiàn)大面積病害的情況。傳統(tǒng)的育種方式更加便利省時(shí)，同時(shí)也具有高效益，尤其在現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，這種植被育種和繁殖方式更能帶來巨大收益，彰顯出植物基因工程在防治病蟲害方面的價(jià)值。現(xiàn)階段的玉米、大豆等作物開始廣泛運(yùn)用抗蟲、抗病、抗除草劑的轉(zhuǎn)基因工程應(yīng)用階段。

3.2 生物固氮

如果農(nóng)作物生長中出現(xiàn)了土壤氮素流失情況，則會(huì)導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化?，F(xiàn)今生物技術(shù)可以為農(nóng)作物的生長創(chuàng)造有利條件，同時(shí)也能為農(nóng)作物的生長提供幫助。生物固氮技術(shù)可以有效節(jié)約能源，且會(huì)保護(hù)環(huán)境。近些年，固氮基因工程的發(fā)展腳步越來越快，基因組學(xué)和相關(guān)的功能基因組學(xué)成功建立，從而為生物固氮技術(shù)的應(yīng)用提供了可靠保證，使其增加了新的動(dòng)力。目前，國家已經(jīng)成功構(gòu)建了12株水稻糞產(chǎn)減菌耐氨工程菌，通過對(duì)農(nóng)作物施用此種細(xì)菌，可以有效節(jié)約化肥用量，也能適當(dāng)增產(chǎn)，平均增產(chǎn)高達(dá)5.0%～12.5%。

3.3 生物農(nóng)藥

農(nóng)作物病蟲害防治需要實(shí)時(shí)借助先進(jìn)的技術(shù)手段，如生物農(nóng)藥的利用。生物農(nóng)藥主要是指通過生物活體或相關(guān)的代謝產(chǎn)物來防治病蟲害，此類農(nóng)藥不會(huì)影響作物的正常生長。在生物農(nóng)藥應(yīng)用過程中，主要是開展大規(guī)模的微生物源農(nóng)藥。近些年，國家生物農(nóng)藥已經(jīng)取得了良好的發(fā)展態(tài)勢，并且建立了40多家研究機(jī)構(gòu)，其中涉及近300家企業(yè)。如阿維菌素是很好的生物農(nóng)藥，它具備較強(qiáng)的觸殺活性和胃毒活性，因此是較好的殺蟲劑。另外，井岡霉素是目前應(yīng)用于防治水稻紋枯病的代表性生物農(nóng)藥。

3.4 生物反應(yīng)器

1997年，世界上誕生了第1個(gè)克隆羊“多莉”，這種動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)取得了前所未有的發(fā)展，象征著動(dòng)物核移植技術(shù)的重大突破，同時(shí)利用轉(zhuǎn)基因植物和動(dòng)物器官組織高效表達(dá)并生產(chǎn)的活性功能蛋白生物反應(yīng)器研究在近年來已取得了明顯進(jìn)步。多種技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用為農(nóng)作物病蟲害的防治創(chuàng)造了條件，同時(shí)也有助于推進(jìn)現(xiàn)代生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

4 現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)防治病蟲害產(chǎn)生的影響

4.1 農(nóng)作物自身的毒性問題

轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物在多數(shù)情況下，會(huì)將細(xì)菌和病毒作為重要的載體，因此會(huì)將轉(zhuǎn)入的基因連接到相關(guān)的細(xì)菌和病毒上，通過相關(guān)的導(dǎo)入作用，將其導(dǎo)入至受體細(xì)胞中，從而讓受體細(xì)胞展現(xiàn)出表現(xiàn)型。在基因轉(zhuǎn)移的過程中，常常使用反轉(zhuǎn)錄病毒，經(jīng)過相關(guān)的研究證實(shí)，反轉(zhuǎn)錄病毒存在誘發(fā)癌癥和其他類型疾病的可能。

4.2 抗藥性和過敏性

棉鈴蟲本身會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉產(chǎn)生一定的抗性，因此轉(zhuǎn)基因的抗蟲棉能夠?qū)Φ?、2代棉鈴蟲有著較強(qiáng)的毒殺作用。但后期的3、4代棉鈴蟲會(huì)對(duì)其產(chǎn)生抗性。這種問題的存在，往往會(huì)讓轉(zhuǎn)基因抗性的害蟲對(duì)轉(zhuǎn)基因表達(dá)蛋白產(chǎn)生一定的抗性，因此需要噴灑多種農(nóng)藥，這樣會(huì)導(dǎo)致農(nóng)田和自然生態(tài)環(huán)境面臨較大威脅，加劇生態(tài)環(huán)境的惡化。

4.3 破壞生態(tài)環(huán)境

生物技術(shù)在抗病蟲害時(shí)，會(huì)導(dǎo)致生物多樣性面臨巨大威脅，甚至造成某些物種的滅絕，同時(shí)還會(huì)讓雜草對(duì)除草劑產(chǎn)生抗性，逐漸演變?yōu)椤俺?jí)雜草”，對(duì)其他農(nóng)作物的生長和生存造成阻礙。在使用生物技術(shù)的過程中，極易引發(fā)環(huán)境問題，特別是基因污染問題，打破了原本平衡的生態(tài)空間，影響生物多樣性的存在。

5 現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展趨勢

生物技術(shù)的發(fā)展起步較晚，因此和發(fā)達(dá)國家相比，存在一定的差距，需要國家政策的扶持。目前，“863”計(jì)劃和“973”計(jì)劃正在逐步推進(jìn)，并且取得了顯著成績，經(jīng)過20多年的發(fā)展與積累，初步構(gòu)建出轉(zhuǎn)基因育種科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，同時(shí)具備了抗擊病蟲害、抗除草劑等多種核心技術(shù)，使得水稻、玉米等轉(zhuǎn)基因作物取得了高水平的科研成果，同時(shí)也樹立了自身的特色和優(yōu)勢。在現(xiàn)代生物技術(shù)飛速發(fā)展的今天，農(nóng)作物的病蟲害防治效果將會(huì)更加明顯。

6 結(jié)語

現(xiàn)代生物技術(shù)在防治作物病蟲害方面具有顯著優(yōu)勢。需要國家生物產(chǎn)業(yè)建立合理科學(xué)的制度，充分調(diào)動(dòng)人力資源，抓住現(xiàn)階段的良好時(shí)機(jī)，在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)上，關(guān)注現(xiàn)代生物防治病蟲害技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)階段的現(xiàn)代生物技術(shù)科研成果，推進(jìn)生物高新技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際運(yùn)用。確保在新時(shí)代的背景下，充分顯現(xiàn)出現(xiàn)代生物技術(shù)的利用價(jià)值，結(jié)合現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)發(fā)展的具體情況，在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，引進(jìn)先進(jìn)的現(xiàn)代生物技術(shù)，確保農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

[1] 楊麗麗，鄭偉.設(shè)施蔬菜栽培連作障礙分析及綜合防治.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，（8）：917～920，924

[2] 段美春，劉云慧，張鑫，等.以病蟲害控制為中心的農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀建設(shè).中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，（7）：825～831

[3] 張法瑞，楊直民.中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中的科學(xué)和教育因素.農(nóng)業(yè)考古，2012，（1）：329～338，355

[4] 章東方，張海珊，嚴(yán)丹侃.生物技術(shù)在植物保護(hù)方面的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)（上半月刊），2012，（1）：30～32

[5] 楊普云，梁俊敏，李萍，等.農(nóng)作物病蟲害綠色防控技術(shù)集成與應(yīng)用.中國植保導(dǎo)刊，2014，（12）：65～68，59