導語：如何才能寫好一篇生物技術在農(nóng)業(yè)中的應用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1轉基因技術在農(nóng)業(yè)種植中的推廣與應用

目前，我國的轉基因技術已經(jīng)有了很大的發(fā)展，轉基因技術利用人為的因素，將DNA在生物體外剪切，之后再拼接，從而使基因得以重新組合，在對基因進行重新組合后，將得到的新的基因導入至生物體中。轉基因技術能夠根據(jù)工作人員的需要，提取出符合要求的基因。需要特別注意的是，在利用轉基因技術的過程中，要對多細胞的生物進行仔細而嚴格的檢測，在具體的檢測過程中，首先要把生物體內的細胞進行單獨的培養(yǎng)，并通過一定的技術手段將這些單獨的細胞轉變成一個個完整的個體，再進行檢測，檢測應不應該對這些完整的個體攝入目的基因，如果攝入了目的基因，檢測攝入基因的個體有無變化，如果發(fā)生了變化，那么就對其進行進一步的培養(yǎng)和研究。將轉基因技術推廣并應用到農(nóng)業(yè)種植的過程中，能夠使農(nóng)作物的產(chǎn)量及其質量大大地提高，這一技術主要是通過將一種優(yōu)良的農(nóng)作物基因，轉移至與之毫無關聯(lián)的農(nóng)作物當中，從而實現(xiàn)農(nóng)作物產(chǎn)量與質量的提高。我國農(nóng)業(yè)種植中應用的較為普遍的轉基因有蘇云金桿菌抗蟲基因、種子貯藏蛋白基因以及植物抗病基因等等，轉基因技術已經(jīng)在我國有了廣泛的應用，轉基因植物的種植規(guī)模越來越大，雜交育種技術作為轉基因技術的一種，操作方法簡單，更容易被掌握，因此，得到了很好的利用和推廣，我國的雜交水稻就是充分利用了雜交育種技術，通過合理的使用雜交育種技術，使農(nóng)業(yè)種植更加容易，從而推動了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2組織培養(yǎng)技術在農(nóng)業(yè)種植中的推廣與應用

組織培養(yǎng)技術具體點來說，就是以全能性的細胞為前提，利用人工誘導的方式，使農(nóng)作物組織可以在無菌的情況下發(fā)育成為完整的植株的一種技術，將組織培養(yǎng)技術應用到農(nóng)業(yè)種植的過程中，對于提高農(nóng)作物的繁殖速度，培養(yǎng)出優(yōu)質的農(nóng)作物有著至關重要的作用，除此之外，組織培養(yǎng)技術還可以防止病毒對農(nóng)作物的傷害，利用該技術培養(yǎng)出的農(nóng)作物更加的經(jīng)濟環(huán)保。在具體的實施組織培養(yǎng)技術的過程中，要充分考慮到作用于農(nóng)作物中的溫度、光照以及濕度等的條件，使溫度、光照以及濕度都保持在最佳的狀態(tài)，同時也要特別注意pH值、滲透壓等的化學條件。在利用組織培養(yǎng)技術的過程中，會激活農(nóng)作物組織中的多酚氧化酶，進而使農(nóng)作物發(fā)生褐變，如果沒有及時地采取有效的措施對褐變現(xiàn)象進行處理，會對所接種外植體的培養(yǎng)帶來嚴重的影響，所以，當發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物發(fā)生褐變時，要采取相應的措施進行及時有效的處理。在對農(nóng)作物組織的初代培養(yǎng)時，通常采用誘導或者是分化培養(yǎng)基，從而培養(yǎng)出無菌的材料以及無性繁殖系統(tǒng)。

3利用生物技術制作生物農(nóng)藥

與傳統(tǒng)的利用化學方式制作農(nóng)藥不同，利用生物技術制作農(nóng)藥，主要是將生物的新陳代謝的產(chǎn)物當作農(nóng)藥制品的成分。利用生物技術所制作的農(nóng)藥，不僅環(huán)保、使用效果好，而且能夠使農(nóng)作物的耐藥性能得到很大的提高，在推動農(nóng)業(yè)的發(fā)展方面有著至關重要的作用。由于生物農(nóng)藥的成分是從生物的組織中提取出來的，所以生物農(nóng)藥的產(chǎn)量較少，價格也比較貴，而微生物又因其易于控制、可以進行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢受到了重視，據(jù)有關資料表明，將生物合成的相應的藥物成分的基因移植到微生物的細胞當中，可以有效地解決生物農(nóng)藥產(chǎn)量低、價格昂貴的問題，比如用于防止過敏的轉基因大豆等，所以，將生物技術有效地應用到農(nóng)業(yè)種植當中，利用生物技術制作生物農(nóng)藥，是推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展重要組成部分。

4結束語

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[關鍵詞]生物技術；農(nóng)業(yè)種植；推廣應用

前言

21世紀的中國，科技的發(fā)展非常突出，生物技術在農(nóng)業(yè)種植方面的重要性也不可忽視，如生物技術中的轉基因技術、現(xiàn)在的生物農(nóng)藥、組織培養(yǎng)技術等在農(nóng)業(yè)的發(fā)展中也占有很大的突出地位。生物技術在農(nóng)業(yè)種植的過程中，保護了土壤的肥沃程度，節(jié)約了一定的資源，在一定意義上促進了生態(tài)保護的作用，并且，生物技術在農(nóng)業(yè)種植的過程中，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，保證了農(nóng)產(chǎn)品的高效增收和質量，增加了農(nóng)民的收入，帶動了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，一定程度上也帶動了農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展。

1發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生物技術的重要性

隨著科技的不斷發(fā)展，生物技術在農(nóng)業(yè)中也越來越重要，作為第三產(chǎn)業(yè)，自身具有產(chǎn)量高，投資小等特點。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，對農(nóng)業(yè)的需求非常大，并且我國也是世界上人口最多的國家，這就意味著對農(nóng)產(chǎn)品的需求也很大，我國的耕地面積大，這樣就要保證農(nóng)產(chǎn)品的質量，產(chǎn)量，以及田地自身的狀況，利用生物技術可以在節(jié)約資源，保護環(huán)境的情況下，保證農(nóng)產(chǎn)品的質量，產(chǎn)量，土壤肥沃，生物技術是一種可持續(xù)發(fā)展技術。在農(nóng)業(yè)種植的過程中，會出現(xiàn)種種問題，如病蟲害多，需要用農(nóng)藥去除病蟲害。在用傳統(tǒng)的農(nóng)藥過程中，化學因素很多，不僅會造成對環(huán)境的污染，降低土壤的肥力，降低農(nóng)作物的產(chǎn)量，而且不能從根部去除病蟲害，只能局部除害，局限性大，而生物藥物，是利用生物的新陳代謝等來去除病蟲害的，不僅減小了對農(nóng)藥的使用，可以保護環(huán)境，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，而且還可以從根部去除病蟲害，不會在使病蟲害復發(fā)。大力發(fā)展生物技術在農(nóng)業(yè)種植中的應用，可滿足我國人民的需求，帶動我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高農(nóng)民的收入，加快經(jīng)濟的發(fā)展。

