作物種植論文：生物科技在作物種植的運用探析

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本文作者：王靖1葛超1，2姜恩浩1趙成昊1，2盧秉生1，2作者單位：1遼寧省丹東農(nóng)業(yè)科學院2遼寧丹玉種業(yè)科技股份有限公司

生物技術在農(nóng)作物生產(chǎn)方面的發(fā)展前景

1生物固氮

氮肥是世界糧食生產(chǎn)和豐收的關鍵，土壤每年要失去大量的氮素供植物需要。農(nóng)作物一般通過含氮肥料的施用和生物固氮來獲取氮素，其中作物生產(chǎn)所需近50%的氮肥來自于固氮細菌的固氮作用，生物固氮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的作用，到目前為止人類對于生物固氮的研究已涉及到形態(tài)結構、細胞水平、分子水平及遺傳等諸多領域。我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中生物固氮的最基本應用主要是對豆科作物進行根瘤菌拌種，而國際上生物固氮的研究較為先進，開發(fā)利用新型根瘤固氮菌劑，以達到增產(chǎn)效果[5]。

2生物反應器

生物反應器是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術發(fā)展中重要的研究領域之一，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品相比，用各種農(nóng)作物為載體的植物生物反應器產(chǎn)品可通過種子、果實或塊莖表達，便于貯藏、運輸和利用。與一些不可再生資源相比，農(nóng)作物具有種類多樣化、低成本、可再生等優(yōu)勢[6]。植物生物反應器這種低成本高產(chǎn)出的巨大前景，必將推動我國乃至國際生物經(jīng)濟快速健康發(fā)展。

3轉基因植物疫苗

轉基因植物疫苗是指將外源的疫苗抗原的基因導入植物基因里，把植物基因工程技術與機體免疫相結合，在植物的生長過程中，被導入的疫苗基因即可在植物中表達出疫苗抗原，將此抗原提取，生產(chǎn)出能使機體獲得特異抗病能力的疫苗。植物細胞壁作為天然的生物膠囊，可使細胞內(nèi)疫苗抵抗消化道的酸性環(huán)境和酶類講解，使疫苗在人體小腸內(nèi)釋放，引起黏膜的免疫反應，刺激膜下淋巴細胞產(chǎn)生抗菌素到消化道、血液和呼吸道中，起到對機體的保護作用。轉基因植物疫苗易于形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，在篩選到高效表達植株后，只需增加耕種面積就能擴大產(chǎn)量，且價格便宜，植物易于栽培和管理，生產(chǎn)成本低。安全。植物病毒不會感染人類和家畜使用方便。

生物技術在農(nóng)作物生產(chǎn)方面存在的問題

1產(chǎn)品本身食用安全性的問題

轉基因農(nóng)產(chǎn)品中由于外源基因的導入，使得原本沉默途徑被激活從而產(chǎn)生毒素，傳統(tǒng)食品中沒有的毒素也可能因此產(chǎn)生。在轉基因過程中使用大量抗生素標記基因，人畜食用后，通過水平基因轉移和重組可能會擴散到腸道細菌及病原體中，產(chǎn)生新的病原細菌和病毒，并對抗生素產(chǎn)生抗性。同時，轉基因產(chǎn)品中整合的外源基因不易被消化，如被細胞提取并整合，極易引起細胞突變，降低人畜免疫力，對人類健康存在危害。

2環(huán)境安全問題

由于基因漂移而使近緣種產(chǎn)生抗性。抗蟲、抗除草劑轉基因作物占目前商品化生產(chǎn)的農(nóng)作物轉基因品種的主體，但由于基因漂移，有可能使與其近緣種如雜草等產(chǎn)生抗蟲，抗除草劑的能力，從而限制轉基因作物的應用。轉基因生物易引發(fā)害蟲、野草等對藥物產(chǎn)生耐藥性并具有可遺傳性，從而產(chǎn)生“超級害蟲”、“超級野草”，打破生物原有的平衡。轉基因作物可能引起非靶標害蟲危害，通過競爭消除原有的野生品種，使得種群發(fā)生改變。與此同時，由于轉基因技術的應用，形成了新的物種，改變了原有生物群落，誘發(fā)自然食物鏈的破壞。

3社會學問題

生物技術產(chǎn)業(yè)是一個高投入、高產(chǎn)出的產(chǎn)業(yè)，轉基因作物的商品化生產(chǎn)所得效益非常明顯，保護知識產(chǎn)權，更好地保護遺傳工程技術公司的利益，顯得尤為重要。生物技術的發(fā)展打破了物種間的界限。以轉基因技術為代表的生物技術問題日益引起社會公眾的普遍關注，特別是在歐洲，甚至掀起了抵制轉基因食品的運動。