生物技術應用的重要性3篇

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生物技術應用篇1

社會發展推動了科學技術發展,生物技術便是其中之一,其在農業生產中的應用使得我國農作物產量和質量得到了大幅度提升。

1生物技術發展現狀

近年來,我國在生物技術創新方面采取了四大舉措:第一,做好規劃和引導,加強科技研究;第二,出臺相關政策,并要求做到與國際接軌;第三,強化生物技術資源共享,推進生物技術研究合作;第四,積極引進先進人才,建立一支高能力、高素養的人才隊伍[1]。當前,我國生物技術研究取得了一定成果,對我國生產發展產生了重大作用。其中,生物信息學、干細胞等前沿科學的發展促進了生物技術的穩步前進,促進了其在農業生產、醫學等方面的應用。

2生物技術在現代農業生產中應用的重要性

我國是一個農業大國,近年來我國農作物產量不斷提高,生物技術在其中發揮了重要作用。生物技術的應用不僅促進了農作物產量增加和品質提高,而且保護了農業生態環境,可謂是一舉兩得。

3生物技術現代農業生產中的實際應用

3.1以有益微生物控制有害微生物

病蟲害防治是農業生產中一直致力研究的問題。在過去的幾十年,農業病蟲害防治主要依靠化學農藥。隨著時間的推移,人們對農藥使用對農產品、人類健康危害的認識日益深入,因此尋求一種新的病蟲害防治技術刻不容緩,而生物防治措施是一個切實可行的方法。采用生物技術防治病蟲害主要有兩方面優點:一是從生物代謝產物中提取有效物質,以此為基礎制作生物農藥,不僅可以防治病蟲害,而且可以大大降低對土壤和環境的破壞,滿足人們對農產品品質的要求;二是培育致使農作物病菌、害蟲死亡的病毒、細菌,使這些有益細菌、病毒侵入農作物中的病菌、蟲體內致其感病、死亡,并且隨其繁衍生息,原本病菌、害蟲蟲害的子代也會因攜帶病毒、細菌而自然死亡。這種以有益微生物控制有害微生物的方法,完全是科技文明發展的結果,其應用完全大大避免了化學農藥污染。

3.2無性繁殖技術

無性繁殖技術,也被稱為組織培養技術,是指利用植物各部分組織如形成層、薄壁組織、葉肉組織、胚乳等進行培養獲得再生植株;也指在培養過程中從各器官上產生愈傷組織,愈傷組織經過再分化形成再生植物[2]。形成再生植物后需將其放在特定培養液中培養,滿足他們生長所需的各種肥料、溫度和光照需求。組織培養技術最大的優點是周期短、單位空間實現最大利用,還不需要土壤。因此,組織培養技術培養的農作物隔絕了外部感染,大大提升了苗木的健康茁壯程度。

3.3轉基因技術

轉基因農作物,是將人工分離和修飾過的外源基因導入需要改良的農作物基因組中,使之產生新的性狀,如抗蟲、抗病、抗旱、抗寒、高產和優質等,從而達到改造生物物種的目的[3]。轉基因技術是通過基因重組來培育新型農作物,如轉基因大豆、轉基因玉米等[4]。隨著農業生物技術的迅猛發展,新技術對生態環境的負面影響已引起普遍關注,轉基因植物的安全性問題便是其中爭論的焦點。與雜交育種技術最大的不同之處是,轉基因技術不受物種的限制,甚至可以實現動植物基因的結合,比如將深海魚抗凍基因轉移到植物上。自20世紀以來,我國在轉基因技術上開始投入研究,已經取得很大的成效[5]。為了提升農作物產量和品質、減少對環境的污染,人們開始將可以殺死蟲害但對人體無害的基因加入農作物中,如轉基因棉花。但是,轉基因技術有兩大問題需要解決:一是當前的技術不能對任何基因進行分離和重組,二是轉基因技術還處于初始發展階段,對人體是否無害還有待驗證。

3.4雜交育種技術

雜交育種技術在我國應用廣泛,如雜交水稻的出現解決了中國人的溫飽問題,如今科學家袁隆平的雜交水稻還在刷新紀錄,而且幫助了其他國家,當前越南、菲律賓等已經在大面積種植雜交水稻,并取得了顯著成效。雜交技術自古就有,歷經千年的科學探索和實踐,其已經完全成熟,大大提升了我國農作物的產量和品質。

