生物技術(shù)在植物保護(hù)實(shí)踐中的分析

段眾偉

摘要 生物技術(shù)具有保障現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要作用，將生物技術(shù)充分應(yīng)用于植物保護(hù)工作，不僅能夠提高植物保護(hù)水平和質(zhì)量，還能夠?yàn)橹参锱嘤l(fā)展提供充分保障。生物技術(shù)主要是通過(guò)基因工程技術(shù)、植物組織培養(yǎng)技術(shù)以及微生物農(nóng)藥技術(shù)等技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)植物保護(hù)。與國(guó)外生物技術(shù)研發(fā)相比，我國(guó)生物技術(shù)研發(fā)應(yīng)用較晚，有待深入研究與探索。因此，為進(jìn)一步強(qiáng)化生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用、保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展，主要分析與研究了生物技術(shù)在植物保護(hù)中的實(shí)踐應(yīng)用途徑，以期為促進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞 生物技術(shù)；植物保護(hù)；實(shí)踐；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S476 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2023）07–0029-03

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，越來(lái)越關(guān)注與重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)。生物技術(shù)在植物保護(hù)中的有效應(yīng)用不僅能夠充分保證植物健康生長(zhǎng)，還能夠有效減少化學(xué)農(nóng)藥的應(yīng)用，落實(shí)環(huán)境保護(hù)理念。因此，開(kāi)展對(duì)生物技術(shù)在植物保護(hù)中應(yīng)用的相關(guān)研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。主要從基因工程技術(shù)、微生物農(nóng)藥、無(wú)病種苗培育、植物細(xì)胞工程4個(gè)方面討論與探析了生物技術(shù)在植物保護(hù)中的實(shí)踐應(yīng)用。

1 生物技術(shù)概述

生物技術(shù)主要是指在生物體系、生物學(xué)、生物原理基礎(chǔ)上研發(fā)的相關(guān)技術(shù)。生物技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可以通過(guò)后期的人為控制、融入其他領(lǐng)域技術(shù)等相關(guān)方式，提高生物技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，并提升生物各項(xiàng)指標(biāo)性能?；诖颂攸c(diǎn)，生物技術(shù)被廣泛應(yīng)用于當(dāng)今社會(huì)的各行各業(yè)。

20世紀(jì)，國(guó)內(nèi)外諸多生物領(lǐng)域?qū)W者便提出了細(xì)胞學(xué)學(xué)說(shuō)，該學(xué)說(shuō)不僅有效擴(kuò)大了生物技術(shù)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域，同時(shí)為續(xù)存具有優(yōu)良基因的植物、動(dòng)物等相關(guān)生物奠定了重要基礎(chǔ)。

生物技術(shù)的發(fā)展起步與實(shí)際應(yīng)用較晚，直至19世紀(jì)70年代才被系統(tǒng)性地落實(shí)了生物技術(shù)的研究與探索工作，在持續(xù)性探索與研究期間，涉及免疫學(xué)、基因工程學(xué)、生物學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域，為社會(huì)的健康發(fā)展與提高人們生活質(zhì)量奠定了重要基礎(chǔ)[1]。隨著對(duì)生物技術(shù)的不斷研究與探索，在如今的綠色環(huán)保背景下，生物技術(shù)被廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等相關(guān)工作，不僅能夠提升農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)的安全性、全面性以及完整性，還實(shí)現(xiàn)對(duì)有害生物的針對(duì)性防治與科學(xué)防控。

植物保護(hù)工作較為常用的生物技術(shù)是植物細(xì)胞工程。植物細(xì)胞全能性是落實(shí)植物細(xì)胞工程的重要組成部分之一，基于植物細(xì)胞或亞細(xì)胞水平實(shí)施遺傳改造。為進(jìn)一步提升植物的利用與改良成效，需要結(jié)合實(shí)際情況，在無(wú)菌環(huán)境下，運(yùn)用植物體細(xì)胞雜交、植物組織培養(yǎng)等相關(guān)技術(shù)。植物細(xì)胞工程中的主要內(nèi)容是植物組織培養(yǎng)、植物細(xì)胞培養(yǎng)等相關(guān)工作。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中，植物細(xì)胞工程作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的體系被廣泛運(yùn)用于植物保護(hù)工作，并發(fā)揮著重要的作用與價(jià)值。

