農業生物工程應用策略
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1植物遺傳工程
目前的植物基因工程可通過生物載體細胞注射、基因槍高速細胞子彈轟擊等技術向幾乎所有的植物輸入外來植物基因。以前導入植物體的外源基因只限于外源報告標記基因，抗卡那霉素和抗潮濕鏈霉素基因。最近已導人了BUR等抗除草劑基因、鑲嵌病毒外殼基因、雞蛋蛋白基因、豆血紅蛋白基因和谷酞胺酶合成基因。此外，抗病、抗蟲基因的導入也有所報道，對于控制單寧合成的酶基因已被克隆。目前關于植物—病原物相互關系的分子生物學研究主要著眼于病原物基因工程，即從病原菌中或植物本身克隆制備出致病基因與調節基因，以及獲得病原物的特異性DN段用于病原分類及病害檢測。自1986年首次獲得能抗煙草花葉病毒的轉基因煙草植株后，目前已利用基因工程獲得許多抗病毒植株，如抗花葉病毒首楷，抗花葉病毒黃瓜，抗X病毒和Y病毒馬鈴薯等。生物誘導廣泛應用于植物對真菌、病毒及類病毒、細菌等病原物抗性的誘導，在煙草、黃瓜、西瓜、甜菜、馬鈴薯、小麥、蘋果、番茄、棉花、水稻等諸多植物中已見報道。生物誘導包括:用非病原菌誘導，用異種病原菌誘導，用弱致病力菌株誘導，用熱殺死的病原菌誘導等方法，誘導對病原菌的抗性。生物技術創造了越來越多的基因植物，如消除了腐爛基因的耐貯存番茄，抗病蟲害長頸南瓜，抗蟲害轉基因土豆，抗棉鈴蟲棉花，抗白葉枯病轉基因水稻等等。植物細胞工程包括莖尖脫毒、快速繁殖、花藥、小抱子培養、染色體工程、單倍體育種、原生質體培養、細胞融合等技術。植物細胞融合技術可克服遠緣雜交中的不親和障礙，更加廣泛地組合起多種植物的優良遺傳性狀，從而培養出理想的植物新品種。脫毒快速繁殖技術在經濟作物、花卉、果樹上應用效益顯著，快速繁殖成功的植物已有四百多種，其中甘蔗、菊花、康乃馨、草萄、蘭花等等已投入生產。在作物育種方面，用花藥培養和染色體工程育種等技術與常規育種技術結合的方法已培育出許多具有特殊抗性、耐性的優良新品種，利用花藥培養技術獲得純合基因型已在小麥、水稻等谷類作物上廣泛應用。以原生質體培養再生植株方面，近幾年內取得了突飛猛進的進展。一些作物如赤豆、大豆、刀豆、棉花、油菜等重要經濟作物已成功地從原生質體再生成植株，特別是一直認為難以培養的禾谷類，如水稻、大麥、小麥、谷子、高粱的原生質體培養都已相繼突破。木本植物成功的例子也逐漸增加。藥用植物與真菌原生質體培養的進展也十分迅速。以上的成就，為利用原生質體的遺傳操作改良農作物打下了堅實的基礎。利用原生質體融合獲得體細胞雜種，最近又研究出了利用卡那霉素和潮濕鏈霉素的抗性互補來選擇雜種細胞的方法。中國在單倍體研究上一直處于國際領先水平，原生質體培養及細胞融合研究也趨于國際同類研究水平。
2動物遺傳工程
動物細胞培養中胚胎移植(ET)技術對提高動物的生產率和繁殖力有重要意義，世界范圍內已加以多方面的研究利用。ET技術已在兔、馬、豬、牛、羊等動物上相繼成功，但只有牛的ET技術達到了非手術利用階段，所以牛胚胎移植進入商品化，在美國、加拿大、日本等國推廣較大。日本已利用ET技術擴繁可提供精子用于人工授精的種公牛，1992年全日本的奶公牛有8。%以Erf分娩育成。通過ET技術可使母牛分娩雙胞胎或多胞胎，這種一胚多產的核移技術在日本已獲成功。中國的單克隆抗體研究始于八十年代，至今已研制成功幾干種單克隆抗體應用于畜禽疫病。在禽畜的性狀選擇育種上，采用DNA指紋鑒定技術識別DN段可加速選擇過程。微生物工程的微生物農業和微生物開發，部分解決了養殖業的飼料問題。用微生物發酵生產單細胞蛋白飼料，在前蘇聯年產量約為130萬噸，美國年產80萬噸;以米糠為基礎，添加含桿菌、鏈球菌、酵母菌等微生物作為飼料添加劑喂養豬、牛、雞，能夠分解禽畜糞中的有害氣體，減少環境污染，提高飼料吸收率，提高肉、奶產量。此外，近年來通過生物技術在食用菌的遺傳育種學上獲得了廣泛的重視。通過原生質體培養，用PEG法和電場誘導法為誘導突變體和遠緣雜交開辟了一條新的途徑，涉及的菇種有香菇、平菇、金針菇、木耳、草菇等。
3生物固氮
菌根菌對植物生育的促進作用近年來逐年受到關注。菌根菌的菌絲可以幫助作物根毛吸收范圍更大的土體中的移動速度緩慢的磷酸鹽離子和鉀離子。VA菌根菌不但可以改善土壤環境，促進作物對養分的吸收，而且對抗御作物的某些土傳性真菌病害具有十分重要的作用。VA菌根真菌與根瘤菌雙接種對綠豆、蠶豆、花生、大豆等作物具有良好的生長效應?？茖W家對豆科植物-一根瘤菌共生固氮的研究從經典的生態學、生理學和遺傳學研究步入了分子生物學領域。在根瘤菌方面，已確認有結瘤和固氮兩個基因組參與完成共生固氮作用。
4生物防治
由于地球環境日益惡化，生物防治植物病蟲害的方法受到重視，生物防治包括天敵防治和微生物制劑防治。微生物制劑包括細菌制劑、病毒制劑和真菌制劑。細菌制劑以蘇云金桿菌(BT)為主?，F在全世界已有60多種BT制劑工業化商品，能有效防治150多種鱗翅目害蟲，年產量達8000噸左右。BT殺蟲劑與其它微生物農藥相比，具有選擇性高、混用性強、毒力強、速效、無污染等優點，因而廣受歡迎。植物細菌殺菌劑是以放線菌類的鏈霉菌屬為基礎制成的，防治菜豆、大豆和其它作物的細菌病害，可使細菌病害感染率下降7%。目前正進行基因篩選組合，以制出廣譜新菌種，獲得BT基因導入植株中培養出抗病蟲植株。利用目前的優良菌種，培育出不產芽抱，只產晶體的高效菌株是正在開發的新技術。病毒生物制劑是以核型多角體病毒(NPV)的顆粒體病毒為基礎制成的，目前已生產出防治甘藍夜蛾、棉鈴蟲、黃地老虎、美國白蛾等害蟲的病毒制劑。真菌生物制劑中有蠟蟻輪枝菌制劑用于防治溫室白粉虱;白僵菌制劑防治馬鈴薯甲蟲和溫室煙薊馬;座殼抱菌制劑防治黃瓜溫室白粉虱;木霉菌制劑防治根腐及其它植物病害;單端抱霉素防治黃瓜白粉病;腔蠢盤抱劑防治白粉病等。隨著生物技術的發展，農業對生物技術日見倚重，到2000年，運用生物技術和其它增產措施將占世界糧食增產的5/6，農業中出現的問題最終也將由生物工程來解決。
