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《生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用和前景》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用和前景摘要：生物技術(shù)的定義為應(yīng)用生命科學(xué)研究成果，以人們意志設(shè)計(jì)，對(duì)生物或生物的成分進(jìn)行改造和利用的技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)綜合分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、胚胎學(xué)、免疫學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科技術(shù)，可用于研究生命活動(dòng)的規(guī)律和提供產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)。生物技術(shù)在農(nóng)作物中已有廣泛的應(yīng)用。最初通過遺傳工程獲得而進(jìn)入市場(chǎng)的作物是：玉米、大豆和棉花。它們經(jīng)轉(zhuǎn)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(xì)菌獲得基因，經(jīng)遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細(xì)菌獲得經(jīng)遺傳改良的作
2、物的潛力是相當(dāng)大的。例如：美國(guó)有200萬hm2的Bt棉花，澳大利亞有40萬hm2，兩者各相當(dāng)于2.5億美元價(jià)值。如果將Bt玉米引種在美國(guó)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(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步促進(jìn)了Bt制劑控制蟲害在商業(yè)上的應(yīng)用。除此之外，還有許多經(jīng)轉(zhuǎn)入特定基因的玉米品種，這些品種能同時(shí)抗除草劑和一些蟲害。因此生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要集中在育種，轉(zhuǎn)基因，病害蟲防治。關(guān)鍵詞生物技術(shù)育種轉(zhuǎn)基因病害蟲防治（一）生物技術(shù)在育種的應(yīng)用1.林木組織培養(yǎng)育種的現(xiàn)狀和進(jìn)展。自60年代以來利用生物技術(shù)育種
3、的植物已達(dá)近1000種，1978年，美國(guó)豪惠公司利用火炬松優(yōu)樹的組培苗進(jìn)行小面積的造林，而美國(guó)的北卡州立大學(xué)南方林業(yè)研究中心也在進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)，1983年美國(guó)斯苗圃已經(jīng)有達(dá)100萬株左右的組培苗，另外德國(guó)，法國(guó)，加拿大，巴西也在不同的育種領(lǐng)域上進(jìn)行比較系統(tǒng)的研究，是育種能夠進(jìn)入實(shí)用化階段。70年代以來，中國(guó)科學(xué)院，中國(guó)林科院林業(yè)研究所，南京林業(yè)大學(xué)，北京林業(yè)大學(xué)，東北林業(yè)大學(xué)和許多的地方的林業(yè)科研究所和學(xué)校都開展了這方面的研究，先后分別有楊屬，杉木，馬尾松，泡桐，桉樹，落葉松，火炬松，濕地松，馬褂木，柚木，竹子等物種從
4、器官，成熟胚，花藥和愈傷組織誘導(dǎo)成苗，自1983年國(guó)家實(shí)施“六五”林業(yè)科技術(shù)攻關(guān)計(jì)劃以來，我們的林木組培育苗研究已從實(shí)驗(yàn)室走向工廠化大生產(chǎn)。2.林木細(xì)胞工程育種。林木細(xì)胞工程育種主要有，細(xì)胞胚胎發(fā)生和植株再生，人工種子技術(shù)，細(xì)胞工程育種的理念主要來源于1902年haberlandt提出的植物細(xì)胞的全能性，通過植物體細(xì)胞雜交原生質(zhì)體的分離。植物細(xì)胞之間有果膠質(zhì)粘連，每個(gè)細(xì)胞之外還有一層纖維素組成的壁，因此，在分離原生質(zhì)體時(shí)，首先要在一定濃度的酶液(果膠酶與纖維素酶)中保溫，消去果膠質(zhì)與纖維素后才能使原生質(zhì)體分離出來，原生
5、質(zhì)體的融合。不同種之間原生質(zhì)體的融合，須選用一種融合誘導(dǎo)劑(聚乙二醇，或高鈣CaCl2.2啹O,0.05M溶于甘露醇0.4M和pH10.5)誘導(dǎo)融合。它們的誘導(dǎo)率可達(dá)20～50%。雜種細(xì)胞的選擇與培養(yǎng)。細(xì)胞融合后要把雜種細(xì)胞選擇出來。一般都利用各種生化指標(biāo)和遺傳標(biāo)記來選擇和鑒定。例如，使用天然的或人工誘變的突變體，如白化苗、營(yíng)養(yǎng)缺陷型、抗藥性突變體等，或根據(jù)不同材料對(duì)激素敏感性不同，生長(zhǎng)差異等，來設(shè)計(jì)適合的選擇系統(tǒng)。如果融合的原生質(zhì)體一個(gè)是白化，另一個(gè)具葉綠體,就可用機(jī)械的方法，把融合的細(xì)胞在倒置顯微鏡下把它們挑選出來
6、進(jìn)行培養(yǎng)。這些細(xì)胞培養(yǎng)到各個(gè)發(fā)育階段，如愈傷組織、分化苗和根，都需要更換培養(yǎng)基，才能使它們順利地再生成植株。林木的體細(xì)胞育種技術(shù)從70年代后期就開始了，到80年代后期-90年代初期得到迅速的發(fā)展，并獲得了極大的成功，全世界在體細(xì)胞誘導(dǎo)成功的100多種植物中，就有40多中來自木本植物中。（二）生物技術(shù)（轉(zhuǎn)基因）在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用1983年世界上第一例轉(zhuǎn)基因植物在美國(guó)成功培植，標(biāo)志著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的正式誕生。在隨后近20年時(shí)間里，轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了迅猛發(fā)展，2001年全球轉(zhuǎn)基因（GM-geneticallymodified）作物種植
7、面積超過5000萬公頃，2002年更是創(chuàng)出了歷史新高，達(dá)5867萬公頃。自轉(zhuǎn)基因（GM）作物中獲益的農(nóng)民數(shù)量從2000年的350萬增加到了2001年的550萬。2001年度從GM作物中獲益的農(nóng)民有3/4以上是資源貧乏地區(qū)的種植者。目前全世界80%的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物出自孟山都（Monsanto）、杜邦等5家跨國(guó)公司。這些公司擁有相關(guān)基因、作物和種子的專利權(quán)，對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的市場(chǎng)擁有壟斷性的控制權(quán)。美國(guó)是轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用最多的國(guó)家。自20世紀(jì)90年代初將基因改制技術(shù)實(shí)際投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域以來，目前占美國(guó)農(nóng)產(chǎn)品年產(chǎn)量70%的大豆、45
8、%的棉花和40%的玉米已逐步轉(zhuǎn)化為通過基因改制方式生產(chǎn),其種植面積占全球轉(zhuǎn)基因作物種植總面積的66%。目前，大約有20多種轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種子已經(jīng)獲準(zhǔn)在美國(guó)播種，包括玉米、大豆、油菜、土豆和棉花。據(jù)估計(jì)，從1999年到2004年，美國(guó)基因工程農(nóng)產(chǎn)品和食品的市場(chǎng)規(guī)模將從40億美元擴(kuò)大到200億美元，到2019年將達(dá)到750億美元。在英
