從生物工程技術認識植物保護研究的發(fā)展趨勢

黃晨

摘 要：植物的保護，主要是對植物病蟲災害的防治和保護。而隨著生物技術的持續(xù)發(fā)展，將生物技術用于植物保護能夠更好的鑒別植物的病原，從根本上預防植物的病害。同時，生物農藥的使用能夠有效的、專一的殺死病原菌，并不產(chǎn)生污染與公害?？梢哉f，生物技術應用于植物保護，極大的改善了植物保護的現(xiàn)狀，具有極高的社會價值。本文對生物工程技術在植物保護領域的應用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢進行了探討。

關鍵詞：植物保護 生物技術 趨勢

引言

近年來，隨著氣候環(huán)境的變化，加之種植隨意、不合理的栽培等原因造成病蟲害的頻繁出現(xiàn)，對植物保護提出了更為嚴峻的考驗。在過去，植物保護更多的是以防治為主。且病蟲出現(xiàn)的情況下采取的防治手段主要為噴灑農藥。而農藥的過度使用帶來了嚴重環(huán)境問題和食品安全問題。近年來，隨著生物工程技術的迅速發(fā)展，其在植物保護領域的應用得到了極大的發(fā)展。生物工程技術充分運用分子生物學的最新技術，定向地改造生物及其功能，創(chuàng)造出具有特定功能的新物種，然后通過合適的條件進行擴大培養(yǎng)，最終發(fā)揮它們獨特生理功能一門新興技術。目前，生物技術在植物保護方面已經(jīng)表現(xiàn)出了很多獨特的優(yōu)勢，且在未來的發(fā)展中起著非常重要的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一、轉基因植物的應用

農業(yè)實踐表明，防治植物病害最有效且最根本的措施是不斷培育出具有特殊性能的植物新品種，例如抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗?jié)?、抗鹽堿以及抗除草劑等性能，從而減少植物對農藥和化肥的依賴，減少因為農藥和化肥的過度使用帶來的環(huán)境問題。而植物基因工程能夠快速、定向的獲得這些抗性品種。

轉基因植物是采用DNA重組技術，將具有特殊功能的外源基因導入到植物細胞的基因組內，在植物細胞內表達且能穩(wěn)定遺傳給后代的新的植物品種。目前轉基因植物主要采用的方法包括農桿菌介導法、直接轉入法、原生質體融合法以及花粉管通道法。

我國在轉基因植物的研究方面也已經(jīng)取得了重大的進展。僅在2008年-2010年間，我國培育的新抗蟲棉品種就達到了36個。有效的控制了棉鈴蟲對棉花的病害[1]。這一舉措不僅實現(xiàn)效益160億元，同時打破了跨國企業(yè)對棉花市場的壟斷，國內棉花企業(yè)躋身進入國際市場，參與國際競爭。

二、微生物農藥的應用

自第二次世界大戰(zhàn)時期，DDT高效殺蟲劑問世以后，有機氯型、有機磷型等農藥由于其使用簡單，效果顯而易見等特點得到了廣泛的應用。之后，隨著農藥的濫用造成了一些列的問題，例如環(huán)境污染、病害蟲的耐藥性以及農藥殘留，有益菌在維持土壤環(huán)境等方面的重要性等，科學家們開始致力于尋求一種更安全有效，同時不影響有益菌的生存的無公害農藥。隨著生物技術的發(fā)展，生物農藥應運而生。

生物農藥主要是指微生物農藥，它是指利用微生物或其代謝產(chǎn)物來促進植物生產(chǎn)，同時防治病、蟲、草或者鼠害的侵蝕。這類微生物農藥具有選擇性強，不易產(chǎn)生抗性等特點。

目前，細菌、真菌、病毒等微生物均可用于植物病蟲的防治，且都取得了較好的效果。其中中，細菌性殺蟲劑主要是利用蘇云金芽孢桿菌[2]，是目前應用最為廣泛的細菌性殺蟲劑。其含有的伴孢晶體可釋放出伴孢毒素，而伴孢毒素會對蟲體的細胞組織造成破壞，導致害蟲的死亡。而病毒類殺蟲劑利用病毒高度的寄生專一性，使其對非靶標昆蟲安全；對人畜及作物安全，在環(huán)境中無殘毒。能在靶標害蟲種群內流行。作用速度慢，由于病毒進入蟲體內需要經(jīng)歷7-14天的大量增殖，才能導致害蟲死亡?？股仡悮⑾x劑主要是利用微生物代謝過程中產(chǎn)生的抗生素，殺死或者抑制病原微生物的繁殖。

總之，微生物農藥在植物保護領域的應用廣泛，在未來的發(fā)展中具有廣闊的前景。

三、分子生物學在植物保護領域的應用

病原菌是植物病害的要素之一，其傳播體量或者是繁殖體量以及密度是病害發(fā)生以及流行的一種重要的因素，其傳播能力與流行病的流行速度以及流行周期長短有著重要的關系。因此，鑒定以及監(jiān)測病原菌具有非常重要的意義[3]。隨著現(xiàn)代生物技術，尤其是分子生物學技術的快速發(fā)展，為病原菌的鑒定提供了先進的技術手段。目前，分子生物學技術已經(jīng)逐漸應用于植物病原菌的鑒定。且由于分子生物學技術檢測病原微生物時不需要培養(yǎng)，具有很高的靈敏度，故與傳統(tǒng)的方法相比，該技術具有簡便、快速和經(jīng)濟的優(yōu)點。

四、結論與展望

隨著農業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，生物技術的不斷革新，植物保護研究的工作不斷 想著邊緣學科邁進。充分發(fā)揮生物工程技術在植物保護領域的應用，包括分子生物學、基因工程、發(fā)酵工程、酶工程以及細胞學研究，建立和完善植物保護的綜合治理防治工程，努力將植物病害從治理轉為預防，研究和解決過程中遇到的問題。通過基因工程不斷選育出優(yōu)質、抗蟲、高產(chǎn)的新品種。嘗試生物和人工誘變技術，尋求高靈敏度的分子水平技術，探索較強特異性的檢測技術，開發(fā)新的抗病疫苗以及獲取更多的昆蟲毒素基因。制定利用生物技術進行植物保護的合理措施和方案，不斷發(fā)展新的生物制劑，取得更好的成績。

參考文獻

[1]章東方，張海珊，嚴丹侃.生物技術在植物保護方面的應用現(xiàn)狀與展望[J].安徽農學通報，2012，18（01）：30-32.

[2]劉鐵紅，莊 嚴，徐鐵男.城市園林植物保護中應用生物防治措施的現(xiàn)狀[J].遼寧林業(yè)科技，2002（S1）：15-16.

[3]周益林，黃幼玲，段霞瑜.植物病原菌監(jiān)測方法和技術[J].植物保護，2007（03）：20-23.