农业种植中生物技术的推广及应用

李选锋

（云南省昆明市禄劝县茂山镇农业综合服务中心，云南 禄劝 651502）

生物技术研究在我国具有完善、成熟的科学技术理论体系，已广泛应用于经济社会建设的各个科技领域。它在社会主义农业文化领域发挥了广泛、积极、深远的社会作用，保证了现代农业科技生产水平的提高。然而，由于农业生物技术研究在推广应用过程中存在诸多困难，农业转基因作物的技术进展缓慢，还有许多工作要做。近年来，国家加大了研究力度，使社会关注相关生物技术的发展，相关科技人员致力于生物技术成果的最大化价值，为进一步推进和应用先进生物技术产业化奠定了坚实的基础。

1.在农业种植中应用生物技术的重要意义

众所周知，我国是一个新兴的农业大国，人口众多，粮食生产是国家经济长期健康发展战略的基石。随着科学技术的发展，越来越多的转基因作物新技术被发达国家广泛引进和应用于现代农业，然而，近年来中国消费者对食品和农产品原料的国际需求仍然很大。因此，解决当前粮食供应短缺等问题仍然是一个关键的战略问题。所以生物技术产业化的持续、快速、稳定发展，对快速提高无公害农产品产量，保证食用农产品质量，减少自然农药对土壤的二次污染起到了重要作用。通过技术支持和应用先进的生物技术成果，我国高产农业生产进一步提高了农业资源综合利用效率，减少了粮食对农业环境的污染，缓解了粮食短缺。因此，生物技术是一项造福国家和人民的新技术，对促进农业发展、增加农民经济收入、维持生态平衡具有重要意义。

2.农业种植中生物技术的推广应用分析

2.1 转基因技术

转基因植物分离技术长期以来一直是当今世界先进生物技术的主要应用领域之一。实际上，它是通过在一定成熟度下合理利用生物技术组合，有选择地合成、诱导或重组作物中的某些优质生物基因，以避免人为干扰，从优质作物中提取特定的优质生物基因。持续的综合改良提高了优质作物基因组合在许多不良地质和气候环境下对胁迫生物学特性的适应性和反应能力，使这些优质作物基因组合具有抗旱性、抗逆性等诸多优良生理特性。通过持续生产和对多种生物病虫害的抗性，提高了作物的抗涝、抗耕、抗倒伏等能力。转基因玉米种植加工技术在整个现代农业技术中，在我国现代农业技术和加工生产技术的发展中得到了广泛而成功的应用。基因重组或修饰与任何特定自然品种的基本体型相关的某些变异基因，有助于进一步研究补偿这些具有自己基因或遗传基因的特定环境品种的各种先天缺陷的可能性，从而使这些品种进化成更具环境适应性的自然品种。目前，转基因棉花木瓜品种和转基因木瓜品种也先后被国务院申报如下正式批准，并在我国广泛销售。目前，我国木瓜市场进口的大部分木瓜种子和幼苗都是经过人工木瓜基因重组和转基因改造后工业化生产的，有效地满足了农业文化、食品生化、制药、加工业等技术人员的需求。同时，中国商务部表示，部分依法审批的进口产品属于转基因作物，如转基因玉米、大豆、油菜、甜菜等，在当今这个小世界，进口转基因作物品种日益丰富多样，大大缓解了目前的局面。这导致世界粮食市场供应相对短缺，加剧了粮食减产。目前，我国至少有70个已知的西方主要国家已经批准了转基因作物在这方面的试验和研究，26个亚洲主要农业国家也批准和授权了转基因作物的种植或使用的研究试验。这无疑表明，转基因技术在我国主要农作物的生产、栽培和加工中的应用越来越广泛。在当前的农业生产中，转基因技术是应用最广泛的生物技术之一。转基因技术的应用在作物育种中起着非常重要的作用，因为转基因技术可以将良好的基因从一种作物转移到另一种没有遗传关系的作物上，从而提高作物的产量和品质。

目前，植物杀虫剂的三个主要敏感靶基因是苏云金芽孢杆菌的驱虫蛋白基因、种子贮藏蛋白基因和植物抗病蛋白基因。如果直接摄入棉铃虫后发现棉铃虫中毒死亡，则病毒抗性蛋白基因可能开始被棉铃虫摄取并完成表达。目前，随着现代科学技术的进步和新型生物技术产品的迅速发展，转基因作物釉的开发和应用前景逐渐呈现出更加广阔和积极的产业化趋势。首先，世界范围内适合转基因植物品种的种植面积不断扩大。笔者通过对世界各国相关数据的收集和分析，发现世界转基因作物的平均利用面积已达到世界总种植面积的16%以上。

