现代生物技术在农业中的应用

摘 要：生物技术的投入,使得现代农业生产起到了良好的效果,增加了作物和家畜的产量和质量.本文主要介绍了生物技术在农业生产中的应用现状,通过对于现状研究,预示了生物技术在未来的农业生产中,必将会得到更加深入应用的发展趋势.

关 键 词：生物技术；农业；生产；应用

随着生物技术在农业中的不断应用与革新,其已经成为21世纪具有潜力的产业之一.其发展之迅速,趋势之良好,并且在极大程度上影响了传统农业技术,使得现代农业技术走向了一个新的高度.在现代农业中,优质、高产、绿色环保是其发展的重要课题.目前,世界各国已经开始将生物技术视为高新技术,这是由于其可以帮助人们解决食品短缺、环境污染和经济建设等问题,有助于国家提升自身的综合国力,增强经济实力.

然而,由于人类社会、经济的不断发展,以及为了发展而进行的过度环境开发利用等行为,其给生存环境带来了极大的污染和破坏.众所周知,地球每小时都可能有一个物种灭绝,并且我们的地球已经面临着生态失衡、资源枯竭等严重现象.这些现象给我们走可持续发展道路带来了极大的阻碍,但生物技术的出现却给人类的未来送来了一丝曙光.

一、生物技术

生物技术（biotechnology）亦可称“生物工程”或“生物工程技术”,其是指利用现代生命科学作为基础,结合其它学科的科学原理,采用最先进的技术手段,并按照预先的设计,达到改造生物体或加工生物原料的目的,从而生产出所需的特定生物产品或达到某些预定的目的.生物技术主要包括传统生物技术、发酵技术和现代生物技术.其中,现代生物技术则又是在传统生物技术上发展起来的,但其又和传统生物技术有着本质上的区别.所以,生物技术是一门新兴的、具有综合性的学科.

二、农业生产中的现代生物技术应用

生物技术对于农业生产来说,其可以提高作物的产量和质量,这点正好符合了当前全世界所面临的食物短缺的境况,其高产性和高质性对于人类的生产生活提供了基本的保证.

随着生物技术的提出到发展至今,人类在技术上以及可以将某个作物品种的“理想遗传性”导入另外一个品种中,从而达到提高作物的产量、价值和质量,并且赋予给作物一种新的特性来达到预防干旱、虫害和光合作用效率的提高等.而光合作用效率的提高对于作物产量的提高起着决定性的作用,目前人类已经克隆除了很多参与光合作用的基因,并且对于光对基因表达的调控作用作出了完善的分析.现代农业生产中的生物技术主要是“植物基因工程”,而Rubisco酶是植物基因工程的主要研究内容,具体体现在通过增强Rubisco对CO2的亲和,以及降低光呼吸的竞争反应方面.实际上,将不同植物的Rubisco导入到植物细胞中,可以形成杂合诱导点突变,或亚基酶分子,并使其起到增加对CO2的亲和力和修饰酶活性等作用,使基因在叶片中高效表达来提高光合生产力,努力培育出具有植物1.50倍以上光合性能的作物.目前,对于利用生物技术进行植物产量、品质的改良主要有三个方面：油脂类、淀粉和蛋白质.而对于人类肉类的提供者――动物,其也属于农业中不可缺少的一环.生物技术在动物中的运用则体现在提高肉质、繁殖能力.那么在农业生产当中,现代生物技术到底被运用到了那些层面呢?下面,我们将逐一的进行归纳.

1.生物技术对于植物（作物）的应用

在现代生物技术的良好发展下,人类已经可以通过基因技术将一个品种的“理想遗传性”导入另外一个品种中,从而达到提高作物的产量、价值和质量,或赋予新作物一种新的特性,从而达到预防干旱、虫害和提高光合作用效率等的目的.如,在番茄中导入编码EFE酶的反义基因,从而使得EFE酶的活性降低至正常的5%以下,限制住乙烯的生成.这样做的好处是,其能够使番茄的生理成熟后长期保持果实坚硬,一个月左右不产生腐烂机制,延长了番茄的储存、运输的时间,带来更大的经济效益.当然,生物技术在农业生产中的应用层面很广泛,在此我们便不逐一的复述了.生物技术对植物（作物）中的应用,可以使得植物（作物）起到良好的品质和产量,或者能够给作物提供更好的抗虫害、抗逆性、抗机械损害性和抗病性等,其比传统的种植技术更加的省力,更加的省时.

2.生物技术对于动物的育种与繁殖应用

随着生物技术的不断发展和提高,我们不但可以对植物（作物）改进,同样也可以将其运用到动物上.目前的现代生物技术在养殖业中的应用主要是畜禽基因工程疫苗、动物分子育种和动物繁殖等.动物分子育种指的是动物的胚胎工程技术、基因技术、克隆技术等,其主要是通过DNA重组技术来实现改变动物的体质、习性等.例如,人类已经可以运用基因技术,将单个有功能的基因簇导入到高等生物基因的基因组中去,并通过有关的分子生物技术、DNA试剂盒等检测和诊断,从而加以选择,使其改变生物的某些特征或习性,提高产量.另外,对于动物来说,人工受精技术也可以帮助其进行良好的有效的繁殖.如良种公牛的可以稀释成很多倍,可以一次使多个母牛受精,这样一来大大提高了动物受精的效率,提高产量.此外,还有胚胎移植、克隆繁殖等技术,这些技术的发展都将改变今后畜牧业的产业现状.

3.生物农药和生物固氮的应用

长期以来,化学农药在传统农业中占据主流的地位.然而化学农药却是一柄双刃剑,其有提高产量减少虫害的益处,但化学农药中所存在的毒害问题则不容忽视.生物农药技术的出现,正好解决了人们所面临的这一难题.由于我国人民生活水平的提高,人们不再仅仅最求“吃饱”问题,而开始关注“吃好”的问题,健康饮食观念已经深入人心.生物农药目前的主要研究领域是微生物农药、转基因农药等、生物化学农药和“天敌生物农药”.如,国外目前最常用的“苏云金芽杆菌”,其是杀虫细菌的一种,可以有效的防止虫害对于作物的影响.

而对于化学肥料来说,同样也会给自然带来危害.由于化学氮肥生产是会消耗大量的能量,给环境带来严重的污染.所以对于生物固氮的使用,也渐渐的成为了农业界的一项课题.生物固氮的使用,大大节约了人们对于能源的使用.同时,其还不会对自然环境造成侵害.不过,生物固氮迄今为止还未被农业界广泛的使用,这是由于目前所发现的生物固氮微生物还不能在粮食作物上使用,即使有少数能投入使用,但是相比化学肥料来说,其所起到的效果还是很小的.