3.5生物技術在農業新領域的應用

在農業生產中應用生物技術,除了能提高農產品產量及質量外,還有很大的開發價值,具體體現在3個方面。第一,利用轉基因植物生產疫苗成為科研人員研究的熱點,如利用水果、蔬菜生產抗肝炎、霍亂等傳染病的疫苗;第二,通過科研人員和科學家的努力,培育出轉基因牛和轉基因羊等轉基因動物,而且能從該動物產的奶中獲得需要的蛋白質藥物;第三,使用試管苗技術,確保瀕臨滅絕的植物和動物能夠再繁殖,利用克隆技術進一步保證優質動物高產。此外,農業生物技術在觀賞類作物上得到了廣泛的應用,如基因工程等技術,一方面能帶來經濟效益,另一方面能美化和保護環境。與此同時,可以利用轉基因技術,把有助基因轉移至花卉、觀賞類植物中,有效改變其花色、形狀、花期等,獲得更大的經濟效益??傊?,農業生物技術的廣泛應用能大規模繁殖植物,在很大程度上提高農業經濟效益。

4生物技術在現代農業生產中的推廣應用建議

4.1加強生物技術研發

生物技術已被廣泛應用于農業生產的各個領域,但其探索依然處于初始階段。例如,轉基因技術,由于技術原因人類還不能完全掌握任意基因的切割和重組,很多優良基因無法轉移到農作物身上,而且因技術不成熟,無法確切保障人類的生命安全,因此需要繼續加大科研力度。

4.2加強宣傳

在農業生產中,生產工具在不斷改進,各種現代化機械設備被投入農業生產中,但生物技術在農業生產中的應用才剛剛開始。農業生產的主體——農民對生物技術的應用認識不深,所以必須加大宣傳推廣力度,必須讓農民朋友認識到其優點,積極應用該技術。

4.3加強培訓

當前生物技術并沒有在農業生產中得到廣泛應用,是因為其操作難度較大,對專業技術要求較高。所以,政府部門應安排農技人員深入田間地頭,對農民加強培訓,讓農民朋友熟練掌握這門技術。在實際培訓過程中,要突出生物技術的優勢,并通過人傳人的方式,拓展生物技術應用隊伍,不斷提升我國農民素質,提高生物技術應用效果。

5結語

當前,生物技術在農業生產中的應用,對于提高農作物產量、防治病蟲害、降低土壤環境污染等發揮了重要作用。特別是在人口增加、土地不合理利用致使耕地減少的情況下,生物技術的推廣和應用在一定程度上緩解了人地矛盾。今后,隨著生物技術日漸成熟,能大力推動我國農業生產存在的問題得到解決。

作者:唐先璽

生物技術應用篇2

1現代農業發展與種植現狀

從廣義上講,現代農業是指利用現代科學技術和現代工業為農業發展提供科學管理方法的社會化現代農業。據中國現代農業市場現狀調研與發展前景分析報告(2018—2025年)顯示,截止到目前,我國大部分地區的農業發展還是以傳統的手工勞動為主,生產工具的使用還是傳統的人力、畜力,甚至更有一些地區生產方式更為落后,相對來說,農業勞動生產率較低,農業機械化程度也比較低?;旧限r業生產與種植還是以依賴自然環境為主,以現代科技來發展農業種植占比較少。目前,我國的農業生產方式大多數是勞動密集型,規?;?、產業化程度低,生產效率相對低下,同時又面臨著國際與國內市場的夾擊,發展處境艱難,因此,如果農業生產不能提高效率,未來的農業發展將面臨更加嚴峻的挑戰。

2生物技術在現代農業種植中的作用

近年來,隨著科學技術的不斷發展,生物技術已廣泛應用于各個行業。中國是一個農業大國,人口眾多,農業需求量大。然而,近年來,隨著中國工業化和城市化的加速發展,商業和住宅用地增加,越來越多的農村耕地被占用。但是人口還在不斷地增加,因此,為了滿足日益增大的糧食需求與越來越少的農村耕地之間的矛盾,就必須靠增加耕地產量,走“科學養殖”之路來保障農業發展。在這種情況下,生物技術已經成為時代發展的新要求,同樣的,生物技術也是一種符合社會可持續發展道路的技術。在農業種植過程中,經常會出現諸如病蟲害和受自然條件制約而導致產量低等問題,在這其中最常見、危害也相對來說最大的就是病蟲害問題。而傳統的農藥包含多種化學成分,不僅會對環境造成危害,降低土壤肥力,而且對病蟲害的清除也不徹底,生物技術的出現就完全彌補了這些缺點,不僅對病蟲害可以做到徹底消滅,同時它還可以增加農作物產量,保護環境,增加農民收入,從而最終加快農業經濟發展的步伐。