2 生物技術(shù)在植物保護(hù)工作中的必要性

為保障生態(tài)環(huán)境多樣性，需要結(jié)合實(shí)際情況切實(shí)提升植物保護(hù)工作的科學(xué)性與合理性。植物在實(shí)際生長(zhǎng)階段往往會(huì)因自身抗性問(wèn)題而出現(xiàn)感染、病變等相關(guān)問(wèn)題。同時(shí)，針對(duì)部分抗蟲(chóng)性較弱的植物而言，存在發(fā)生蟲(chóng)害的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)绊懺撝参锼趨^(qū)域內(nèi)的其他植物。在傳統(tǒng)植物保護(hù)工作中，相關(guān)工作人員一般利用農(nóng)藥滅殺植物體中的害蟲(chóng)，并抑制蟲(chóng)害的繁殖與生長(zhǎng)。雖然此種方式的收效較為顯著，但在實(shí)際應(yīng)用期間往往會(huì)因農(nóng)藥用量掌握不精準(zhǔn)或不合理而導(dǎo)致蟲(chóng)害滅殺不完全，進(jìn)而造成翌年蟲(chóng)害依舊，甚至部分蟲(chóng)體產(chǎn)生了對(duì)單一農(nóng)藥的抗藥性，降低了農(nóng)藥滅蟲(chóng)的有效性與可持續(xù)性。

不僅如此，若農(nóng)藥用量過(guò)多還會(huì)對(duì)植物體自身造成不可逆影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐芍参锼劳鯷2]。因此，基于綜合角度分析發(fā)現(xiàn)，利用農(nóng)藥開(kāi)展植物保護(hù)工作的預(yù)期效果并不理想。為有效加強(qiáng)植物保護(hù)工作的有效性、可持續(xù)性以及科學(xué)性，應(yīng)當(dāng)以生物技術(shù)為基礎(chǔ)、以植物保護(hù)為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)基于生態(tài)環(huán)境自循環(huán)的蟲(chóng)害防控效果。針對(duì)植物病蟲(chóng)害，要結(jié)合具體情況，如保護(hù)植物的生長(zhǎng)環(huán)境、特點(diǎn)等相關(guān)因素，利用針對(duì)性的生物技術(shù)完成植物保護(hù)工作，一方面，能夠切實(shí)降低或避免植物出現(xiàn)蟲(chóng)害的可能；另一方面，能大幅減輕了對(duì)植物自身生長(zhǎng)狀態(tài)的影響。

3 生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用策略

3.1 基因工程技術(shù)

在植物保護(hù)工作中，基因工程技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，該技術(shù)是現(xiàn)階段生物技術(shù)中效用強(qiáng)且靈活性高的技術(shù)之一?；蚬こ痰膽?yīng)用原理和理論基礎(chǔ)是分子遺傳學(xué)（圖1），基因工程技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用期間所使用的方法如下：首先，根據(jù)植物特點(diǎn)和形狀選擇合適且有利于植物健康生長(zhǎng)的外源基因；其次，抽取植物本體細(xì)胞，并根據(jù)體外重組的方式將其與外源基因進(jìn)行有效組合，組合后觀察細(xì)胞活性，而后再將其導(dǎo)入植物受體細(xì)胞，從而改變植物原有遺傳特性；最后，基于植物保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)要求，如抗蟲(chóng)性、抗旱性等，利用多樣性手段分析植物生長(zhǎng)期間及其生長(zhǎng)后的性狀表現(xiàn)，選擇滿足當(dāng)前植物保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的植物體，并確定該品種和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。基于此特點(diǎn)，相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)植物特點(diǎn)、性狀等相關(guān)因素，利用基因工程技術(shù)對(duì)植物開(kāi)展針對(duì)性保護(hù)。

基于植物生長(zhǎng)角度來(lái)看，只有植物具有較強(qiáng)的抗蟲(chóng)性，方可切實(shí)減輕或避免植物遭受蟲(chóng)害影響，從而確保植物在實(shí)際生長(zhǎng)階段的安全、綠色環(huán)保，為提高農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

