刍议转基因技术在林业病虫害防治上的应用

吴 青

（吉林省公主岭市范家屯镇林业工作站 136105）

在我国社会持续发展过程中，社会各界日益重视环境保护问题，我国绿化面积也在逐步增加。随着森林种植面积的增加，我国环境虽有所改善，但林业病虫害问题仍然严重影响着树木生长，对森林系统发展极为不利。以往，大多使用化学农药防治林业病虫害，但由于用药不够规范，引发了农药污染、高残留等问题。将转基因技术应用到林业病虫害防治工作中，可有效避免这些问题。

1 转基因技术

转基因技术是由进化论发展而来的分子生物学。其指的是：可由特定生物体基因组中提取特定基因，也可采用人工合成制定DNA 片段。将DNA 片段转入特定生物中，与其基因组结合在一起，基因组重组后进行人工培育，进而获得具有稳定特征的个体。采用此种技术培育的生物具有可塑性特征。树木转基因指的是将外源基因植入特定树木基因组中。可经由细胞重组、遗传物质转移等多种技术转变树木遗传特性，从而培育出具有抗虫、抗病等特征的树木。

2 林业常见病虫害种类分析

2.1 根腐病

树木根腐病的发生范围较广，如根部出现腐烂，会造成树木根系不能吸收必要的水分、养分，叶片出现发黄、枯萎。长此以往，树木由于缺少必要的水分、养分最终导致死亡。通常情况下，树木刚栽植时更易患根腐病，且相较于干燥地区，潮湿地区树木更易患根腐病。树木根腐病初期呈现浅褐色，在树木病症加重的同时其颜色也随之加深，最终导致树木死亡。

2.2 叶斑病

叶斑病大多出现于树木叶片位置，且叶斑病可安全过冬，在天气转暖之后将再次发生。雨季，树木叶斑病更为严重。树木叶斑病初期，叶片出现褐色斑点，随着病症的加重变成红褐色，然后树叶脱落，最终导致树木死亡。

2.3 蚜虫

此类昆虫也可称为“腻虫”，其分布范围较广，且大多存在于春季。在每年4、5 月，蚜虫刺吸树木汁液为害，造成树木发黄，最终影响树木的正常生长。

2.4 杨小舟蛾

杨小舟蛾对杨树的生长造成较大影响，其幼虫藏匿于杨树中，啃食杨树的叶子及汁液，若杨小舟蛾数量较多，杨树叶子则会被啃食干净。若未及时进行防治，杨小舟蛾将在杨树上产卵，并越冬繁殖，再一次对杨树生长造成危害。

3 转基因技术在林业病虫害防治上的运用

3.1 抗虫基因

3.1.1 微生物防治。将转基因技术应用到林业病虫害防治中，可利用微生物实现这一目的。研究发现，土壤中广泛分布着苏云金杆菌（其属于芽孢杆菌的一种），其产生的晶体蛋白具有降低虫类活性的作用，此晶体蛋白在融入昆虫体内后，与昆虫体内的消化酶产生一定作用，在昆虫体内释放毒蛋白分子。毒蛋白分子形成后可与昆虫肠道部位皮细胞纹缘膜中的特异受体融合起来，使细胞穿孔，进而破坏昆虫肠壁，最终使昆虫死亡。曾有专家学者通过转基因技术对树木基因进行改造，利用方便树木表达的G、C 碱基替代不方便树木表达的A、T 碱基，可有效增加树木Bt 基因表达量，有效防治鳞翅类害虫。部分专家学者在Bt 高毒力野生菌株当中融合了vip83 基因，且获得光谱工程菌，其可预防夜蛾等昆虫。

3.1.2 凝集素防治、蛋白酶抑制剂防治。凝集素在自然界中广泛存在，存在于树木、微生物中，且凝集素可与特异单糖、寡糖蛋白融合起来，同时凝集素可与昆虫消化道中的糖蛋白融合在一起，进而产生毒害反应，以实现消灭有害昆虫的目标。我国朱玉等学者曾经克隆了凝集素基因，且对DNA 序列进行研究。在树木中应用此技术，可预防同翅目害虫。在林业病虫害防治工作中应用蛋白酶抑制剂，可减少化学农药用量，其作用机制为：蛋白酶抑制剂可影响昆虫体内消化酶，进而达到降低昆虫耐受性、达到消除虫害的目标。

3.1.3 动物抗虫基因运用于林木病虫害防治。研究发现，昆虫体内含有一种具有抗虫效果的酶，即几丁质酶，其可用于防治林业病虫害。目前，已有专家学者由转基因林木中提取出了几丁质酶，并且选择2%融合在锯谷盗食物当中，锯谷盗受到几丁质酶的影响死亡。由此可发现，在林木病虫害防治工作中利用动物抗虫基因，可有效防治病虫害，保障树木正常生长，如针对杨小舟蛾防治，可利用转基因技术改良杨树，杨树6 月份具有良好抗虫性能，7、8 月份抗虫性能降低，但9 月份抗虫性能又会提高。说明转基因杨树抗虫性能高低具有动态性的特点。转基因杨树可有效预防幼虫期杨小舟蛾，还可防治天幕毛虫等虫害。总之，转基因杨树的抗虫性能较好，可不需喷洒化学农药处理病虫害，有效降低环境污染。

3.2 抗病菌病害基因

利用基因技术把真核生物编码抗菌肽基因融入树木中，能实现抵抗病菌的目标，保障树木正常生长。目前，先进国家林业病虫害防治工作中已成功应用抗菌肽基因，比如：Jaynes 在树木基因中融入了天蚕素B 基因，从而培养出了转基因植物，其具有抗枯萎功能，这些转基因植物在生长过程中并不会受到病虫害的影响枯萎。部分专家学者在感病树木中融入了抗白叶枯病基因，培养出的树木具有抵抗百叶枯病的功能。部分专家学者已成功克隆了芽孢杆菌中的AHLs 水解酶基因，并将AHLs 水解酶基因融入树木基因中，培育出转基因树木，其可抵御多种病菌，如此可有效提高树木抗病能力，保证树木正常生长。

在科技迅速发展过程中，转基因技术在林业的应用逐渐增多，且培育出了多种新型转基因树木。这些转基因树木抗病虫害能力较强，且具有抗旱能力，因而我国可推广转基因树木，保证林木结构的科学性，这对防治林木病虫害、提高林业经济效益十分重要。

4 结语

综上所述，林业发展情况将直接影响我国经济发展速度及发展稳定性，然而病虫害将直接影响树木生长情况，甚至很会导致树木死亡。以往，大多选用化学农药防治林业病虫害，但采用此种方式不仅会污染周围环境，还会出现高农药残留。为此，将转基因技术应用到病虫害防治工作中，可有效提升病虫害防治效果，且减少环境污染；不仅可提升树木生长过程中病虫害防治能力，还可提升树木抗旱能力，这对提高林业经济效益，推动我国经济发展具有重要意义。