浅谈生物技术与现代农业的发展

北京农学院课程论文

课程名称: 生命科学发展简史

论文题目: 浅谈生物技术与现代农业的发展

授课教师：韩俊

姓名：丁蒙

学号: 200920442152

系别: 经管

日期: 2011.12.12

成绩:

浅谈生物技术与现代农业的发展

丁蒙

（北京农学院经管管理学院200920442152）

摘要：科学技术是第一生产力，大批农作物种植离不开生物生物技术的推动作用。本文综述了生物技术在农业方面的广泛应用，生物技术及农业发展的展望；同时还介绍了生物技术在国外对于农业的可持续发展之粮食危机的重要贡献，及最新发现。

关键词:生物技术农业作用发展

一、生物技术在农业方面的广泛应用

生物技术根据“生物多样性公约”的规定，生物技术是指利用生物系统、或生物体或者其衍生物为特定用途而生产或改变产品或过程的任何技术应用”。按照国际上现行的划分，现代生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程四个方面。与农业生产有关的生物工程技术主要包括基因工程和细胞工程。

1.1植物基因工程

植物基因工程是指植物学领域的基因工程，其研究对象是植物。利用植物基因工程技术，改良作物蛋白质成分，提高作物中必需的氨基酸含量，培育抗病毒、抗虫害、抗除草剂的工程植株以及抗盐、抗旱等逆境植株，在当前农业生产中已显示出巨大的经济效益，并展示了植物基因工程在未来农业生产中的广阔前景。

1.1．1利用转基因工程技术提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗旱和抗盐碱等）以及改良生物的盐碱品质等方面。

1 .1.1.1抗病转基因植物。

将病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因以及几丁质酶基因和抗毒素合成基因导入植物中，成果：烟草、小麦、甜椒、番茄等.

1.1.1.2抗逆转基因植物。

将鱼的抗冻蛋白基因以及抗除草剂基因导入植物中，成果：烟草、大豆、番茄、玉米等；

1.1.1.3抗除草剂作物，

如草甘膦除草剂，，它无毒、易分解、无残留和不污染环境等特点，因而被普遍应用。他的靶位是植物叶绿体中的一个重要酶—内丙酮莽草磷酸合成酶。草磷酸通过抑制EPSP活性而阻断了芳香氨基酸的合成，最终导致。把它引入植物受试植株的死亡。目前从细菌分离

出一个突变株，它含有抗草甘膦的EPSP合成酶突变基因，可使这种植物获得看草甘膦的能力。此时草甘膦除草剂可续昂则性的除草，使作物不会受到伤害.

1.1.1.4抗病毒作物

烟草花叶病毒是一种RNA病毒，有单链RNA及外壳蛋白所组成，它主要感染烟草等植物。受感染的植物组织具有抵抗TMV再感染的能力。据认为，这种免疫力是因为感染病毒后的细胞可以抑制新侵入病毒释放mRNA所致，TMV的外壳蛋白在次起主要作用。最近已成功将TMV 外壳蛋白基因引入到烟草细胞中，转化为植株细胞中可以这种外壳蛋白，并对TMV感染表现出一定的抗性。

1.12利用转因技术可以改良植物的品质包括增加食物的营养、延长食品储存时间、增加花卉的观赏性。成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。

1.13转基因抗性植物存在的问题

综上所述生物技术在农业方面起了强大的威力。但是作为转基因抗性植物由于各方面的条件限制，还存在很多问题，其中主要包括两个问题。一是这种植物的安全性问题。二是耐受性问题。

1.131安全性问题：1环境安全性2食品安全性。

环境安全风险：转基因植物大规模释放到环境中，由于基因漂流、自然选择和人为因素，造成生长失控、危及其他生物、物种异化和生态失衡等后果。

食品安全风险：转基因活生物体及其产品作为食品，可能对人体产生某些毒理作用和过敏反应。例如转入的生长激素类基因就有可能对人体生长发育产生重大影响。由于人体内生物化学变化的复杂性，有些影响还需要经过长时间才能表现和检测出来。

1.132耐受性问题

例如转入了抗虫基因的棉花，稳定遗传后，在初期昆虫吞食叶片后引起死亡从而达到抗虫作用，但一段时期过后昆虫面对这种植物所带来的压力会发生遗传变异，出现耐受性，导致抗虫棉无效。

1.2细胞工程

通过细胞融合、核移植、细胞器移植或染色体操作，产生杂种细胞并发育成个体的技术。

1.2.1.粮食与蔬菜生产

利用细胞工程技术进行作物育种，是迄今人类受益最多的一个方面。我国在这一领域已达到世界先进水平，以花药单倍体育种途径，培育出的水稻品种或品系有近百个，小麦有30个左右。其中河南省农科院培育的小麦新品种，具有抗倒伏、抗锈病、

抗白粉病等优良性状。

1.2.1.1离体培养。

在常规的杂交育种中，育成一个新品种一般需要8～10年，而用细胞工程技术对杂种的花药进行离体培养，可大大缩短育种周期，一般提前2～3年，而且有利优良性状的筛选。

1.2.1.2微繁殖技术。

微繁殖技术在农业生产上也有广泛的用途，其技术比较成熟，并已取得较大的经济效益。例如，我国已解决了马铃薯的退化问题，日本麒麟公司已能在1000升容器中大量培养无病毒微型马铃薯块茎作为种薯，实现种薯生产的自动化。通过植物体细胞的遗传变异，筛选各种有经济意义的突变体

蔬菜是人类膳食中不可缺少的成分，它为人体提供必需的维生素、矿物质等。蔬菜通常以种子、块根、块茎、插扦或分根等传统方式进行繁殖，化费成本低。但是，在引种与繁育、品种的种性提纯与复壮、育种过程的某些中间环节，植物细胞工程技术仍大有作为

如微繁殖技术。从国外引进蔬菜新品种，最初往往只有几粒种子或很少量的块根、块茎等。要进行大规模的种植，必须先大量增殖，这就可应用微繁殖技术，在较短时间内迅速扩大群体。在常规育种过程中，也可应用原生质体或单倍体培养技术，快速繁殖后代，简化制种程序，另外还可结合植物基因工程技术，改良蔬菜品种。

1.2．2园林花卉

在果树、林木生产实践中应用细胞工程技术主要是微繁殖和去病毒技术。

1.221病毒试管苗技术

几乎所有的果树都患有病毒病，而且多是通过营养体繁殖代代相传的。用去病毒试管苗技术，可以有效地防止病毒病的侵害，恢复种性并加速繁殖速度. 目前，香蕉、柑橘、山楂、葡萄、桃、梨、荔枝、龙眼、核桃等十余种果树的试管苗去病毒技术，已基本成熟。香蕉去病毒试管苗的微繁殖技术已成为产业化商品化的先例之一。因为香蕉是三倍体植物，必须通过无性繁殖延续后代，传统方法一般采用芽繁殖，感病严重，繁殖率低；而采用去病毒的微繁殖技术不仅改进了品质，亩产量约提高30％～50％，很容易被蕉农接受。

1.2.3植物次级代谢产品