3生物技術在現代農作物栽培中的具體應用

3.1轉基因技術

轉基因技術是一種目前被廣泛認可并接受的生物技術,是指在某些技術條件下通過相關技術,切割和剪接來自優良作物中的目標DNA,通過將來自優良生物的基因移植到作物中以實現基因提取和移植,并最終實現基因序列的重組,使作物本身的遺傳特性發生變化,從而達到提高產量和抗病性的效果。但是這項技術的發展也并非一帆風順的,在最初出現時,就受到了許多專家的質疑和反對,他們認為轉基因食品威脅著人類健康,但是后來,隨著實驗的深入,專家們所擔心的轉基因食品引起的人類健康問題也并沒有出現,而轉基因食品也進入了大規模生產期,并得到進一步推廣,后續被應用到農作物的栽培、種植過程中,也有效地提高了作物產量和質量。轉基因技術在農業種植中的應用不僅可以有效提高農產品的質量和產量,而且可以實現優良作物某些特性的精確保存和再優化,從而達到防治病蟲害的目的。

3.2生物農藥的應用

生物農藥是伴隨著生物技術使用過程中出現并優化的,也是生物代謝技術最有效的運用。農藥在農作物的種植與栽培過程中發揮著舉足輕重的作用,生物農藥通過改變傳統的化學制造農藥的方法利用新型生物技術來制造農藥,相較于傳統的農藥,生物農藥不僅可以達到農作物殺蟲保護的目的,它還避免了對周圍環境的破壞,有利于環境保護。另外,生物農藥的殺蟲效果也很顯著,它能夠提高植株的耐藥性,因此,在農藥生產中,生物技術的使用是非常有必要的,不僅對農業種植有深遠影響更對基因工程藥物的后續研究有著重要意義。但是,通過從生物組織中提取材料來生產藥物是存在難度的,材料提取的難度較大,并且藥品的價格也相對昂貴,經研究發現,微生物可以快速生長并且易于控制,并且適合大規模工業生產。因此,在生物制藥實踐中,可以將生物合成相應藥物的遺傳組分引入微生物細胞中以產生相應的藥物。該方法不僅解決了材料來源困難的問題,而且還能夠大規模生產并有助于降低生產成本。3.3組織培養技術組織培養技術基于細胞的多樣化,并且人工誘導以在無菌環境中實現植物組織的完全發育。目前,組織培養技術也廣泛用于作物種植。在農業栽培過程中,組織培養技術的優勢如下:一方面,該技術的應用可以加速植物的生長,從而可以在有限的時間內生產出更好的植物品種。另外,它還可以有效地防止病毒對農作物幼苗的侵入與傷害,確保幼苗的健康成長,有利于促進經濟作物的栽培。因此,未來組織培養技術需要進一步推廣并應用于各種農產品的栽培和栽培。同時,在農作物組織的培養中,有一些必要條件如溫度,光照,濕度等條件應當得到保障,并且培養基組成的pH值和滲透壓等化學條件也應達到標準,只有這些硬性標準達到了要求,才能為組織培養創造良好的條件,另外,當接種外植體時,表面會出現褐變,因此,在進行外植體的原代培養時,需要進行褐變處理。

3.4生物技術在病蟲害預防方面的應用

影響作物栽培的一個非常重要和共同的因素是病蟲害問題。更嚴重的會導致農作物死亡,因此在農業種植前都需要實施一些病蟲害預防相關方面的措施,來保障農作物健康發展。目前,在中國,通過生物技術的應用,中國的一些轉基因作物已經成功地獲得了良好的抗蟲性和抗藥性,確保了作物產量的穩定增長。如最近新的轉基因馬鈴薯的成功開發使得馬鈴薯作物在被Kronado馬鈴薯甲蟲攻擊時可分泌其自身的晶體蛋白來提自身的保護能力,避免有害生物問題對作物產量的影響。同時,提高農作物的抗蟲性和抗藥性,可以有效減少農藥和農藥的用量,減少農藥和農藥殘留對農產品質量的影響,同時,還將減少農藥對水資源的污染,保證農業產量的增加和相關環保工作的有效開展。生物技術不僅可以最好地預防病蟲害,還可以最大限度地減少污染,這對促進農業種植的發展至關重要。拿玉米的種植來說,種植玉米過程中會使用大量的氮肥,因此很容易降低玉米的抗藥性,導致害蟲和寄生蟲的肆虐;另外,大量養分也會因此流失,致使施肥成效不佳,影響產量,并給大氣和水體帶來嚴重的污染,利用生物技術可以有效避免上述污染,保護環境。