2生物技術在農(nóng)業(yè)種植中的應用

2.1抗病蟲。在農(nóng)業(yè)種植的過程中，有時候農(nóng)作物的產(chǎn)量并沒有像人們預期的那樣高，在這一過程中，往往是因為大量的病蟲害侵害農(nóng)作物，糧食的產(chǎn)量因農(nóng)作物侵害造成的損失占有大約六分之一，導致農(nóng)作物的產(chǎn)量急劇減少，人們往往采用化學藥劑進行滅蟲，這樣不僅不能對病蟲害完全消滅，而且對農(nóng)作物自身也具有不良的影響，影響農(nóng)作物產(chǎn)量，利用生物技術配制的生物藥物，可以將病蟲害完全消除，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。2.2抗寒。在寒冷的冬季，有些植物往往熬不過冬季便已死亡，特別是在東北這種超冷的地區(qū)，大部分植物都過不完冬季都已死亡。種種跡象表明在寒冷的冬季大部分植物的抗寒性較差，而利用生物技術，可以產(chǎn)生抗寒能力的轉基因作物，可使在寒冷的冬季，提高農(nóng)作物的抗寒能力。2.3抗金屬。越來越多的人挖煤礦，挖鐵礦，采各種各樣的礦類，造成環(huán)境污染嚴重，空氣污染嚴重，水污染嚴重，土壤破壞嚴重等問題，而且采各種各樣的礦類會造成金屬污染，大量的重金屬會造成各種環(huán)境問題加劇。重金屬的污染，會破壞土壤的肥力，導致農(nóng)作物植株矮小，生長周期不正常，導致生長周期比其他植物生長周期長，從而導致土壤肥力下降，從而降低農(nóng)作物的產(chǎn)量，并且重金屬還會危害人類的健康，對人類身體健康產(chǎn)生不良影響巨大，利用生物技術改良農(nóng)作物對重金屬的抗性，可提高農(nóng)作物對金屬污染的抗性，促進農(nóng)作物恢復正常生長。2.4促進其他技術領域的發(fā)展。生物技術的發(fā)展，不僅在農(nóng)業(yè)種植方面有很大的貢獻，還會促進其他技術領域的發(fā)展，如促進轉基因技術的發(fā)展，轉基因技術是通過一種優(yōu)良的農(nóng)作物基因，轉移到一種與其毫無關系的農(nóng)作物身上，從而提高農(nóng)作物的質量和產(chǎn)量，推動其他技術領域的發(fā)展。2.5制作生物農(nóng)藥。通過利用生物技術的發(fā)展，可以制作出與傳統(tǒng)農(nóng)藥完全不同的生物農(nóng)藥，傳統(tǒng)的生物農(nóng)藥具有很大的局限性，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)不能將病蟲害完全的消滅，并且化學因素較多，降低土壤的肥力，破壞環(huán)境，造成對環(huán)境的污染，而生物農(nóng)藥則不同，生物農(nóng)藥不僅減少對農(nóng)藥的使用量，而且還能完全消滅害蟲，不污染環(huán)境，不對土壤造成傷害，不會降低土壤的肥力。

3生物技術在農(nóng)業(yè)種植中的推廣策略

3.1加強宣傳。加強生物技術在農(nóng)業(yè)種植中的推廣和宣傳力度，可利用現(xiàn)代傳媒技術的發(fā)展，通過微博、微信、新聞、報紙、電視等手段進行傳播，讓全世界更多的人了解生物技術到底是什么，有什么用，對農(nóng)業(yè)種植方面有什么巨大的貢獻，讓生物技術引領農(nóng)業(yè)的發(fā)展，只有讓更多的人了解生物技術，才能更好的促進生物技術的發(fā)展，從而推動生物技術在農(nóng)業(yè)種植方面的發(fā)展。3.2政府加強政策扶持。政府應該加強對農(nóng)業(yè)技術推廣的支持，對農(nóng)民進行補貼，出臺相應的惠農(nóng)政策，建立培養(yǎng)基地，讓更多的農(nóng)民進行學習，使更多的人了解生物技術，這樣可以保證對土地資源的合理利用，也會減少對環(huán)境的污染，促進可持續(xù)發(fā)展。建立健全技術設施保障，建立農(nóng)村合作根據(jù)地，與一些生物技術公司合作，建立生態(tài)技術農(nóng)業(yè)技術，提高專業(yè)人員的技能，加強培養(yǎng)專業(yè)人員，讓專業(yè)人員帶動農(nóng)村人員，從而培養(yǎng)農(nóng)村人員的專業(yè)技術技能。3.3改革創(chuàng)新。生物技術的發(fā)展，不能死搬硬套，要有創(chuàng)新意思，改革創(chuàng)新，與時俱進，要與當今經(jīng)濟的發(fā)展相適應，生物技術的發(fā)展，要適應農(nóng)業(yè)的發(fā)展，要與當今農(nóng)業(yè)道路相適應，只有進行了改革創(chuàng)新，與時俱進。才能很好的促進生物技術的發(fā)展?？偨Y生物技術在農(nóng)業(yè)種植當面具有很大的貢獻，使農(nóng)業(yè)得到很大的發(fā)展，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質量，促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，帶動農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，增加居民的收入，帶動第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶動相關經(jīng)濟的發(fā)展，促進其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

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[3]胡文武；探析農(nóng)業(yè)種植中生物技術的推廣與應用[J].2014（23）

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關鍵詞：生物電子顯微學；農(nóng)業(yè)高等院校；研究生；教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0152-02

電子顯微鏡是一種超微結構分析精密儀器，主要用于觀察被檢測樣品的內部結構和表面形態(tài)特征變化的研究。隨著電鏡技術的不斷發(fā)展與農(nóng)學、動物醫(yī)學、動物科學、園林、食品與藥品、草業(yè)與環(huán)境等農(nóng)學生命科學科的應用越加緊密[1]。在農(nóng)業(yè)專業(yè)學科的教學和科研中，可通過電子顯微鏡對動物和植物細胞的細胞壁、生物膜、葉綠體、線粒體、內質網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、微體、中心體、細胞骨架和細胞質內含物（如糖原、脂類、蛋白質），以及細菌的特殊結構；微生物超微結構如：菌體鞭毛、菌毛、芽孢、莢膜等結構、病毒的囊膜、衣殼、霉病菌菌絲和孢子等形態(tài)，以及化工材料的化學結構元素分析，含水樣品、含油樣品、放氣樣品、加熱樣品、冷凍樣品進行觀察工作。因此，在農(nóng)業(yè)高等院校研究生教學中開設《生物電子顯微鏡技術課程》，可以有效地提升各學科整體教學質量和科研能力，為教學和科研服務。

一、《生物電子顯微學技術》課程的教學內容與要求

1.《生物電子顯微學技術》課程的理論教學內容?！渡镫娮语@微鏡技術》理論課程20學時，教學內容包括：電子顯微鏡的發(fā)展與應用、透射電子顯微鏡原理與制樣、掃描電子顯微鏡原理與制樣、免疫電鏡細胞化學技術、冷凍切片技術與冰凍蝕刻、酶電鏡細胞化學技術、電鏡放射自顯影技術、生物大分子電鏡超微細胞化學技術、電鏡原位分子雜交技術。

2.《生物電子顯微學技術》課程的實驗教學要求。在實驗教學中要使學生掌握儀器的基本操作方法，生物樣品超薄切片技術、半薄切片技術、負染技術、細胞化學定位技術、掃描電鏡臨界點干燥技術、離子濺射技術、細胞冰凍蝕刻技術等樣品制備方法，使學生能夠學會運用電子顯微鏡技術對動植物組織細胞超微結構和功能的研究方法和技術手段。

二、生物電子顯微鏡技術在農(nóng)學專業(yè)研究生教學中的應用

1.免疫電鏡細胞化學技術在農(nóng)學專業(yè)研究生教學中的應用。免疫電鏡技術是免疫化學技術與電鏡技術結合的產(chǎn)物，根據(jù)抗原抗體的高度特異性結合原理，用高電子密度的標記物（如：金、鐵蛋白等）在超微結構水平上檢測某些抗原性物質的定位、定性、半定量的一種方法[2]。目前免疫電鏡技術主要包括酶免疫電鏡技術、免疫鐵蛋白技術和免疫膠體金技術，此外還有抗體雜交技術、凝集素電鏡標記技術和鐵蛋白-抗鐵蛋白電鏡復合物技術。可用于農(nóng)業(yè)作物抗旱、抗旱品種選育，品種間生長發(fā)育組織學特性表征抗原的定位分析；動物疾病微生物學鑒定、診斷和致病機制研究；動物組織胚胎發(fā)育，干細胞誘導發(fā)育研究，動物腫瘤的組織學診斷；林果品種發(fā)育結構特征等領域的科研研究。