总之，在有机生物的细胞分子中，控制同一植物性状变化的几个遗传因子成对存在而不融合。植物配子形成的两个遗传控制因子也是相互分离、相互联系的。其中一个分离的遗传控制因子同时进入两个不同性状的有机配子中，可以与配子体基因一起遗传。这也是一种广泛而有效的有机栽培技术。与生物转基因制种技术的发展相比，转基因杂交育种技术和操作要求简单，推广较早。目前，我国在大规模应用转基因杂交水稻技术方面有着丰富的成功种植经验，这使得传统农业大规模种植技术的实现不那么困难。

2.2 杂交育种技术

水稻-玉米杂交稻主要是指科学家和技术人员利用作物的杂种优势，两种作物在亲本水稻组合前后有一定的遗传差异，但可以相互充分利用，以进一步提高水稻品质指标和作物产量。杂交育种技术与生物技术中的转基因育种技术有着内在的生理相似性，但由于杂交玉米育种方法更科学、育种更方便，受到了当地农民的青睐。目前，杂交水稻技术和杂交玉米技术已被我国农村广大农民广泛采用。如何综合利用杂种优势，进一步提高种子产量，将是今后育种研究的重点。

2.3 组织培育技术

组织细胞培养生物技术在我国农田栽培系统中的主要生物应用形式是一种应用广泛的生物组织培养和繁殖技术，它首先通过常规的无菌操作技术从植物体中分离筛选出一小部分细胞，然后在常规培养基上接种和培养。然后在严格控制人工培养温度的指导下，进行组织培养，获得完整、健壮的细胞株。组织培养生物技术作为细胞生物技术的前沿领域，近年来得到了迅速而有效的发展。在这些外源激素的综合影响下，组织细胞培养繁殖技术在实践中积累了大量国内外有效的科学实验数据，为开展大规模的生物连续生产实验提供了较为可靠、实用的生产技术支持。在一定程度上大大改善了野生作物的正常繁殖和发育周期。野生作物产量进一步显著提高。近年来，单细胞组织培养繁殖技术在国外的农业生产和种植技术中得到了广泛的应用。

2.3.1 可以人为控制培养条件

组织微生物培养技术应在完全清洁无菌的工作环境中进行，严格控制无菌环境空气的相对温度和湿度。选用优质的天然植物材料也保证了植物在全人工培养基条件下的生长，使植物幼苗的快速生长过程不受人工天然营养的限制，大大提高了植物幼苗的成活率，促进了植物的生长。

2.3.2 繁殖率高、生长周期短

组织细胞培养技术可以根据植物不同生理部位的需要，同时提供两种不同类型的细胞能量，大大缩短了植物的生长繁殖周期。所有可栽培的优质植物材料也可实现几何育种，且成本相对较低，可及时提供大量优质苗木，进一步提高了传统农业栽培树木的产量。

2.3.3 可实现自动化管理

组织培养育苗技术的应用也将成为今后几年农机育苗科学技术发展的新技术方向，实现生产的自动化控制和精细化管理。与其他田间栽培措施相比，施肥组织栽培技术措施避免了田间除草、施肥、病虫害及时防治等一系列重要环节，大大降低和提高了我国农民的综合劳动生产水平。节约大量人力、经济和财政资源，加快建设新农业和现代农业产业。

2.4 微生物防治病虫害

其主要任务是合理利用病虫害的病原微生物，控制各种病虫害的数量，保护作物。一般来说，这是指利用某些致病微生物诱导其他昆虫产生疾病和死亡。

2.4.1 细菌微生物防治法

在20世纪50年代，沙利文在西方大多数工业化国家非常流行，因此在农林害虫综合治理中得到了广泛的应用。但由于沙利文属于强吞噬性广谱农药，其杀虫反应相对缓慢，尚未引起我国农民的足够重视。目前，沙利文的种类繁多，其中最有效的农药是bt,世界上大多数常用的商业杀虫剂都是由bt制成的。

2.4.2 病毒防治法

今天，科学家也成功地鉴定出650多种昆虫病毒。病毒也有其自身的生物学特性，只有寄生在植物组织结构中才能繁殖。目前生产抗病毒药物最有可能的方法有两种：一是培育活的昆虫，收集病毒性昆虫，制备病毒成品以备保存；其次，通过动物细胞培养分离昆虫细胞，直接置于病毒培养箱中接种病毒，制备配方。