作者:王帥理 單位:瑞泉中學

生物技術應用篇3

1生物技術的重要性

我國是世界人口第一的國家,糧食問題一直是我國關注的重點。我國目前糧食自給率仍然不滿百分之百,尚未實現自給自足,仍然需要擔憂糧食安全問題。在這種背景下,逐步實現生物技術在現代農作物種植方面的應用,一方面能為我國糧食產量找到新的增長點,緩解我國糧食安全可能的危機,另一方面也能更好的保護農業環境和農業資源。隨著現代科技的不斷發展,在農業科技和生命科學領域,生物技術的應用范圍已經從發酵、污水處理等較為狹窄的范疇擴展到更多更復雜的方方面面,能夠參與到現代農作物種植涉及到的很多生產環節,具備了足夠的可行性和實踐價值。例如生物性的農藥和肥料,不僅能代替化學農藥和化肥保證農作物的正常生長,減少農作物農藥殘留超標的現象,還能切實減少農作物種植對環境的污染和破壞。由此可見,生物技術在現代農作物種植方面的應用已經對現代農作物種植有了相當大的影響,可以幫助我國建立更穩定的社會環境。

2生物技術的積極作用

在現代農業不斷發展的今天,生物技術在農業技術和生命科學中占據著越來越重要的位置。現代農業正在不斷追求著綠色環保和更高的品質,而生物技術則是其中不可或缺的一環。毋庸置疑的,生物技術正在現代農作物種植方面的應用中起到了相當大的影響。要想了解生物技術在現代農作物種植方面的應用,就首先要了解生物技術在其中起到的積極作用。

2.1促進農作物產量增長

我國國土面積廣闊,但適宜耕種的土地占比較低,人口規模又是世界第一,人均耕地面積很低。再加上我國經濟的高速發展,很多耕地被用于其他各行各業,直接造成了我國可用于耕種的土地減少,糧食產量難以實現增長,糧食安全問題遲遲得不到解決。在這種時代背景下,生物技術可以在耕種面積受到限制的情況下,為糧食產量創造新的增長點。例如袁隆平教授的雜交水稻,大大提升了水稻的單位產量,更好的緩解了我國的糧食安全問題。

2.2提升農作物品質

我國現在已經基本解決了國民的溫飽問題,人們的生活水平得到了大大提高,從原本對農作物產品供應的基本要求“吃飽”漸漸轉為更高的追求“吃好”,對于農作物品質的需求越來越迫切。因此,現代農業不僅要滿足我國對糧食產量的基本需要,還要進一步實現農作物產品品質的提升。消費者對于農作物產品品質的要求主要表現在對農作物營養的要求和對食品安全的要求,因此現代農業的發展必須在種植階段就增強對這兩方面的關注。而想要滿足消費者對這兩方面的要求,生物技術是一個很好的突破口。例如近年來技術愈發成熟的轉基因技術,一方面可以實現農作物產量的增長,另一方面也能更好的保障甚至提升農作物產品的品質。并且生物技術的應用可以有效減少現代農業中化肥的施用和農藥的施用,能更好的實現農作物產品的食品安全。

2.3增強農作物的抗病蟲害能力

病蟲害問題是制約我國農作物產量的重要因素,對于農作物產品的品質也有著重大影響,一直以來都是我國農業發展必須關注的問題。而生物技術是解決農作物種植病蟲害問題重要的研究方向,目前不僅有了很多先進的研究成果,也已經有了很多成熟的產品。例如使用生物技術對土豆進行轉基因處理,不僅能降低病蟲害對土豆正常生長造成了損害,還能引導土豆自身產生水晶蛋白,增強土豆自身的抗病蟲害能力。