2.冷凍切片技術與冰凍蝕刻在農(nóng)學專業(yè)研究生教學中的應用。冷凍切片技術是利用液氮快速冷凍技術，在冷凍超薄切片機中進行冷凍切片。省去了傳統(tǒng)的戊二醛/俄酸固定、乙醇脫水、丙酮置換等有機溶劑操作過程，避免了化學藥劑的處理，樣品結構、成分不發(fā)生變化，實現(xiàn)快速固定，快速制片、快速研究與診斷的能力，保持了細胞或組織的生物活性物質的原始狀態(tài)。冷凍蝕刻技術是利用物理冷凍斷裂方法對生物樣品組織細胞進行斷裂和復型相結合的制備透射電鏡樣品技術，用透視型電子顯微鏡觀察細胞或細胞器的內、外表面微細的三維結構或膜內微細結構分析的方法[3]?？捎糜趧又参镄迈r組織細胞的超微結構、生物大分子和某些元素在組織內分布、免疫抗原電鏡標記、細胞酶活性標記、電鏡放射自顯影等細胞的化學和細胞成分的定量定性分析。

3.酶電鏡細胞化學技術在農(nóng)學專業(yè)研究生教學中的應用。電鏡酶細胞化學技術是通過酶的特異性細胞化學反應來顯示酶在細胞內的定位技術。一般先將酶原位固定在細胞內，再使它與特定的底物起反應，底物的分解物經(jīng)過捕捉反應沉著于發(fā)生分解的原位上，最后使沉著物變?yōu)樵陔婄R下可以看到的物質。在整個處理過程中必須保存酶的活性不受破壞。目前能在電鏡下定位的酶有三大類即水解酶、氧化還原酶和轉移酶[4]。

電鏡酶細胞化學技術可應用于農(nóng)作物棉花、小麥、玉米、水稻等作物的生長發(fā)育、品種選育、營養(yǎng)成分檢測等方面研究；動物生長代謝機制、不同畜禽品種間組織細胞形態(tài)學和生理生化機制差異；牛、羊等畜產(chǎn)品貯藏方法和無公害研究；動物超微解剖學、動物生理功能機制、動物發(fā)病機制、動物病原微生物形態(tài)、動物免疫學機制、動物藥物作用機理、藥物成分和結構等方面研究工作。

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關鍵詞 現(xiàn)代生物技術；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；應用；影響

中圖分類號 S188 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）07-0336-01

現(xiàn)代生物技術也稱生物工程，是現(xiàn)代生物科學和工程技術相結合的產(chǎn)物?，F(xiàn)代生物技術對農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生著深刻而廣泛的影響。近幾年來，隨著科技的不斷進步，技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)代生物技術已經(jīng)不是一個遙不可及的夢想，而是存在于現(xiàn)實當中，并且為人們服務。隨之而來的就是現(xiàn)代生物技術對農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出的長足貢獻。

現(xiàn)代生物技術在農(nóng)業(yè)上的應用主要是進行農(nóng)業(yè)生物遺傳改良和創(chuàng)制，其在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上的主要研究內容主要有增強農(nóng)作物以及畜禽魚的抗性、品質改良、提高產(chǎn)量和生產(chǎn)具有特殊用途的物質等。為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了新品種、新方法、新資源，并且顯示出了其巨大的潛力，呈現(xiàn)出加速發(fā)展的態(tài)勢。

1 現(xiàn)代生物技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用

1.1 植物育種和繁殖

隨著生物技術的不斷發(fā)展，其在植物育種和繁殖中的應用越來越多，如將一些品種的優(yōu)良性狀通過基因工程轉入到另一個品種中去，以獲得更高的產(chǎn)量、質量，或者是提高該品種的抗性，減少傳統(tǒng)的種植過程中繁瑣的病蟲害防治、防倒伏等操作，較傳統(tǒng)的育種更省時、更具效益，在當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已顯示出巨大的經(jīng)濟效益，并展示了植物基因工程在未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣闊前景?？瓜x、抗病、抗除草劑的轉基因棉花、玉米、大豆、油菜等已進入大規(guī)模商業(yè)化應用階段。

1.2 生物固氮

農(nóng)業(yè)土壤的氮素流失是水體富營養(yǎng)化的主要原因。生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。生物固氮不僅節(jié)約能源，而且不會對環(huán)境造成威脅。近年來，固氮基因工程的發(fā)展迅速，基因組學和功能基因組學的建立賦予了生物固氮研究新的內涵和研究策略，對生物固氮的研究增加了新的動力。如我國已成功地構建了12株水稻糞產(chǎn)堿菌耐氨工程菌。施用這種細菌可節(jié)約化肥1/5，平均增產(chǎn)5.0%～12.5%。

1.3 生物農(nóng)藥

生物農(nóng)藥是指利用生物活體或其代謝產(chǎn)物防治病蟲草鼠害的一類農(nóng)藥。目前，在實際應用中，生物農(nóng)藥泛指可以進行大規(guī)模生產(chǎn)的微生物源農(nóng)藥。近年來我國生物農(nóng)藥得到了較大發(fā)展，已初步形成40余家研究機構大約300家生產(chǎn)企業(yè)。如阿維菌素具有很強的觸殺活性、胃毒活性和殺蟲廣譜性；另一主打產(chǎn)品抗菌素類的井岡霉素至今仍是防治水稻紋枯病的當家品種。

1.4 動物體細胞克隆及生物反應器的應用

1997年世界上第1個體細胞克隆綿羊“多莉”的誕生，標志著動物核移植技術取得了重大突破，用轉基因植物和動物器官組織高效表達和生產(chǎn)活蛋白的生物反應器研究與開發(fā)近年也取得了顯著的進展。

2 現(xiàn)代生物技術對農(nóng)業(yè)的影響

2.1 農(nóng)作物的毒性問題

轉基因農(nóng)作物一般情況下均是將細菌和病毒作為載體，通過將需要轉入的基因連接在細菌和病毒上，再將其導入受體細胞中，最終使受體細胞表現(xiàn)出人類需要的表現(xiàn)型。在基因的轉移中使用的最多的為反轉錄病毒，研究表明，反轉錄病毒有可能會誘發(fā)癌癥和其他疾病。

2.2 抗藥性和過敏性

研究表明，棉鈴蟲已對轉基因抗蟲棉產(chǎn)生抗性。轉基因抗蟲棉對第1、第2代棉鈴蟲有很好的毒殺作用，但第3、第4代棉鈴蟲已對轉基因棉產(chǎn)生抗性。如果此種具有轉基因抗性的害蟲變成對轉基因表達蛋白具有抗性的超級害蟲，就需要噴灑更多的農(nóng)藥，將會對農(nóng)田和自然生態(tài)環(huán)境造成更大的危害。

2.3 環(huán)境生態(tài)問題

利用生物技術生產(chǎn)出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時，也導致生物多樣性遭受嚴重破壞，導致一些物種的滅絕，甚至使雜草對除草劑產(chǎn)生抗性而成為“超級雜草”，從而嚴重威脅其他作物的正常生長和生存。由此，造成嚴重的基因污染問題，破壞原有的自然生態(tài)平衡，導致生物多樣性的喪失[1-2]。

2.4 對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)造成危害

轉基因植物、動物、微生物脫離當?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所造成的危害，許多有意或無意的動植物引起當?shù)貒乐氐霓r(nóng)業(yè)生態(tài)問題。引發(fā)自生作物成為嚴重的雜草問題，轉基因作物通過雜交后產(chǎn)生雜種影響食物安全等，有些已經(jīng)成為當?shù)氐挠泻又参铩?/p>