2.4.3 真菌防治法

在大多数自然环境中，大多数昆虫死亡都是由致病真菌直接造成的。目前，科学家已经掌握了500多种已知直接导致昆虫大量死亡的真菌的初步信息，其中许多真菌可以广泛应用于传统的农业技术和长期的大规模营销技术。

在现有微生物技术体系的技术支持下，真菌发酵技术变得越来越简单明了。在不久的将来，真菌病虫害及其防治措施将在农业中发挥越来越重要的作用。

2.5 采用生物技术制作生物农药

简单地说，就是利用转基因生物（GMO）的组织代谢产物作为传统农药制剂中植物的化学活性或成分，改变传统农药使用的简单化学方法，直接生产新农药，同时达到良好的节能环保效果。并取得良好的药物回收效果和其他短期效果。提高某些植物品种的生物抗性是提高其抗性的重要条件。因此，利用现代生物技术方法生产传统农药，对环境造成了非常深刻和复杂的影响。在农业转基因新药开发和生产的全过程中，许多转基因药物主要是由转基因生物生产的，生产受到各种原料来源条件的限制，往往成本高昂。微生物基因的生长和增殖速度快，易于人工控制，适合大规模工业化生产。因此，可以实现将所有合成微生物基因导入合成微生物细胞，使其产品直接制成药物，不仅从根本上解决了药物生产工艺问题，而且大大降低了生产成本。例如，转基因黄瓜抗白叶枯病甜椒基因、转基因鱼抗白叶枯病番茄基因、转基因黄瓜抗白叶枯病马铃薯基因、转基因无核过敏大豆基因等。生物农药技术可以有效地避免农药对环境的污染，促进高产农业技术的可持续、可重复发展。

3.生物技术应用在农业种植中的思考

从经济学的角度来看，生物技术为农业种植业提供了广阔的发展前景，但各方面的优势和劣势并存。

首先，生物技术产品的广泛商业应用将继续加剧工业化国家科技进步与发展中国家经济发展差距之间的深刻矛盾，进一步扩大世界贫富差距。这可能是因为目前国际技术中最先进、最实用的农业生物技术产品集中在少数发达国家，在那里，企业可以迅速利用农业生物技术产品本身的高出口价格来换取国家的高进口利润，同时通过掌握这些生产技术来改善农业作物结构，迅速改善当地的农业经济状况。其结果是经济主导地位和一定程度的垄断，例如利用高价格食品来控制一个小国的生计。

第二，生物技术的进步将有助于进一步改变当今世界人民的某些生活方式，甚至影响他们未来的身体健康。近年来，世界范围内发表了大量关于转基因农产品安全的新报告。当某些抗生物过敏基因被转移到其他农产品中时，它们也会在整个食物链中引起其他连锁反应。例如，在缺乏核桃酶的特殊情况下，核桃基因可能会在某些人群中引起过敏反应，如果将核桃基因直接植入其他作物中，可能会导致大多数人群过敏。生物技术及其在未来大规模农业生产系统中的广泛应用也带来了一系列不可避免的新问题。

第三，生物技术的广泛应用也可能带来新的环境问题。将生物技术应用于农业生产，所开发的新品种必须具有较好的抗旱、抗涝、抗倒伏、抗病虫等植物特性，虽然能在一定程度上提高农业产量，但会严重影响生物物种多样性，甚至导致物种灭绝。同时，农业的扩大必然会增加化肥、农药和除草剂的使用，造成更严重的环境问题，甚至某些化学因素在循环过程中进入人体，直接影响人类的生存。

4.结语

随着人类科学技术的发展，我国老年人的平均自然寿命有了很大的提高，由于我国人口众多，对食物的需求在一定程度上有所增加。

为了进一步解决粮食短缺问题，国家大力推广生物技术在农业生产中的应用。生物技术中的转基因技术、杂交技术、组织培养技术和病虫害防治技术，极大地提高了我国农作物的产量和品质，为国民营养提供了更大的保障。因此，生物技术在我国农作物领域具有广阔的应用前景。不应低估生物技术的影响。生物技术将进一步扩大全球贫富差距。转基因技术也会导致人类健康的恶化，最终导致一系列的环境问题。所有这些都要求科学家们对未来的工作给予足够的重视，并采取积极措施加以改进，以最大限度地发挥生物技术的价值。