目前，國(guó)內(nèi)基因工程較為常見(jiàn)的技術(shù)方式有2種，即間接轉(zhuǎn)移法和直接轉(zhuǎn)移法。間接轉(zhuǎn)移法是指選擇合適的載體搭載外源基因，并將其導(dǎo)入至植物細(xì)胞，較為常見(jiàn)的載體有植物病毒、原菌等；直接轉(zhuǎn)移法是指以植物細(xì)胞特性為基礎(chǔ)，將所選基因直接轉(zhuǎn)移至植物體內(nèi)[3]。

除此之外，還可以通過(guò)植物抗病育種、抗除草劑育種等相關(guān)方式實(shí)現(xiàn)植物保護(hù)。在現(xiàn)階段的植物病害預(yù)防中，預(yù)防難度較高的病害為植物病毒病害，而通過(guò)有效應(yīng)用基因工程技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)植物病毒病害的精準(zhǔn)性、靶標(biāo)性預(yù)防，同時(shí)還能夠切實(shí)減輕病蟲(chóng)害對(duì)植物自身的負(fù)面影響。

與傳統(tǒng)方式相比，基因工程技術(shù)通過(guò)直接進(jìn)行植物抗病育種，從而切實(shí)提升植物體在實(shí)際生長(zhǎng)階段的抗病性。合理運(yùn)用基因工程技術(shù)可以在滿足環(huán)境保護(hù)要求的前提下，大幅提升植物的抗病、抗蟲(chóng)能力，以此保障植物保護(hù)工作的順利開(kāi)展與高效落實(shí)，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)、林業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域的可持續(xù)、健康發(fā)展。

3.2 微生物農(nóng)藥

微生物農(nóng)藥在植物病蟲(chóng)害防治過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，其能夠基于精準(zhǔn)、針對(duì)的原則體現(xiàn)植物病蟲(chóng)害的有效防治效果。一般情況下，微生物農(nóng)藥主要組成部分包括經(jīng)基因修飾的微生物活體、真菌、細(xì)菌等相關(guān)生物。結(jié)合實(shí)際情況在合理范圍內(nèi)對(duì)植物體使用微生物農(nóng)藥，不僅能夠切實(shí)提升植物體實(shí)際生長(zhǎng)階段的抗病性與抗蟲(chóng)性，還能夠起到抑制病蟲(chóng)害的效果，有效減輕蟲(chóng)害、病原菌對(duì)植物體所造成的危害和影響。

微生物農(nóng)藥的主要原理如下：微生物農(nóng)藥中的有益微生物需要汲取植物中的營(yíng)養(yǎng)成分，從而確保其順利成長(zhǎng)與繁殖，且在此過(guò)程中不會(huì)對(duì)植物體本身造成負(fù)面影響[4]?；诖耍枰嚓P(guān)技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際情況，合理應(yīng)用微生物農(nóng)藥，營(yíng)造有益微生物與植物體中原有病原菌爭(zhēng)奪養(yǎng)分的條件，從而達(dá)到抑制原有病原菌生長(zhǎng)的效果。

傳統(tǒng)農(nóng)藥在實(shí)際使用過(guò)程中會(huì)因具體用量欠缺合理性或精準(zhǔn)性而導(dǎo)致植物、蟲(chóng)害等產(chǎn)生抗藥性，同時(shí)可能對(duì)植物體的生長(zhǎng)造成負(fù)面影響，無(wú)法有效落實(shí)可持續(xù)性的植物保護(hù)效果。而微生物農(nóng)藥的主要作用對(duì)象為植物體中的蟲(chóng)害，且不會(huì)對(duì)蟲(chóng)體生物性造成影響，其基于營(yíng)養(yǎng)層面實(shí)現(xiàn)扼殺病原菌或蟲(chóng)害的效果。因此，微生物農(nóng)藥在使用過(guò)程中可以有效避免耐藥性的產(chǎn)生。值得注意的是，在正式使用微生物農(nóng)藥前，需要相關(guān)技術(shù)人員充分結(jié)合實(shí)際情況，基于植物特性、表現(xiàn)等相關(guān)因素，選擇具有較強(qiáng)針對(duì)性、契合性的微生物農(nóng)藥。常見(jiàn)微生物農(nóng)藥如圖2所示。