3 生物技術及農(nóng)業(yè)發(fā)展的展望

我國農(nóng)業(yè)生物技術起步晚，與發(fā)達國家尚有一定差距，但是發(fā)展順利，進步較快，在國家政策的扶持下，尤其是在國家“863”計劃、“973”計劃和“國家轉基因植物研究與產(chǎn)業(yè)化專項”的直接支持下，已取得了很大的成績，歷經(jīng)了20多年的發(fā)展和積累，已經(jīng)初步建成了世界上為數(shù)不多的轉基因育種科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，已擁有一批抗病蟲、抗除草劑、抗旱、營養(yǎng)改良等重要基因的自主知識產(chǎn)權和核心技術，水稻、棉花、玉米等轉基因作物的基礎研究和應用研究也已取得了一批高水平的科技成果，形成了自己的特色與優(yōu)勢。隨著農(nóng)業(yè)生物技術研究的深入，一系列基因農(nóng)作物新品種正逐漸走向市場。預測在21世紀，將有更多的優(yōu)良農(nóng)作物新品種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛推廣，并為消費者所接受[3-7]。

現(xiàn)代生物技術是一把雙刃劍，有其好的一面，也有其不好的一面，對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的優(yōu)勢是不言而喻的，其貢獻也是有目共睹的。總的來說，現(xiàn)代生物技術對當代農(nóng)業(yè)做出的貢獻是不能磨滅的也是不容忽視的。我國的生物產(chǎn)業(yè)會在充分利用制度、資源以及人才與技術上的優(yōu)勢上，抓住有利時機并大力推進生物高新技術在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上的應用，在即將到來的生物世紀里，真正占據(jù)自己的位置，促進農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。

4 參考文獻

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篇5

【關鍵詞】生物技術；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；應用；影響

1.現(xiàn)代生物技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用

1.1植物育種和繁殖

隨著生物技術的不斷發(fā)展，其在植物育種和繁殖中的應用越來越多，如將一些品種的優(yōu)良性狀通過基因工程轉入到另一個品種中去，以獲得更高的產(chǎn)量、質量，或者是提高該品種的抗性，減少傳統(tǒng)的種植過程中繁瑣的病蟲害防治、防倒伏等操作，較傳統(tǒng)的育種更省時、更具效益，在當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已顯示出巨大的經(jīng)濟效益，并展示了植物基因工程在未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣闊前景?？瓜x、抗病、抗除草劑的轉基因棉花、玉米、大豆、油菜等已進入大規(guī)模商業(yè)化應用階段。

1.2生物固氮

農(nóng)業(yè)土壤的氮素流失是水體富營養(yǎng)化的主要原因。生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。生物固氮不僅節(jié)約能源，而且不會對環(huán)境造成威脅。近年來，固氮基因工程的發(fā)展迅速，基因組學和功能基因組學的建立賦予了生物固氮研究新的內涵和研究策略，對生物固氮的研究增加了新的動力。如我國已成功地構建了12株水稻糞產(chǎn)堿菌耐氨工程菌。施用這種細菌可節(jié)約化肥1/5，平均增產(chǎn)5.0%～12.5%。

1.3生物農(nóng)藥

生物農(nóng)藥是指利用生物活體或其代謝產(chǎn)物防治病蟲草鼠害的一類農(nóng)藥。目前，在實際應用中，生物農(nóng)藥泛指可以進行大規(guī)模生產(chǎn)的微生物源農(nóng)藥。近年來我國生物農(nóng)藥得到了較大發(fā)展，已初步形成40余家研究機構大約300家生產(chǎn)企業(yè)。如阿維菌素具有很強的觸殺活性、胃毒活性和殺蟲廣譜性；另一主打產(chǎn)品抗菌素類的井岡霉素至今仍是防治水稻紋枯病的當家品種。

1.4動物體細胞克隆及生物反應器的應用

1997年世界上第1個體細胞克隆綿羊“多莉”的誕生，標志著動物核移植技術取得了重大突破，用轉基因植物和動物器官組織高效表達和生產(chǎn)活蛋白的生物反應器研究與開發(fā)近年也取得了顯著的進展。

2.現(xiàn)代生物技術對農(nóng)業(yè)的影響

2.1農(nóng)作物的毒性問題

轉基因農(nóng)作物一般情況下均是將細菌和病毒作為載體，通過將需要轉入的基因連接在細菌和病毒上，再將其導入受體細胞中，最終使受體細胞表現(xiàn)出人類需要的表現(xiàn)型。在基因的轉移中使用的最多的為反轉錄病毒，研究表明，反轉錄病毒有可能會誘發(fā)癌癥和其他疾病。

2.2抗藥性和過敏性

研究表明，棉鈴蟲已對轉基因抗蟲棉產(chǎn)生抗性。轉基因抗蟲棉對第1、第2代棉鈴蟲有很好的毒殺作用，但第3、第4代棉鈴蟲已對轉基因棉產(chǎn)生抗性。如果此種具有轉基因抗性的害蟲變成對轉基因表達蛋白具有抗性的超級害蟲，就需要噴灑更多的農(nóng)藥，將會對農(nóng)田和自然生態(tài)環(huán)境造成更大的危害。

2.3環(huán)境生態(tài)問題

利用生物技術生產(chǎn)出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時，也導致生物多樣性遭受嚴重破壞，導致一些物種的滅絕，甚至使雜草對除草劑產(chǎn)生抗性而成為“超級雜草”，從而嚴重威脅其他作物的正常生長和生存。由此，造成嚴重的基因污染問題，破壞原有的自然生態(tài)平衡，導致生物多樣性的喪失。

2.4對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)造成危害

轉基因植物、動物、微生物脫離當?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所造成的危害，許多有意或無意的動植物引起當?shù)貒乐氐霓r(nóng)業(yè)生態(tài)問題。引發(fā)自生作物成為嚴重的雜草問題，轉基因作物通過雜交后產(chǎn)生雜種影響食物安全等，有些已經(jīng)成為當?shù)氐挠泻又参铩?/p>

3.生物技術及農(nóng)業(yè)發(fā)展的展望

我國農(nóng)業(yè)生物技術起步晚，與發(fā)達國家尚有一定差距，但是發(fā)展順利，進步較快，在國家政策的扶持下，已取得了很大的成績，歷經(jīng)了20多年的發(fā)展和積累，已經(jīng)初步建成了世界上為數(shù)不多的轉基因育種科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，已擁有一批抗病蟲、抗除草劑、抗旱、營養(yǎng)改良等重要基因的自主知識產(chǎn)權和核心技術，水稻、棉花、玉米等轉基因作物的基礎研究和應用研究也已取得了一批高水平的科技成果，形成了自己的特色與優(yōu)勢。隨著農(nóng)業(yè)生物技術研究的深入，一系列基因農(nóng)作物新品種正逐漸走向市場。預測在21世紀，將有更多的優(yōu)良農(nóng)作物新品種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛推廣，并為消費者所接受。

總的來說，現(xiàn)代生物技術對當代農(nóng)業(yè)做出的貢獻是不能磨滅的也是不容忽視的。我國的生物產(chǎn)業(yè)會在充分利用制度、資源以及人才與技術上的優(yōu)勢上，抓住有利時機并大力推進生物高新技術在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上的應用，在即將到來的生物世紀里，真正占據(jù)自己的位置，促進農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。

參考文獻：

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[5]李亞軍.淺談生物技術給農(nóng)業(yè)帶來的利與弊[J].今日科苑，2008

篇6

隨著科學技術的發(fā)展，生物技術也得到了不斷地進步，生物技術在農(nóng)業(yè)種植中的應用和推廣，實現(xiàn)了我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 農(nóng)業(yè)種植中生物技術的推廣及應用-轉基因技術

