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1、生物技术在农业中的应用摘要：生物技术在农业中已经被广泛应用，而且在各个方面也取得很大成绩，本文简略介，绍了生物技术在农业的几个小小的应用。包括转基因技术和微生物技术的几个方面。关键词：转基因技术、资源饲料化、资源肥料化随着人口的过度膨胀以及商业的高速发展，商业、工业用地激增。这使得本就稀少的可耕土地愈发被占用。特别是在我国，人口数字庞大，可用耕地少，与此同时，为了遏制滥砍滥伐而导致的水土流失和土地沙漠化，国家大力提倡退耕还林，这样一来，土地资源显得越发紧张。如何解决十多亿人口的吃饭问题，成为对中央政府的一个严峻考验。另外，随着社会化大分工的越来越细，对每一个行业的科技化的程度也要求越来越高，否
2、则该行业必将被残酷的竞争所淘汰。综合以上看来，将生物技术引入农业是势在必行的。而在事实上，我们在这一方面也的确取得了比较大的成就，下面将是对一些生物技术的简单介绍。一、转基因技术现在和我们生活离得最近的恐怕莫过于转基因，我们吃着转基因的食品，使用转基因技术生产的药物，我们无时无刻不是在和它发生着联系。根据国际农业生物技术应用服务机构的统计和预测，全球范围内，1998 年转基因农作物的销售额为 12 亿-15 亿美元，2000年达到 30 亿美元，预计 2005 年可达 80 亿美元，2010 年将达到 250 亿美元。农业生物技术产品在农业总产值中的比例将越来越大。 那究竟什么是转基因技术呢？
3、所谓转基因技术是指将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术。人们常说的遗传工程 、基因工程、 遗传转化 均为转基因的同义词。但是，转基因作物是怎样产生的呢？下面我们将以棉花为例，做一些简要介绍：首先决定我们所需的性状，例如如果我需要抗虫的棉花，那么第一步，我们要寻找抗虫的基因，即导入基因。再接下来就是要使导入基因与载体结合（通常是质粒） ，结合过程中，首先要用限制内切酶将质粒与导入基因切开相同的切口，再用连接酶将两者结合在一起。这一步完成后就需要准备外殖体了，准备棉花培养苗，取其胚下轴，切成小段作为外殖体。有了外
4、殖体后，用细菌侵染的方式将导入基因导入棉花苗，将外殖体用植物组织培养法培养，获得棉花苗。再用害虫检验幼苗，选出具有抗虫性状的幼苗种植即可。除了上述方法，基因导入的方法还有其它几种，如原核显微注射法、逆转录病毒载体法 、胚胎干细胞介导法、精子介导法等等一些。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这种玉米、大豆和棉花从 Bt 细菌获得基因，经遗传改良后具有防虫害的能力。利用 Bt 细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。下面将介绍转基因技术的几种具体的转基因动、植物。1、转基因植物番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，但它不耐贮藏。为
5、了解决番茄这类果实的贮藏问题，研究者发现，控制植物衰老激素乙烯合成的酶基因，是导致植物衰老的重要基因，如果能够利用基因工程的方法抑制这个基因的表达，那么衰老激素乙烯的生物合成就会得到控制，番茄也就不会容易变软和腐烂了。美国、中国等国家的多位科学家经过努力，已培育出了这样的番茄新品种。这种番茄抗衰老，抗软化，耐贮藏，能长途运输，可减少加工生产及运输中的浪费。目前我国政府已经批准这种转基因食品作物进行商业化种植生产。不仅如此，科学家们还在努力研究其它的转基因作物。如，低植酸玉米，由于动物难以消化传统玉米中的存在不溶性植酸，而将其直接排出体外，这些排泄物有时会造成环境问题。如用低植酸玉米制成饲料，饲
6、料中的钙和蛋白质可更安全地被动物吸收，从而可减少造成污染问题的氮排泄物的数量。低植酸玉米在美国已经商业化。高植酸酶玉米。饲料中植酸酶含量高可使牲畜粪便中磷酸盐含量减少一半左右，进而保护土壤。高赖氨酸、高蛋氨酸、高苏氨酸玉米。用高赖氨酸、高蛋氨酸、高苏氨酸玉米制成的饲料有助于禽畜改善主要氨基酸的平衡，减少动物对氮的排出量。2、转基因动物1996 年，新西兰科学家关于转基因绵羊羊毛产量增加的报道吸引了不少同行的目光。Damak 等将小鼠超高硫角蛋白启动子与绵羊的 IGFI cDNA 融合基因显微注射到绵羊原核期胚胎，移植后生出 5 只羔羊，其中两只（一公一母）为转基因阳性。用转基因羊与 43 只母
