牧草生物技術及發(fā)展趨向分析

(新疆維吾爾自治區(qū)巴州草原工作站 841000)

0 引言

現(xiàn)如今，草業(yè)科學得到了廣泛研究，很多生物學的理論與技術已經(jīng)滲透到草業(yè)科學學科中。國內(nèi)外牧草生物技術研究取得了較多優(yōu)秀的成果。其中，在牧草基因克隆、遺傳轉(zhuǎn)化技術以及基因轉(zhuǎn)化技術等方面都取得了可人的成績。牧草的生物技術研究已經(jīng)成為國家重要的研究課題。

1 牧草組織培養(yǎng)研究進展

從牧草的種類看，有超過75%的牧草屬于禾本科牧草，通常情況下，這種牧草組織培養(yǎng)再生比較困難。很多研究人員都對禾本科牧草組織培養(yǎng)進行了深入研究，但研究成果并不明顯。禾本科牧草在組織培養(yǎng)過程中的難點比較明顯，適用的外植體相對比較單一。外植體類型主要有幼穗、原生質(zhì)體以及懸浮細胞等。這些外植體不僅取材難度大，而且還會受到季節(jié)的限制，常出現(xiàn)材料供應不足的問題[1]。牧草的離體培養(yǎng)的途徑主要分為愈傷組織培養(yǎng)、花藥培養(yǎng)、細胞懸浮培養(yǎng)以及原生質(zhì)體培養(yǎng)等。

2 牧草基因工程研究進展

牧草基因工程在我國起步相對較晚，主要是將功能基因有針對性、有目的地導入到受體中，進而得到轉(zhuǎn)基因植物。這種經(jīng)過改良的轉(zhuǎn)基因植物不僅可以提升牧草種類的抗逆性，更為牧草生物技術的研究奠定基礎。植物的基因遺傳工程中比較典型的就是外源基因的遺傳轉(zhuǎn)化。通過直接的基因轉(zhuǎn)移以及農(nóng)桿菌介導的轉(zhuǎn)化兩種形式來實現(xiàn)。前者包括原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化、電極法以及基因槍法等等，建立了相對遺傳基因轉(zhuǎn)化體系。另外，基因工程的遺傳改良研究成果顯著，已經(jīng)得到了轉(zhuǎn)基因植株牧草。同時，牧草的品質(zhì)也得到了改良。對畜產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量也起到一定的促進作用。不僅如此，牧草的抗病抗蟲基因工程也得到了發(fā)展和完善。病蟲害對牧草的產(chǎn)量以及營養(yǎng)價值等方面都會造成嚴重地影響，進而阻礙生產(chǎn)力的發(fā)展[2]?？共』蚬こ淘诳共《痉矫嫘Ч黠@。

3 牧草生物技術發(fā)展趨向分析

如今生物技術雖然在發(fā)展過程中存在著一定的不足之處，但是在改良作物的性狀方面以及培育新品種方面都起到重要的推動作用。目前，牧草阻止培養(yǎng)再生體系逐漸建立，而且遺傳操作相關技術也不斷發(fā)展，采用基因轉(zhuǎn)化手段來對牧草進行改良前景十分可觀。

(1)先進的分子生物學會被直接應用到牧草生物技術發(fā)展中，我國的牧草遺傳資源較為豐富，可以從中分離克隆新基因和基因調(diào)控元件。調(diào)控元件主要以時空特異性表達與轉(zhuǎn)基因穩(wěn)定遺傳表達為主。

(2)研究人員會更加重視外源基因，其在轉(zhuǎn)基因牧草的染色體上的具體位置以及提升后代遺傳穩(wěn)定性的相關規(guī)律。在此過程中可以采用基因轉(zhuǎn)化的方式來起到保護作用。這種方式可以提升外源基因表達的高效性。具體來說，外源基因多拷貝的導入，后代分離單拷貝的個體，避免不同轉(zhuǎn)基因存在著重復序列的問題[3]。對同一種植物導入不同的基因可以選擇不帶標記基因，這是為了減少轉(zhuǎn)基因失活的現(xiàn)象出現(xiàn)。另外，利用染色質(zhì)的特點，提升轉(zhuǎn)基因的表達效率。一般情況下，真核細胞染色質(zhì)中會存在著一組DNA序列，也被成為基質(zhì)結合區(qū)。

(3)牧草的新品種培育也會更多地依靠遺傳轉(zhuǎn)化手段，新型牧草具有更強的抗旱、抗寒以及耐鹽堿的性質(zhì)，在建設生態(tài)環(huán)境以及我國西部大開發(fā)的進程中起到至關重要的作用。

(4)牧草品質(zhì)改良基因工程的數(shù)量與規(guī)模會越來越大，牧草中蛋白質(zhì)以及硫氨基酸的含量不斷提升。另外，碳水化合物的含量也在逐漸增長。為了緩解可溶性蛋白質(zhì)的講解，單寧的含量需要控制在科學的范圍內(nèi)[4]。木質(zhì)素成分是提升牧草的可消化率的重要因素，牧草的飼用品質(zhì)也得到了改進和完善。

不僅如此，我國的牧草產(chǎn)品市場占有率與發(fā)展前景都非?？捎^。牧草種植逐漸朝著區(qū)域化和規(guī)?；姆较虬l(fā)展和推進。牧草加工企業(yè)逐漸提升了牧草產(chǎn)業(yè)化進程的加快，產(chǎn)業(yè)化運作模式將會成為牧草發(fā)展和運營的主要方式。

4 結語

總而言之，牧草生物技術的發(fā)展前景十分可觀，學科之間

的滲透程度不斷提升，研究工作也朝著更加深入的方向發(fā)展。生物技術應用到牧草研究和實踐中，促進了牧草科學的不斷發(fā)展與完善。牧草生物技術是具有較大潛力的技術類型，其結合了國內(nèi)外眾多先進的技術，在牧草生物技術的推動下，我國的草業(yè)與畜牧業(yè)的發(fā)展會更加穩(wěn)定高效。

[1] 霍秀文,云錦鳳,米福貴,等.牧草生物技術研究進展[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版),2014(3):22-24.

[2] 于林清,云錦鳳.中國牧草育種研究進展[J].中國草地,2014(3):65-67.

[3] 李瓊,周漢林.現(xiàn)代生物技術在牧草生產(chǎn)中的應用研究[J].草業(yè)科學,2014(10):5-7.

[4] 何瑋.生物技術在牧草及草坪草中的研究進展及應用前景[J].四川草原,2014(12):15-16.