轉基因技術，簡單來講，就是在生物體外對dna分子進行人工剪切、拼接，對基因進行改造和重新組合，再導入生物體內使導入的基因得以表達。其中，其核心技術就是提取目的基因——將需要的基因從供體生物的細胞內提取出來，從而達到最終目的。其中還有一個關鍵的環(huán)節(jié)就是對多細胞生物的檢測，將每個受體細胞單獨培養(yǎng)并誘導發(fā)育成完整個體，檢測這些個體是否攝入目的基因，攝入的基因是否表達（是否表現(xiàn)出相應的性狀）。淘汰無變化的個體，保留有相應變化的個體進一步培養(yǎng)、研究。

在當前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，轉基因技術是目前應用最為廣泛的一種生物技術。轉基因技術的應用，對農(nóng)業(yè)種植的育種有著極為重要的作用和意義，其可以將某一種作物的優(yōu)良基因轉移到另一種完全不具親緣關系的作物品種當中，使得作物產(chǎn)量和質量得到提高。

目前被較廣泛提取使用的植物目的基因主要有：蘇云金桿菌抗蟲基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。例：用棉鈴飼喂棉鈴蟲，如蟲吃后不出現(xiàn)中毒癥狀，說明未攝入目的基因或攝入目的基因未表達，如蟲吃后中毒死亡，則說明攝入了抗蟲基因并得到表達。

因此，通過轉基因技術的應用，使得農(nóng)作物的品種得到改良，目前，隨著科學技術和生物技術的發(fā)展，其應用也不斷呈現(xiàn)廣泛應用的趨勢。首先，目前，轉基因植物的種植規(guī)模在不斷地擴大，根據(jù)相關數(shù)據(jù)分析，目前采用轉基因技術種植面積已經(jīng)達到了全球耕地面積的16％。

此外，還有雜交育種技術的應用。簡單來講，就是在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合，在形成配子時成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。其也是一種極為常見的生物種植技術，雜交育種技術與轉基因技術相比，其操作方式更為簡單，而且這種技術的推廣時間也比較早，目前，對于雜交技術的應用已經(jīng)有了豐富的經(jīng)驗，這些技術的應用都使得農(nóng)業(yè)種植的難度降低。

2 農(nóng)業(yè)種植中生物技術的推廣及應用-組織培養(yǎng)技術

在農(nóng)業(yè)種植中，對于組織培養(yǎng)技術的應用，其主要是建立細胞的全能性的基礎之上的，通過人工的誘導，保證植物組織在無菌狀態(tài)下進行良好的發(fā)育，最終發(fā)育成為完整植株的一種生物技術。組織培養(yǎng)技術的利用，不僅可以增加植物繁殖的速度，而且更為重要的是能夠在有限的時間內，培育出更多優(yōu)良的植物品種。此外，利用組織培養(yǎng)技術，可以有效地防止病毒對作物幼苗的侵害，保證種苗無病毒，促進良種經(jīng)濟作物的快速推廣。在應用組織培養(yǎng)技術要注意以下幾點：首先，要保證在植物組織培養(yǎng)中溫度、光照、濕度等各種環(huán)境條件，培養(yǎng)基組成、ph值、滲透壓等各種化學環(huán)境條件，使得能夠有效地促進組織培養(yǎng)育苗的生長和發(fā)育。另外，在進行初代培養(yǎng)外植體的時候，對于褐變做好處理。褐變，主要就是指外植體在接種后，其表面開始褐變，有時甚至會使整個培養(yǎng)基褐變的現(xiàn)象。它的出現(xiàn)是由于植物組織中的多酚氧化酶被激活，而使細胞的代謝發(fā)生變化所致。在褐變過程中，會產(chǎn)生醌類物質，它們多呈棕褐色，當擴散到培養(yǎng)基后，就會抑制其他酶的活性，從而影響所接種外植體的培養(yǎng)。所以一定要加強對這個環(huán)節(jié)的處理。第三，關于植物組織的初代培養(yǎng)。初代培養(yǎng)旨在獲得無菌材料和無性繁殖系。即接種某種外植體后，最初的幾代培養(yǎng)。在初代培養(yǎng)時，用誘導或分化培養(yǎng)基，即培養(yǎng)基中含有較多的細胞分裂素和少量的生長素。初代培養(yǎng)建立的無性繁殖系包括：莖梢、芽叢、胚狀體和原球莖等。

3 農(nóng)業(yè)種植中生物技術的推廣及應用-采用生物技術制作生物農(nóng)藥

生物農(nóng)藥，簡單來講，就是利用生物新陳代謝的產(chǎn)物，將其作為制作農(nóng)藥制品的有效成分，改變傳統(tǒng)形式通過化學手段制作農(nóng)藥的方法，即可以起到良好的保護環(huán)境的作用，另外，還可以達到良好的使用效果，更加重要的是提高了植株的耐藥性，所以，利用生物技術制作農(nóng)藥具有深遠的影響。

在基因工程藥品的生產(chǎn)中，許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價格往往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。因此，我們可以將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內，讓它們產(chǎn)生相應的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。例如：轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒、轉魚抗寒基因的番茄、轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯、不會引起過敏的轉基因大豆等等。

因此，生物農(nóng)藥技術，避免了對環(huán)境造成的污染，利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 總結

篇7

論文摘要：隨著世界人口的增長，農(nóng)業(yè)將經(jīng)歷具有重大意義的革新。毫無疑問，生物技術作為科學和技術在這場變革中將起到關鍵性的作用。原則上講，生物技術本身有能力幫助人們提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和保護環(huán)境，但在實踐中，生物技術作為環(huán)境保護的人其作用相對來說是微乎其微的。人們對它在環(huán)境保護以及促進人類進步中的作用仍將拭目以待。

一、生物技術給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來機遇

廣義上講，生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物，采用特殊的過程生產(chǎn)出特殊的產(chǎn)品應作到農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥以及環(huán)境修復治理中，尤其是70年代基因工程的出現(xiàn)，它能改變、取代物種的基因。

生物技術在農(nóng)作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是：玉米、大豆和棉花。它們經(jīng)轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因，經(jīng)遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經(jīng)遺傳改良的作物的潛力是相當大的。例如：美國有200萬hm2的Bt棉花，澳大利亞有40萬hm2，兩者各相當于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上，只要增產(chǎn)5%，就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術進一步促進了Bt制劑控制蟲害在商業(yè)上的應用。除此之外，還有許多經(jīng)轉入特定基因的玉米品種，這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。

生物技術在畜牧業(yè)上應用所獲得的益處與在農(nóng)作物上相似。一方面，生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節(jié)劑，這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因（該基因能促進角蛋白的形成）能獲得了經(jīng)遺傳改良的綿羊，這種綿羊比普通棉羊產(chǎn)毛量能提高6%左右。另一方面，生物技術在提高農(nóng)作物產(chǎn)量、質量的同時，有助于提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展水平。例如，通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業(yè)生產(chǎn)力；利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量，減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產(chǎn)出一種轉基因三葉草，可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵，經(jīng)轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質，該蛋白質經(jīng)食物鏈進入綿羊體內，進而能提高產(chǎn)毛量。

生物技術給人類帶來的益處也包括在生態(tài)和環(huán)境兩個方面。利用生物技術提高現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力可以減低農(nóng)業(yè)向原始的、自然、半自然生態(tài)系統(tǒng)擴張的要求，因此，它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態(tài)系統(tǒng)及其資源，有助于人們未來再利用其中的基因資源開發(fā)新的產(chǎn)品。

生物技術已用于生產(chǎn)抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述，一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯，這種馬鈴薯能產(chǎn)生水晶蛋白，而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量，降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染，從而有利于保護生態(tài)環(huán)境。

在許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，土壤氮素可利用量是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提高的一個重要因子。而一高科技農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)使用人造氮肥是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的。制造氮肥要利用大量能源，據(jù)統(tǒng)計，英聯(lián)邦農(nóng)場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產(chǎn)生的溫度氣體（二氧氣化碳、氮氧化合物等）不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外，農(nóng)業(yè)土壤的氮素流失是水體富營養(yǎng)化的主要原因。