在微生物農(nóng)藥實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要確保所使用的應(yīng)用方法與技巧具有較強(qiáng)的合理性與科學(xué)性，例如，將待噴灑微生物農(nóng)藥的環(huán)境溫度控制在適合有益微生物生長(zhǎng)與繁殖的溫度，根據(jù)微生物農(nóng)藥內(nèi)相關(guān)微生物類型與存活需求明確溫度數(shù)值，一般保持在25 ～30 ℃之間，以此為微生物農(nóng)藥的應(yīng)用提供保障。

在微生物用藥應(yīng)用前，需要相關(guān)技術(shù)人員對(duì)氣候條件進(jìn)行分析與判斷，避免因日照強(qiáng)度過(guò)高而影響微生物農(nóng)藥的實(shí)際應(yīng)用效果；避免雨天應(yīng)用微生物農(nóng)藥，防止有益微生物被雨水沖刷；避免將微生物農(nóng)藥與其他物質(zhì)混合使用，如堿性、酸性物質(zhì)或化學(xué)農(nóng)藥等而降低微生物農(nóng)藥的實(shí)際效用[5]。

微生物農(nóng)藥在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中充分體現(xiàn)了生物防治的理念，其本質(zhì)上屬于無(wú)毒、無(wú)害農(nóng)藥，可以在保護(hù)植物健康生長(zhǎng)的前提下，有效提高植物產(chǎn)量?；谖⑸镛r(nóng)藥的綠色環(huán)保特點(diǎn)，其不僅可以切實(shí)減少環(huán)境污染，還能有效契合現(xiàn)階段我國(guó)綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，在未來(lái)的農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域中將成為農(nóng)藥的主要發(fā)展方向之一。

3.3 培育無(wú)病種苗

隨著生物技術(shù)與生物工程的持續(xù)性發(fā)展，目前植物保護(hù)要求和標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸提高。為進(jìn)一步增強(qiáng)植物保護(hù)工作在實(shí)際開(kāi)展期間的有效性與科學(xué)性，需要相關(guān)技術(shù)人員在植物抗病蟲(chóng)害的前提下，通過(guò)合理利用組織培養(yǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)病種苗的培育，以此提升植物在生長(zhǎng)與發(fā)育階段的有害生物抗性，進(jìn)而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。在無(wú)病種苗的實(shí)際培育過(guò)程中，首先，需要相關(guān)技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的抗病蟲(chóng)種苗，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行抗病蟲(chóng)植株的培育工作。其次，基于體外栽培植株的離體培養(yǎng)模式，將病毒、病蟲(chóng)進(jìn)行浸染分離，以此達(dá)到獲取無(wú)病種苗的目的。無(wú)病種苗在植物保護(hù)工作中的意義重大，能夠在減輕環(huán)境污染的前提下，防治植株病蟲(chóng)害。為獲取無(wú)病毒繁殖體，需要相關(guān)技術(shù)人員有效引進(jìn)無(wú)病毒種苗，根據(jù)植物的生長(zhǎng)環(huán)境情況與特點(diǎn)等，合理篩選無(wú)毒個(gè)體，同時(shí)做好脫毒工作，為后續(xù)無(wú)病毒株的培育奠定基礎(chǔ)[6]。

在培育無(wú)病毒種苗時(shí)，需要相關(guān)技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)培養(yǎng)基的重視。通常情況下，較為常見(jiàn)的培養(yǎng)基有MS培養(yǎng)基、White培養(yǎng)基等。在實(shí)際培育過(guò)程中，首先，需要結(jié)合實(shí)際情況，采取合理措施對(duì)幼葉、莖葉進(jìn)行消毒處理，而后對(duì)莖尖進(jìn)行剝離與接種操作。需要注意的是，為確保植株活率，需要根據(jù)待培養(yǎng)植株具體生長(zhǎng)需求，合理控制光照時(shí)間、強(qiáng)度、溫度等相關(guān)數(shù)值。一般情況下，可以將光照時(shí)間控制在16 h、光度控制在2 000～3 000 lx之間、溫度控制在22 ℃左右。除此之外，相關(guān)技術(shù)人員可以利用化學(xué)療法脫毒、莖尖微體嫁接、愈傷組織培養(yǎng)脫毒等相關(guān)方式完成脫毒操作。

