陈常秀
一、 转基因技术的含义
传统的育种防虫害技术不仅盲目性较大,而且由于农作物隔代遗传的影响,导致其筛除的频率较低,因而培养出的优良性状很难在后代中顺利的保持下去。而转基因技术则是对于特定基因的定向转移,目的性较强。与传统的育种方法相比,突变的概率大大增强,并且这种技术打破了原有的种族界限,其优良特性可以很好的保持下来,并在后代中得到持续的表达。
二、转基因技术对于病虫防害的促进作用
根据以上所述,转基因技术的优势是比较明显的。经过多年的发展,该技术也取得不少的成果,比如农作物中常见的抗虫、抗病毒、抗真菌等特性,这些特性对于保持农作物较为优良的品质无不立下了汗马功劳,下面就对于转基因技术在促进这些病虫防害中的作用进行阐述。
1、抗虫特性
转基因技术发展到现阶段,取得最好的成果就是为农作物的病虫防害中培养出了抗虫基因。抗虫基因的过程就是根据细菌、植物或者昆虫体内发现的抗虫基因,将其获取并导入到农作物的体内,使得培养出的农作物也具有相应的基因,从而能够表现出抗虫的特性。这种技术最早起源于得到科学家对于苏云金芽孢杆菌的发现,通过转基因技术,可以使得植物被昆虫食用后,在消化道内由细菌产生的毒素与昆虫自身肠道上的特异性蛋白相结合,从而导致细胞由于渗透平衡被破坏而破裂,其幼虫也由于母体的停止取食而死亡。这是最初转基因技术对于农作物抗虫特性的最大贡献。该项技术发展到后来,也逐渐延伸到像烟草、转基因棉花或者水稻等农作物中,并取得了不错的成果。
2、抗病毒特性
在防治害虫的同时,转基因技术也为农作物的生产带来了看病毒特性。举例来说,在以往烟草花叶病毒能够感染烟草等植物,从而使得后者的产量和性质降到最低。而通过观察感染后的烟草叶子可以发现,受到感染的烟草叶会在染病之后自觉的产生抵御病毒入侵的能力。根据这一发现,科学家将产生这种抵抗性的基因引入到烟草的细胞中,并使得烟草能够产生此种抗病毒的外壳蛋白,进而对于该种类别的病毒表现出一定的抗性。转基因带来的抗病毒特性不仅于此,马铃薯卷叶病毒也是抗病毒的一个特性。每年因为该病毒而使得全世界的马铃薯减产达到200万吨以上。在科研工作者的不断努力之下,人们首次建立了用卷叶病毒复制酶基因互补 DNA 核酸分子探针测转外壳蛋白基因植株中的卷叶病毒的新技术。并取得了不错的成果,同时该领域对于转基因马铃薯的抗性机理也在做进一步的深究和优化。
3、抗真菌特性
转基因技术也在培养农作物抵抗外界真菌的侵袭方面做出了一定的贡献。几丁质是真菌细胞壁的组分之一。几丁质酶可破坏几丁质。美国科学家已从灵杆菌中分离出几丁质酶基因并导入烟草中。大田试验结果表明,这种转基因烟草抗真菌感染与施用杀真菌剂同样有效,而且收成更好。目前,已将几丁质酶基因导入番茄、马铃薯、莴苣和甜菜,并正在进行大田试验。这一技术将对蔬菜和果实类植物抗真菌感染具有重要意义。
4、抗细菌特性
农作物在生产过程中,不仅受到害虫、病毒和真菌的干扰,其还在很大程度上受到细菌的威胁。转基因技术自研究以来,就将抗细菌特性放在工作的首要位置。目前国外已经将抗菌肽基因转入到烟草和土豆中。在比如Jaynes将天蚕素B基因导入到烟草中,并培养出相应的抗细菌的品种。据研究的资料显示,目前农作物中抗菌特性的研究取得了重大的突破。较为出名了除了上述所说,还有Wang等将来自抗病品种的抗白叶枯病基因Xa21导入感病品种中,获得了高抗白叶枯病菌的转基因植物。将胡萝卜软腐欧文氏菌果胶酸酯裂解酶编码基因转入马铃薯,转基因马铃薯在受到病原物侵染时,植物组织受伤,释放果胶酸酯裂解酶,该酶分解植物细胞壁,释放一种寡糖激发子,对软腐病的抗性大大提高;将胡萝卜软腐欧文氏菌编码AHL合成酶的expI基因导人烟草,表达expI的转基因烟草对胡萝卜软腐欧文氏菌侵染的抗性提高。
三、结语
总之,转基因技术对于农业生产中的病虫害防治起到了不可替代的作用。一旦将转基因技术大力推广到植物的种植当中,不但可以获得丰厚的经济利益,同时有关物种的优良特性也可以得到保留和继承。从而为科研上获得更好的特性提供了可能。如今有报道说转基因技术是有风险的,但是这种说法并不可靠。相信凭借着技术的发展,这种技术会发展的越来越完善,从而极大的推动现代农业科技的进步。
(作者单位:276317 山东省临沂市沂南县铜井镇农业综合服务中心)