生物技术在现代农业中的应用

徐雅群

生物技术在现代农业中的应用

徐雅群

（沈阳师范大学辽宁沈阳110034）

生物技术产生于1970年代初，其中淋巴细胞杂交瘤、DNA重组技术的应用已帮助人们解决了很多难题，包括能源、健康、环境等，获得了人们的广泛关注。文章探讨了生物技术在现代农业中的应用。

生物技术；现代化农业；基因工程；生物农药；生物固氮

随着社会经济的发展，人口也在不断增加。为了满足人们的正常生活需要，农业技术亟待提升，以生产出充足、优质、绿色的产品。目前，现代化信息、新能源、新材料、生物技术日益重要，已经成为支撑国家经济发展的四大支柱。文章将细致分析当前生物技术发展情况，探究现代化农业生产中生物技术的应用。

1 现代生物技术概述

对于现代生物技术，其是对酶工程、微生物工程、细胞工程、基因工程等的统一称谓，其针对生物部分组织、器官、细胞，或者生物整体展开研究，以DNA技术为根本，并利用多种生物工程原理，改造生物体。在现代生物技术中，每一方面都具有独特的地方，同时彼此间相互联系、互相作用，共同构成一个整体[1]。

生物技术的特征如下所示，第一，技术使用对象。在使用生物技术的过程中，生物是主要的研究对象。具体而言，大部分借助微生物的使用，小部分利用植物，从不利用不可再生资源，拥有很强的可持续性。第二，技术工作原理。在该技术发挥作用的过程中，化学过程逐渐被抛弃，转而利用的是生物过程，而且其解决问题的范围更广泛，不再受传统技术的限制，还可以降低环境污染，节约宝贵能源，形成生产优质、安全、高纯度产品的有效途径，在无废生产、工艺生态化中完成清洁生产的任务。第三，技术产物易降解。经由生物技术生成的产品，是可以利用生物快速降解的。同时，生物降解后产生的物质，还可以作为营养物质再次利用[2]。总之，生物处理速度高，消耗的能源成本低廉，具有很强的专一性，还可以代替人工合成物、化石能源、化学药物等，有利于降低环境污染，促使经济发展呈现可持续状态。

2 生物技术在现代农业中的应用

在农业发展中，生物技术的应用可以提升农作物品质、产量，特别是在如今这一个粮食匮乏背景下，其具有很好的发展空间。对此，我国政府给予了高度支持，比如“973 ”计划、“863 ”计划等召开，为生物技术在农业领域的应用提供了很大便利。

2.1 基因技术的应用

在传统农业中，当研究农业作物时，通常使用的研究手法为数理统计学。在使用这一原理时，也就是将微效多基因作为一个整体，其可以操控某一数量性状，比如成熟期、产量、品质等。在实际研究中，工作人员会发现一旦环境改变，微效多基因也会随之发生改变，而且这些性状的选择往往是不好的那一方向，比如延长生长周期、降低品质等。因此，为了进一步了解基因变化，研究人员需要进行分解研究，整个操作比较复杂。

随着现代生物技术的发展，研究人员可以使用基因技术，完成一个基因到另一个品种的转移。通过这一操作，可以调节源于作物品质，比如提高产量、改良品质等，还可以增强作物抗病能力，起到抗虫害、抗干旱等效果。目前，在农业种植领域，使用比较频繁的目的基因有以下几种，比如种子贮藏蛋白基因、苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因等[3]。该类基因拥有优良的品质，借助提取使用，可有效调整作物本身性能，帮助其更好的生长，同时改良作物品质、提升作物产量。

为了更好的了解农业发展状况，有关人员进行了详细的调查研究。经过数据整合之后，发现在全球范围内，60 %的农业种植都是利用了基因技术，而且其还处于不断扩大中。在生物技术利用中，主要采用的模式就是植物基因工程。其中Rubisco酶是主要的研究对象，通过研究Rubisco酶，可以发现这一生物酶对二氧化碳的亲和力比较高，可以有效减弱光呼吸竞争反应。在实际应用中，可以把分属于不同品种的Rubisco酶导入植物细胞中，进而产生杂合诱导点突变现象，或者生成亚基酶分子，其就会发挥修饰酶活性、提高二氧化碳亲和力功效。具体而言，可以利用遗传转化思想，把首先获取病毒蛋白编码基因，之后将其导入受体细胞中，例如，在黄瓜、甜瓜、番茄等蔬菜上，就可以利用该原理发挥作用。此外，还可以研究病毒反义基因、病毒复制酶基因、非病毒基因转化等。比如，有的研究人员利用农杆菌介导法，在大白菜中导入TuMV-CP基因，促使白菜拥有遗传转化、离体再生体系，进而达到提高产量的目标。利用分子生物学检测方法，进一步确定了转基因植物中存在目的基因，并且该基因已经表达出来。

2.2 在生物固氮、农药中的应用

在传统农业中，为了实现病虫害防治，通过使用化学手段，即使用化学农药。通过这类药物的使用，会降低害虫危害，但与此同时，还会存在一定的毒害。关于这一问题，生物农药技术的应用可以有效应对这一问题。对于生物农药，其原料就是生物代谢产物。在制药过程中，首先获取产生生物药物的基因，之后，将其导入微生物细胞中，最后，借助微生物的生长就可以获得生物药物。同时，微生物生长比较迅速，可以进行大规模生产，进而可以产生大量的生物药物，减少药物成本[4]。另外，在使用生物药物的过程中，对周围环境的影响比较小，有助于保护环境。

除了生物农药以外，技术人员还研究了生物固氮技术。在使用该技术的过程中，借助固氮生物的作用，可以还原大气中的氮，将其转变为植物可以利用的氨，大大降低了能源的消耗，还不会造成环境污染。但是在实际使用中，该技术对粮食作物起到的效果不太理想，还需要进一步的研究。

3 小结

在如今的农业发展中，生物技术所起的作用越来越大。通过生物技术的应用，不仅可以提高农作物的产量、以及品质，还可以降低环境污染，实现绿色生产。同时，不使用不可再生资源，具有很强的可持续发展性质。

[1]武鑫伟.生物技术在农业方面的应用研究[J].乡村科技,2018(28):65-66.

[2]于丽萍,刘霄明,李晶, etal.生物技术在黑龙江省农业生产中的应用[J].黑龙江科学,2017(9):1-2.

[3]徐康祺.现代生物技术在发展生态农业中的前沿应用[J].中国农业信息,2017(16):53-54.

[4]周建军.现代化技术在农业种植中的应用研究[J].江西农业,2018(24):39.

徐雅群(1997- )，女，汉族，辽宁大连人，本科在读，生物技术，沈阳师范大学。

S188

C

2095-1205(2019)07-43-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.07.25