生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。

同樣，人們可以利用真菌來提高土壤養(yǎng)分的有效性。溫萊指出：特定的真菌類能促進土壤養(yǎng)分的釋放，從而促進作物生長；真菌也能通過分解有機物質（例如纖維素等）釋放出糖類，促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養(yǎng)分有效性的可能，包括獲得轉基因細菌和真菌，以進一步增強它們制造養(yǎng)分和釋放土壤養(yǎng)分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮，避免、減少使用人造肥料，從而減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。這在目前尚不可能，但在將來卻有望實現(xiàn)這個目標。

二、利用生物技術發(fā)展農(nóng)業(yè)應注意克服的問題

從經(jīng)濟角度上講，生物技術帶來的不利并不明顯，然而，它會引起發(fā)達國家與發(fā)展中國家貧富差距進一步擴大。因為，生物技術公司主要集中在發(fā)達國家，發(fā)達國家可以通過輸出生物技術產(chǎn)品而獲得利潤。與此同時，發(fā)展中國家由于技術、及其產(chǎn)品還遠沒有被廣泛接受。

生物技術可能引起生產(chǎn)方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現(xiàn)而產(chǎn)生，特別是抗除草劑的轉基因作物出現(xiàn)。農(nóng)民必須從同一公司購買種子和除草劑，否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現(xiàn)，這些轉基因作物會取代傳統(tǒng)的依靠有機肥的作物，后者在發(fā)展中國家是很普遍的，并且也有利于環(huán)境保護。生物技術在食品上的應用對發(fā)展中國家的農(nóng)民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發(fā)人體過敏反應的基因轉入農(nóng)作物時，例如，堅果能引發(fā)人體過敏反應，若它的基因被導入其他作物，則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見，轉基因作物產(chǎn)品必須經(jīng)免疫測定篩選后才能利用。

生物技術也可能引發(fā)環(huán)境問題。人們利用生物技術生產(chǎn)出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時，也導致生物多樣性遭受嚴重破壞，甚至導致一些物種滅絕。這一結果是由于生物技術促進農(nóng)作物向它原本不適應的地域擴張而造成的。生物技術同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農(nóng)業(yè)，尤其是耕作農(nóng)業(yè)的擴張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用，農(nóng)業(yè)中不斷投入的能源促進全球變暖。與此同時，氮素生物化學循環(huán)的改變也加劇了水體的富營養(yǎng)化，直接影響人類和動植物的生存。

篇8

關鍵詞低碳農(nóng)業(yè)；溫室氣體；生物技術；固碳；固氮

中圖分類號F062.2文獻標識碼A文章編號 1007-5739（2011）02-0315-02

ApplicationsofBiotechnologyintheContextofLow-carbonAgriculture

QIAN Li-na 1ZHOU Zhen 2

（1 School of Life Science，Xuzhou Normal University，Xuzhou Jiangsu 221116； 2 School of Mines，China University of Mining and Technology）

AbstractAgriculture is the important source of greenhouse gas. The urgent affairs are to develop low-carbon agriculture，reduce agricultural greenhouse gas emissions and improve agricultural ecological environment.Biotechnology could be used to cultivate new varieties of crops. The crop resistance to pests and herbicides should be enhanced. And the carbon sequestration and nitrogen fixation ability should be improved.And thus it will improve the human living environment，reduce the greenhouse effect and promote the continuous extension of the agricultural industrial chain.This paper put forward low carbon agriculture on the base of the relationship between agricultural production and climate change and describe the applications of biotechnology in the low-carbon agricultural production.

Key wordslow-carbon agriculture；greenhouse gas；biotechnology；garbon sequestration；nitrogen fixation

目前，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，氣候變化形勢越來越嚴峻。同時，氣候變化將使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加，產(chǎn)量波動增大，這就對農(nóng)業(yè)結構調整提出新要求。發(fā)展適應氣候變化、減少溫室氣體排放的低碳農(nóng)業(yè)經(jīng)濟已迫在眉睫。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計，低碳農(nóng)業(yè)系統(tǒng)可以抵消80%因農(nóng)業(yè)導致的全球溫室氣體排放量[1]。然而我國的農(nóng)業(yè)是一種高耗能、高污染、高排放的“三高”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須促使高碳經(jīng)濟向低碳經(jīng)濟的轉變，通過農(nóng)業(yè)科學技術來發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)，以應對未來我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣候變化

WMO2008年溫室氣體公報公布了各種溫室氣體增溫效應比例，CH4和N2O的影響比例達21%，這兩者主要來源于農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)相關的生產(chǎn)活動[2-3]；同時，農(nóng)業(yè)是大氣碳含量增加的第二大來源。最新數(shù)據(jù)表明，農(nóng)業(yè)直接和間接排放的溫室氣體對全球變暖的影響超過50%。全球氣候變暖連帶著一系列的氣候變化最終又影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，從而影響產(chǎn)量，這將對國民經(jīng)濟造成一定的打擊。由此可以看出，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣候變化極為密切。若要從根本上解決全球氣候變暖的問題，就必須減少溫室氣體的排放，發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)。

2低碳農(nóng)業(yè)

2.1低碳農(nóng)業(yè)內涵

低碳農(nóng)業(yè)應該是低耗能、低排放、低污染的“三低”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式；是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營中排放最少的溫室氣體，同時獲得整個社會最大收益的一種經(jīng)營模式；其本質是節(jié)約型、效益型、安全型農(nóng)業(yè)。低碳農(nóng)業(yè)以減少碳排放、增加碳匯和適應變化技術為手段，通過開發(fā)生物質能源和可再生能源，進而維護全球生態(tài)安全，改善全球氣候條件[4]。

2.2低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展策略

目前，我國低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展策略主要包括4個方面：一是加大宣傳力度，培育低碳理念，以科學發(fā)展觀指導低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展；二是強化科學研究，加快技術創(chuàng)新，全面開發(fā)與推廣低碳農(nóng)業(yè)技術；三是結合各地實際情況，探索合適模式，大力發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化；四是破除制度障礙，完善保障體系，促進低碳農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[5]。其中，技術創(chuàng)新和制度創(chuàng)新是關鍵因素。隨著高新技術的快速發(fā)展，采用生物技術促進低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展是一有效途徑。

3生物技術在低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎，也是生物技術應用最廣闊、最活躍、最富有挑戰(zhàn)性的領域。常規(guī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)嚴重影響環(huán)境，而生物技術能用來降低農(nóng)業(yè)對環(huán)境的影響，實現(xiàn)低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。運用生物技術培育作物新品種，提高作物的抗病蟲害、除草能力，固碳和固氮能力，進而改善人類生活環(huán)境，降低溫室效應，促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不斷延伸。

3.1生物技術提高作物的抗病蟲害、除草能力

降低殺蟲劑和除草劑的噴藥量，可以長期消減二氧化碳的排放量。因此，利用生物技術培育農(nóng)作物新品種、增強防病蟲害能力勢在必行。由于與病蟲害防治有關的各類基因的發(fā)現(xiàn)以及植物轉基因和微生物重組技術的一系列突破，用于植物保護的基因工程產(chǎn)品首先得到開發(fā)，并且有11種作物，100多種轉基因抗蟲、抗病、抗除草劑植物品種已在進行商品化生產(chǎn)。我國轉基因棉花的應用顯著減少了農(nóng)藥的使用量，降低了勞動強度；國外抗除草劑轉基因大豆的應用，實現(xiàn)了密植和免耕。2006年因殺蟲劑和除草劑用量的減少而削減的二氧化碳排放量估計為120萬t，相當于50萬輛汽車的排放量，通過免耕方法提高了土壤固碳量，二氧化碳固存量達1 360萬t，相當于減少了600萬輛汽車的排放量[6]。據(jù)ISAAA報告，1996―2006年累計減少使用殺蟲劑有效成分約30萬t，使全球農(nóng)藥對環(huán)境的破壞性影響降低15.5％。

