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生物技术在农业生产领域中的应用研究

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郑鸿斌

当今世界高新技术的开发和应用一日千里，被视为21世纪领头学科的生物技术在农业生产领域中的应用正蓬勃发展，大有使农业生产发生根本变化之势。据国际农业生物技术应用服务组织的统计，自1996年转基因作物商品化以来，全球转基因作物种植面积从1996年的170万公顷增加到2011年的1.6亿公顷，转基因作物种植面积占全球耕地的10％。

1生物技术在我国农业生产领域中的发展现状

我国农业生物技术起步晚,与发达国家有一定差距。在国家政策的扶持下,尤其是在国家“863”计划,“973”计划和“国家转基因植物研究与产业化专项”的直接支持下,已取得了很大的成绩。目前，我国农业生物技术在一些领域已经进入了国际先进行列，例如我国是世界上继美国之后,第2个拥有自主研制抗虫棉技术的国家；我国转基因水稻的研制处于世界先进水平。现如今我国涉及农业生物技术的各类研究机构已超过200家,初步形成了从基础研究,应用技术研究到产品开发相互衔接,相互促进的创新体系。

2生物技术在农业领域中的实践应用

生物技术之所以能够对传统农业产生冲击，是因为它在改变物种性状、增加抗病害能力、提高单产、改善品质等诸多方面做出了巨大的贡献。

2.1提高作物的抗性

自然界强光、干旱、低温等不利环境因素对作物影响极大，其引起的不良结果之一就是氧离子基团的产生，因此若能提高作物对氧离子基团的耐受能力，就能大大提高其抵抗外界不良环境的能力。例如，通过基因工程技术，将超氧化物歧化酶基因转入到作物基因组中，使其表达超氧化物歧化酶蛋白，以抵抗氧离子基团的毒害，这种技术在烟草上已经获得了应用[1]；另外利用转基因技术培育出的抗寒、抗旱、抗盐碱等作物也获得了喜人的效果[2]。

2.2增强作物的抗病、虫害能力

虫害是导致农作物减产的重要原因之一，全世界每年因此损失达数千亿美元[3]。如今利用基因工程手段把抗虫害基因转入到农作物中，使培育出的新品种具有抗虫害功能。目前，抗虫害的基因主要有两类，一是具有杀虫活性的原毒素基因，另一类是编码蛋白酶抑制剂的基因[4]。

抗病毒最有效的方法是将弱毒株病毒外壳蛋白基因转入到作物基因组中，使其表达病毒外壳蛋白，这些蛋白的积累能够抑制病毒，这样就有效的保护了农作物。例如，美国科学家将烟草花叶病毒的外壳蛋白基因转入到烟草及番茄中，并用于大田生产实践中，其防病率高达90%[5]。

2.3增加作物新的性状

杂草是导致农作物减产的重要因素之一，而除草剂在除草的同时也会把农作物杀死，利用基因工程技术可以解决这个问题。例如，将抗草甘膦的基因转入到植物中，使植物获得对草甘膦的抗性，在大田中使用草甘膦除草剂时就能有选择将杂草杀死而不影响农作物的生长，从而大大减少劳动力，提高粮食产量。目前已经获得抗草甘膦的转基因植物有烟草、大豆、番茄、马铃薯、棉花等[6]。

2.4改进农产品的品质

将一些用传统育种方式无法培育出的性状通过基因工程手段引入作物，使作物提高营养价值，并达到改善产品品质的目的。近些年来进行的作物品质改良主要集中在种子贮藏蛋白、淀粉、油脂等成分的含量和组成上。比如，通过转基因技术，可使甜味蛋白在马铃薯种成功表达；可使大豆、油菜、向日葵等植物含有较高水平的不饱和脂肪酸[7]。

3生物技术在我国农业发展中的展望

我国农业生物技术及其产业的发展前景是美好的。首先,在国际上发展生物技术的热度始终不减,仍在你追我赶,激烈竞争。这是由于生物技术多方面的应用价值决定的,而这种应用价值难以很快被其它技术所替代，据国际农业生物技术应用服务组织2011年统计，中国的转基因作物种植面积已经位居全球第六。其次,我国政府非常重视生物技术在农业上的应用。我国政府已对农业生物技术投入大量资金,此外还在生命科学和生物技术领域建立起众多国家重点实验室,吸引了一大批高水平的科技人才从事范围广泛的农业科学研究工作。

综上所述，生物技术在农业生产领域有着广泛的发展和应用前景。相信只要我们发挥优势,奋起直追，我们完全有能力攀登农业生物技术领域高峰,为我国的农业发展作出大更大的贡献。

参考文献：

[1]丁福章等.超氧化物歧化酶在烟草上的应用研究进展[J].安徽农业科学,2008,36(5):1897-1898.

[2]乎庆等.植物抗性基因研究现状[J].内蒙古师范大学学报,2002,31（1）:74-82.

[3]翟礼嘉等.现代生物技术导论[M].北京:高等教育出版社,1998.

[4]冯斌，谢先芝.基因工程技术[M].北京:化学工业出版社,2000.

[5]高传生.美国生物技术及其在农业上应用[J].国外科技动态,1989，(10):38-40.

[6]顾宝根.生物