3.4 植物細(xì)胞工程

以名貴、稀缺花卉的培育為例，花卉在實(shí)際生長(zhǎng)期間往往會(huì)受到眾多不確性因素的影響，導(dǎo)致花卉的生存能力較差。在傳統(tǒng)的花卉培育工作中，為有效提高花卉的生存能力、保障花卉健康生長(zhǎng)，通常會(huì)使用有針對(duì)性的病蟲(chóng)害防治技術(shù)對(duì)花卉開(kāi)展植物保護(hù)，但此種技術(shù)方法的應(yīng)用和效果往往無(wú)法達(dá)到理想狀態(tài)。因此，針對(duì)此種現(xiàn)象，可以應(yīng)用植物細(xì)胞工程，針對(duì)性地保護(hù)名貴、稀缺的花卉。

利用細(xì)胞全能性，有效復(fù)制植物細(xì)胞中含有的遺傳物質(zhì)，確?；ɑ芷贩N的優(yōu)良性能夠遺傳給下一代。值得注意的是，植物細(xì)胞工程技術(shù)的使用需要避免受病毒的污染，相關(guān)植物保護(hù)工作人員需要充分對(duì)整株繁殖的病毒進(jìn)行消毒處理，確?；ɑ苤参锬軌蚪】瞪L(zhǎng)。

大量實(shí)踐應(yīng)用表明，植物細(xì)胞工程技術(shù)具有快速繁殖、培育周期短、培育品質(zhì)高等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。借助實(shí)際的花藥培養(yǎng)或者劃分培養(yǎng)深入剖析植物細(xì)胞工程技術(shù)，相關(guān)植物保護(hù)工作人員在科學(xué)誘導(dǎo)下，能夠?qū)⒒ㄋ幹械幕ǚ勰曳只蛊浒l(fā)育成為單倍體胚，進(jìn)而形成單倍體植株。需注意的是，該培育過(guò)程需要在光照充足和陰暗的環(huán)境下交替作業(yè)，花蕾的處理溫度為7 ℃，同時(shí)需在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)14 d左右，最后通過(guò)離心收集花粉[7-13]。

4 結(jié)束語(yǔ)

在植物保護(hù)工作中充分應(yīng)用生物技術(shù)能夠有效落實(shí)環(huán)境保護(hù)理念，提高植物產(chǎn)量和質(zhì)量，提升植物保護(hù)水平。但我國(guó)對(duì)生物技術(shù)的研究應(yīng)用相對(duì)較晚，還需進(jìn)一步加大對(duì)生物技術(shù)的研究與探索力度，通過(guò)強(qiáng)化基因工程技術(shù)、微生物農(nóng)藥、植物細(xì)胞工程等生物技術(shù)的應(yīng)用，有效培育出更多優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的植物品種，同時(shí)對(duì)減少植物生產(chǎn)成本、保障現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益十分有益。

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Practical Analysis of Biotechnology in Plant Protection

Duan Zhong-wei （Jingchu University of Technolog， Jingmen， Hubei 448000）

Abstract Biotechnology plays an important role in guaranteeing the development of modern agriculture. The full application of biotechnology in plant protection can not only improve the level and quality of plant protection， but also provide adequate guarantee for the cultivation and development of plants. Biotechnology mainly realizes plant protection through genetic engineering technology， plant tissue culture technology， microbial pesticide technology and other technical methods. Compared with foreign biotechnology research and development， Chinese biotechnology research and development application is late， need to be in-depth research and exploration. Therefore， in order to further strengthen the application of biotechnology in plant protection and guarantee the high quality development of agricultural production， this paper mainly analyzes and studies the practical application ways of biotechnology in plant protection， in order to provide reference for promoting the development of modern agriculture

Key words Biotechnology; Plant protection; Practice; Application