3生物技術在現代農作物種植方面的應用

生物技術已經在現代農作物種植相關的很多領域取得了不俗的成績,生物技術的發展和現代農業的農業發展已經有了相當密切大的聯系。目前在于現代農作物種植方面,生物技術取得了不少成績,都在不同程度上促進了現代農業的發展。當下生物技術已經在現代農作物種植的很多方面得到了應用,和我國現代農業的發展聯系越來越緊密。

3.1轉基因技術

轉基因技術指的是使用DNA的重新編排、轉變等方式把特定的基因移植到受體生物,以此來規劃、控制生物某些特性向所需方向改變,是現代農作物種植生物技術重要的組成部分。雖然轉基因技術仍處在高速發展階段,不可避免的存在一些問題,例如食品安全問題,以及對生態環境的影響,但是作為一種高新技術,轉基因農作物可以有效提升自身的抗旱、抗澇、抗病蟲害能力,不僅實現了農作物產品品質的提升,也減少了化學農藥和化肥的施用,實現了農業環境的保護,能更好的實現現代農作物種植的經濟效益。

3.2雜交育種技術

雜交育種技術指的是將父母本雜交,以實現農作物的差異化,然后經過科學的篩選,選取同時具備父母本兩者的優點,剔除了父母本各自的缺點的全新品種的生物技術。目前雜交育種技術還不是完全成熟的技術,只能使用同一物種或相近物種見進行,經常出現性狀分離現象,且新品種培養周期相當漫長。但是比起傳統農作物,雜交育種技術培育的品種在各個方面仍然具備相當大的優勢,已經具備足夠的實踐價值,切實實現了現代農作物種植產量和品質的提升。

3.3組織培育技術

組織培育技術指的是在安全無菌的環境下,為保持活性的生物組織滿足所需的培養條件,讓生物組織獲得成長以獲取更多生物組織甚至完整的生物個體的技術。在現代農業領域,植物細胞具有一定的全能性,可以更好的實現這項技術,因此在近年來獲得了長足的發展。如今,這項技術可以幫助農作物更好的生長發育和繁殖,只是目前來看組織培育技術所需的條件仍然過于苛刻,實踐成本較高,具有相當大的風險。雖然組織培育技術并不是一項成熟的技術,仍舊有很長的路要走,但有著廣闊的發展前景,同樣是生物技術在現代農作物種植方面的應用一項重要性很高的發展方向。

3.4生物農藥技術

傳統的化學農藥很容易對農業環境造成不利影響,同時也經常出現農作物農藥殘留超標現象。因此,為了應對這些問題,生物農藥技術得到快速發展。生物農藥技術的核心原理是利用生物和生物代謝產物實現病蟲害的防治,化學成分較少,不會對農業環境造成污染和破壞,有利于確保農作物產品綠色健康。目前生物農藥技術已經有了很多成熟的成果,在很多方面已經可以代替化學農藥產生足夠的效果,也是生物技術在現代農作物種植方面應用的重要體現。

4發展趨勢

首先是光合作用,光合作用是植物生長的基本需求,因此通過生物技術確保和提升農作物光合作用的效率是實現農作物增產和農作物產品品質提升的基礎條件;其次是生物氮,目前我國主要施用的肥料是化學氮肥,不僅限制了農作物品質和產量的上限,還很容易對農業環境造成負面影響,而生物氮既能達到傳統化學氮肥的催產效果,也不會對農業環境造成污染和破壞,而且效率高且成本較低[2];最后是生物反應器,生物反應器需要投入的成本很低,也無需復雜的設備,在減少污染的同時,具備相當高的工作效率,能達到很好的作用效果。

5結語

新的時代,科技發展日新月異,在現代農作物種植方面,生物技術已經漸漸走向成熟。作為一項發展潛力雄厚的技術,生物技術在現代農作物種植方面的應用愈發凸顯,既能提升農作物產品的品質,也能為農作物產品的產量提供廣闊的增長空間,更好的滿足消費者的需求,進而為緩解甚至解決我國糧食安全問題提供幫助。因此,必須對生物技術在現代農作物種植方面的應用抱有足夠的重視。

參考文獻

[1]左傳寶.農業種植中生物技術的推廣應用芻議[J].農業與技術,2018,38(22):138.

[2]王令敏.生物技術在農業種植中的推廣應用分析[J].江西農業,2018,(22):33.

作者:尹記菊 單位:沂水縣泉莊鎮農業綜合服務中心

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