3.2生物技術提高植物固碳能力

生物固碳就是利用微生物和植物的光合作用，提高生態(tài)系統(tǒng)的碳吸收和儲存能力，將二氧化碳資源轉化為碳水化合物和氧氣，變廢為寶，從而減少二氧化碳在大氣中的濃度，減緩全球變暖的趨勢。生物固碳因其成本低廉、無副作用且可實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點越來越受到國際社會的重視[7-8]。

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我國具有先進的選種育種技術，可借助先進的轉基因生物育種技術，提高作物的生產(chǎn)力和固碳能力，為生物固碳提供保障。多年生草本植物中，C4植物的固碳速率比一般C3植物要高，C4植物和豆科植物的功能群組可以提高生態(tài)系統(tǒng)的固碳效率5~6倍[9]。近年來，基因工程在固碳領域取得了一系列成果，如C4植物玉米和高粱等的C4基因先后被克隆導入C3雙子葉植物矮牽牛、煙草、馬鈴薯。2007年，我國科學家成功完成轉C4光合固碳相關基因水稻的育種研究，轉基因疏導使水稻的PEPC活性提高了20倍，光合速率和和羧化效率也分別比原種提高55% 和50%，光飽和點比原種提高200 μmol/（m2?s），其產(chǎn)量提高14%~22%[10]。

3.3生物技術提高作物固氮能力

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮肥的大量使用，使土壤中有效氮元素大量增加，氮素作為硝化和反硝化作用的底物，其含量增加必然導致N2O排量增加[11]。研究表明，農(nóng)田土壤N2O排放量在一定施氮量范圍內隨施氮量的增加而上升[12]，生物固氮的發(fā)展可替代化肥為農(nóng)作物提供氮素。

生物固氮是指某些種類的原核生物利用體內的固氮酶，將空氣中的氮氣還原為氨，為植物生長提供氮素?，F(xiàn)已從含C 的作物如玉米、高粱、甘蔗、黍的根際，分離出不同的聯(lián)合固氮菌。對它們性質的研究已經(jīng)廣泛開展，主要側重從分子遺傳角度改造基因，提高固氮效率[13]。有研究表明，銨對西固氮螺菌Yu62菌固氮酶活性的抑制已基本研究清楚，構建成脫銨阻遏的工程菌株UB37，在玉米田間小區(qū)試驗中達到減少氮肥用量20%的效果[14-15]。根瘤菌對宿主有專一性，在對宿主專一性基因了解的基礎上，用基因重組等方法擴大宿主范圍，特別是擴大到非豆科植物上結瘤和固氮是始終的愿望[16]。目前，已有研究表明，中國科學院遺傳研究所把帶有固氮基因的質粒PRD1從大腸桿菌K12jc5564導入到無固氮能力的水稻根系菌4502Y中，表現(xiàn)出較強的固氮能力[17]。

同時，利用生物技術了解、掌握土壤和作物根際微生物群落的多樣性變化和活動機制，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適應氣候變化的一個重要措施。2007年，福建省農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所利用PCR-RFLP檢測水稻根際土壤及根組織內外固氮微生物的nifH基因，證明了水稻根際土壤和水稻根組織的固氮微生物具有顯著的多樣性，也初步顯示了土壤中某些固氮微生物能定植于水稻根內或根表[11]。還有研究發(fā)現(xiàn)，C4作物比C3作物具有較高的氮肥利用率，同種作物內不同基因型間的氮肥利用率也有差異，品種的改善可使氮肥利用率提高20%~30%[18]。因此，用生物技術改良作物以及菌種的營養(yǎng)遺傳性狀，篩選出符合人們要求的產(chǎn)物，實現(xiàn)肥料的高效利用，在我國將有良好的發(fā)展前景。

4小結

低碳農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為了應對能源危機和氣候變暖而產(chǎn)生的一種新的經(jīng)濟形態(tài)，低碳農(nóng)業(yè)不只是一個時尚的概念，而且還是人類建設低碳優(yōu)質生活的必然選擇。生物技術在低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，不僅能改善人類生活環(huán)境，降低溫室效應，而且還能促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的不斷延伸，同時還能帶動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)科學技術的不斷升級?？梢灶A見，生物技術在今后低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中將起到一個主導的作用。

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篇9

廣義上講，生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物，采用特殊的過程生產(chǎn)出特殊的產(chǎn)品應作到農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥以及環(huán)境修復治理中，尤其是70年代基因工程的出現(xiàn)，它能改變、取代物種的基因。

生物技術在農(nóng)作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是：玉米、大豆和棉花。它們經(jīng)轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因，經(jīng)遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經(jīng)遺傳改良的作物的潛力是相當大的。例如：美國有200萬hm2的Bt棉花，澳大利亞有40萬hm2，兩者各相當于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上，只要增產(chǎn)5%，就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術進一步促進了Bt制劑控制蟲害在商業(yè)上的應用。除此之外，還有許多經(jīng)轉入特定基因的玉米品種，這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。

生物技術在畜牧業(yè)上應用所獲得的益處與在農(nóng)作物上相似。一方面，生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節(jié)劑，這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因（該基因能促進角蛋白的形成）能獲得了經(jīng)遺傳改良的綿羊，這種綿羊比普通棉羊產(chǎn)毛量能提高6%左右。另一方面，生物技術在提高農(nóng)作物產(chǎn)量、質量的同時，有助于提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展水平。例如，通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業(yè)生產(chǎn)力；利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量，減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產(chǎn)出一種轉基因三葉草，可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵，經(jīng)轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質，該蛋白質經(jīng)食物鏈進入綿羊體內，進而能提高產(chǎn)毛量。

生物技術給人類帶來的益處也包括在生態(tài)和環(huán)境兩個方面。利用生物技術提高現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力可以減低農(nóng)業(yè)向原始的、自然、半自然生態(tài)系統(tǒng)擴張的要求，因此，它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態(tài)系統(tǒng)及其資源，有助于人們未來再利用其中的基因資源開發(fā)新的產(chǎn)品。

生物技術已用于生產(chǎn)抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述，一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯，這種馬鈴薯能產(chǎn)生水晶蛋白，而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量，降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染，從而有利于保護生態(tài)環(huán)境。

在許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，土壤氮素可利用量是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提高的一個重要因子。而一高科技農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)使用人造氮肥是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的。制造氮肥要利用大量能源，據(jù)統(tǒng)計，英聯(lián)邦農(nóng)場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產(chǎn)生的溫度氣體（二氧氣化碳、氮氧化合物等）不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外，農(nóng)業(yè)土壤的氮素流失是水體富營養(yǎng)化的主要原因。

生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。

同樣，人們可以利用真菌來提高土壤養(yǎng)分的有效性。溫萊指出：特定的真菌類能促進土壤養(yǎng)分的釋放，從而促進作物生長；真菌也能通過分解有機物質（例如纖維素等）釋放出糖類，促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養(yǎng)分有效性的可能，包括獲得轉基因細菌和真菌，以進一步增強它們制造養(yǎng)分和釋放土壤養(yǎng)分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮，避免、減少使用人造肥料，從而減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。這在目前尚不可能，但在將來卻有望實現(xiàn)這個目標。

二、生物技術帶來的不利

從經(jīng)濟角度上講，生物技術帶來的不利并不明顯，然而，它會引起發(fā)達國家與發(fā)展中國家貧富差距進一步擴大。因為，生物技術公司主要集中在發(fā)達國家，發(fā)達國家可以通過輸出生物技術產(chǎn)品而獲得利潤。與此同時，發(fā)展中國家由于技術、及其產(chǎn)品還遠沒有被廣泛接受。