7、羊交配，生出 85 只羔羊，其中 43 只（50.6）为转基因阳性。羔羊在 14 月龄剪毛时，转基因羊净毛平均产量比其半同胞非转基因羊提高了 6.2，公羔羊产毛量提高的幅度（9.2）高于母羊 3.4）。且在毛纤维直径、髓质以及周岁体重方面无明显差别。这对那些以养羊剪毛为生的人们无疑是个好消息。二、生物技术在废弃农业垃圾中的应用生物技术除了可以应用于农作物及牲畜上，同样可以在其它地方发挥作用。在生物界的能量流动中，在生产者和消费者之间传递的能量只占合成能量的很少一部分，大概在10 20之间，那么剩余的能量除了少量的用于自身消耗，其它的都被储存在生物体内。所以生物死后，在遗体内蕴含的能量是十分巨大
8、的，怎样充分利用这些能量，就要看生物技术了。1、资源肥料化在现阶段，广大农村对于农作物秸秆的处理大都采取焚烧的方式，然后把焚烧所得的草木灰撒入田中，用作肥料，但这种方法对能量的浪费实在是太大，而且对环境还有一定污染，而生物堆肥就成功避免了这些问题。生物堆肥完全可以实现农业废弃物的减量化、无害化和资源化的处理目标，很久以前我们就开始堆农家肥了，我们将动物粪便、作物秸秆堆放在一起，让它们自然腐化，从而变为肥料。而这里我们所说的堆肥是利用微生物的作用，将不稳定的有机质转变为较稳定的有机质，使废弃物中挥发性物质含量降低，臭味减小，物理性状明显改善。高温堆肥还可杀灭堆料中的病原菌、虫卵和草籽，堆肥产品作
9、为土壤改良剂和植物营养源。堆肥化成功的关键是使微生物正常繁衍，使用适当地的微生物接种剂可以加速农业废弃物的堆肥进程，汪恒英等（2003）采用室外堆肥的方法 ,对嗜热球杆菌在猪粪堆肥中的作用及腐熟度指标进行了初步研究，结果表明 ,该菌株能有效加快堆肥的腐熟进程 1 。而且肥效也要好过化肥很多，最重要的是他对环境的危害很小，几乎可以忽略。2、资源饲料化 微生物蛋白也称菌体蛋白或单细胞蛋白(SCP) ,指应用微生物工业生产技术, 采用生物工程手 段,将谷物生产加工下脚料、木屑、秸秆、畜产品加工废物等转变为微生物蛋白产品。这种饲料营养价值高,营养素配比合理 ,消化率高;应用的微生物包括细菌、酵母菌、霉
10、菌及微型藻类。主要有液体发酵和固体发酵两种方式。这种方法可以实现工业化生产,生产繁殖快, 营养价值高,而且可以利用的废弃物种类丰富。 。杨树林等（ 2003）采用宇佐美曲霉等 4 种真菌与热带假丝等酵母菌对农业废弃物秸秆进行混合发酵制取蛋白，产物中必需氨基酸含量高于联合国粮农组织（FAO）规定标准，蛋白含量超过玉米和小麦，可作为动物的蛋白饲料 2青贮是在缺氧环境中乳酸菌大量繁殖从而将桔杆中的淀粉和可溶性糖变成乳酸，乳酸积累到一定浓度抑制了腐败菌的生长，秸秆得以长期保存。秸秆青贮后，其营养成分损失较少，适口性有很大提高，而且如果添加尿素、氨化物，还可增加其粗蛋白含量。同时，青贮还可以消灭害虫及杂
11、草，很多危害农作物的害虫多寄生在收割后的秸秆上越冬，如果把这些秸秆铡碎青贮，由于青贮料里缺乏氧气，并且酸度较高，就可将许多害虫的幼虫杀死。例如，经过青贮的玉米秸，玉米钻心虫会全部失去生活能力 3。运用这种方法不仅使得废弃下脚料有了用武之地，还可以制造出优质饲料，饲料除了可以满足自己喂养牲畜，还可以将多余饲料出售，一举多得。除此之外，还避免因传统焚烧而造成的环境污染。3、其他方法除了上述的几种选择之外，还可以利用秸秆、木屑、粪便等发酵产生沼气;而沼气作为一种清洁的能源可以用来做燃料，照明。另外对于废物的利用，培养食用菌也是一个很好的选择，在我的老家，几乎家家户户都种植香菇，这是他们获取收入的一个
12、重要途径。而香菇种植的最主要的成本则来自于食用菌的配养基，也就是常说的袋料。如果能将农业废弃物如农作物秸秆、玉米芯、棉籽壳、锯木屑、牛粪、鸡粪等通过微生物发酵技术或其他技术制成袋料，则种植香菇的成本会大量降低，而且种植完的袋料又可以用来堆肥，这样既充分利用了资源还不污染环境，可谓一举数得。 生物技术在农业中的应用实在太广泛，仅仅是本文的一点点篇幅远不足以完全包括，粗陋的见解实在是贻笑大方了。最后我想说得是，虽然生物技术有万般好处，但我们一定要注意使用，因为科学技术是一把双刃剑，稍有不慎就会伤及人类自己。参考文献：1、汪恒英，周守标，常志州，. 接种一株嗜热球杆菌对堆肥腐熟进程的影响J. 江苏农业科学，2004，23（3）：7881.2、杨树林，吴旻，宁长发，.利用农业废弃物微生物共发酵制取蛋白质的研究J.中山大学学报（自然科学版），2003，42（6）：116120.3、孟翠红. 农作物桔杆的综合利用J.运城学院学报，2005，23（5）7879.