生物技術可能引起生產(chǎn)方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現(xiàn)而產(chǎn)生，特別是抗除草劑的轉基因作物出現(xiàn)。農(nóng)民必須從同一公司購買種子和除草劑，否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現(xiàn)，這些轉基因作物會取代傳統(tǒng)的依靠有機肥的作物，后者在發(fā)展中國家是很普遍的，并且也有利于環(huán)境保護。生物技術在食品上的應用對發(fā)展中國家的農(nóng)民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發(fā)人體過敏反應的基因轉入農(nóng)作物時，例如，堅果能引發(fā)人體過敏反應，若它的基因被導入其他作物，則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見，轉基因作物產(chǎn)品必須經(jīng)免疫測定篩選后才能利用。

生物技術也可能引發(fā)環(huán)境問題。人們利用生物技術生產(chǎn)出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時，也導致生物多樣性遭受嚴重破壞，甚至導致一些物種滅絕。這一結果是由于生物技術促進農(nóng)作物向它原本不適應的地域擴張而造成的。生物技術同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農(nóng)業(yè)，尤其是耕作農(nóng)業(yè)的擴張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用，農(nóng)業(yè)中不斷投入的能源促進全球變暖。與此同時，氮素生物化學循環(huán)的改變也加劇了水體的富營養(yǎng)化，直接影響人類和動植物的生存。

篇10

[關鍵詞] 生物技術 農(nóng)業(yè) 發(fā)展措施

[中圖分類號] S1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650（2016）08-0068-01

隨著科學技術的發(fā)展，生物技術逐漸得到人們重視，并對人們的生活和工作產(chǎn)生了潛移默化的影響。從傳統(tǒng)的嫁接技術到雜交技術再到基因工程，每一次生物技術向前推進，都大大豐富了人們的生活，甚至美國政府將生物技術作為第三次科技革命的起點，進行重點發(fā)展。生物技術立足于現(xiàn)代高端科技，從細胞層次進行開發(fā)和研究，可以從本質上改變人們的生活，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

1 生物技術在農(nóng)業(yè)方面的發(fā)展現(xiàn)狀

生物技術是基于遺傳學、生物學、細胞學等近現(xiàn)代高端技術發(fā)展起來的，具有科學性、根本性、長久性，對增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、提高農(nóng)產(chǎn)品質量起到了積極作用。例如：根據(jù)生物技術中基因工程的研究，培育出了抗倒伏、抗病害等特點的玉米、棉花、小麥種子，減少了這些農(nóng)作物植株生長初期的死亡情況；將煙草花葉病毒基因轉入煙草、黃瓜等作物中，得到了抗病蟲的優(yōu)良品種，增加了作物產(chǎn)量。從總體上看，生物技術已經(jīng)悄無聲息地進入了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，在育種、施肥、催熟等多個方面表現(xiàn)出不可忽視的影響。因此，本文從生物技術的角度提出了農(nóng)業(yè)發(fā)展的具體措施。

2 生物技術運用到農(nóng)業(yè)發(fā)展的具體措施

2.1 加速培育優(yōu)良品種，提高農(nóng)業(yè)總體產(chǎn)量

我國農(nóng)業(yè)品種更新?lián)Q代的速度雖然快，但制種方式、技術跨越并不大。根據(jù)調查發(fā)現(xiàn)，大田種植使用的包衣種子前后3年保持在一個水平中，并不能根據(jù)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)實需求進行及時改進，進而影響到大田農(nóng)作物的產(chǎn)量?；诨蚬こ?、轉基因技術發(fā)展起來的新型生物技術還需要在農(nóng)作物抗病、抗倒伏、抗旱三個特性中投入研究，不斷提高植物的光合效率和吸收氮磷鉀的能力，加快植株對營養(yǎng)成分的吸收。例如：小麥的產(chǎn)量由250公斤不斷增產(chǎn)到600公斤左右后趨于穩(wěn)定。研究人員應根據(jù)小麥氨基酸組合以及排列順序，近一步優(yōu)化小麥品種，使其在合理地管理下可以增加100公斤的產(chǎn)量。優(yōu)化農(nóng)作物品種是提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的重要一步，是農(nóng)業(yè)發(fā)展的良好基礎。

2.2 加強對植物細胞的研究深度，減少農(nóng)業(yè)成本

植物細胞工程是基于傳統(tǒng)嫁接技術發(fā)展而來的。為了得到良好的種苗需要進行多次雜交和自交，確保品種純正，基因表達趨于穩(wěn)定狀態(tài)。在農(nóng)作物中小麥、玉米和水稻的細胞培養(yǎng)是最有難度的；西瓜、草莓等水果難點次之；果樹、林木和花卉是最簡單的。研究者應該通過細胞融合、細胞培養(yǎng)、無性繁殖等手段，不斷擴展植株優(yōu)良品種的個數(shù)，增強植株的代謝功能，將營養(yǎng)成分源源不斷的輸送到農(nóng)作物的使用部分，加大農(nóng)作物的生產(chǎn)效益。植物細胞培養(yǎng)和研究將從植株性狀層面進行植物基因的改造和研究，更加適合農(nóng)業(yè)的需求。因此，研究人員應將這種技術進行完善，降低制作成本，投入到實際生產(chǎn)中，為農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出應有的貢獻。

2.3 利用胚胎技術改良牲畜品種

胚胎技術是提高牲畜繁殖速度、肉制品質量的重要措施。在畜牧業(yè)中需要將試管技術和單克隆抗體技術聯(lián)合起來，既增加牲畜的繁殖效率，又提高牲畜的抵抗力，減少疾病和死亡。目前，牲畜試管技術已經(jīng)得到了使用和推廣，羊、豬、牛等牲畜的繁殖速度得到明顯提升，大大增加了農(nóng)戶的經(jīng)濟效益。但是，單克隆抗體技術以及新型的品種改良技術不夠成熟，應用不夠廣泛，大部分地區(qū)仍采用有性繁殖的傳統(tǒng)方式進行生產(chǎn)。在這樣的背景下，研究人員還需要在改良牲畜品種上投入更大的精力和關注度，給畜牧業(yè)的發(fā)展帶來更多的機會。此外，政府部門需要向畜牧業(yè)進行一定的資金補助，讓農(nóng)業(yè)接受新科技、新思想，讓研究發(fā)展的阻力達到最小的程度。

2.4 加快農(nóng)業(yè)“變廢為寶”步伐，促進農(nóng)業(yè)資源的整合

生物技術還具有“變廢為寶”，將農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品資源化的功能。在新農(nóng)村的建設中，很多地區(qū)都采用發(fā)酵設備進行供熱發(fā)電，不僅做到了廢物利用，還做到了廢物利用，保護環(huán)境。發(fā)酵工程是利用微生物的繁殖速度和產(chǎn)生氨氣的原理，通過燃燒氨氣獲得能源。這種方式造價比較低，適合小家小戶獨立使用，缺乏系統(tǒng)性和整體性。因此，“變廢為寶”的產(chǎn)業(yè)化管理是加快農(nóng)業(yè)發(fā)展的又一關鍵性問題。生物技術方面的研究者應看到農(nóng)業(yè)廢棄物的使用現(xiàn)狀，找到廢物資源利用的突破口，不斷擴大生物技術在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的影響力，進行系統(tǒng)化梳理，促進農(nóng)業(yè)資源的整合。只有這樣，才可以實現(xiàn)保護農(nóng)村環(huán)境，促進農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的目的。

結語

生物技術具有巨大的潛在價值，對農(nóng)業(yè)的發(fā)展和社會穩(wěn)定有著舉足輕重的作用。在世界各國發(fā)展生物技術的時期，我國也應跟上時代的步伐，擴大自身的生物技術優(yōu)勢，將技術帶入農(nóng)村、帶入大田，切實性地促進農(nóng)業(yè)發(fā)展?？傊锛夹g在農(nóng)業(yè)方面還有發(fā)展空間，值得研究人員進行深層次挖掘。

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