1、29农业灾害研究 2023,13(7)生物技术在植物保护实践中的分析段众伟荆楚理工学院,湖北荆门 448000摘要 生物技术具有保障现代农业发展的重要作用,将生物技术充分应用于植物保护工作,不仅能够提高植物保护水平和质量,还能够为植物培育发展提供充分保障。生物技术主要是通过基因工程技术、植物组织培养技术以及微生物农药技术等技术方法实现植物保护。与国外生物技术研发相比,我国生物技术研发应用较晚,有待深入研究与探索。因此,为进一步强化生物技术在植物保护中的应用、保障农业生产高质量发展,主要分析与研究了生物技术在植物保护中的实践应用途径,以期为促进现代化农业发展提供参考与借鉴。关键词 生物技术;植物
2、保护;实践;应用中图分类号:S476 文献标识码:B 文章编号:20953305(2023)070029-03随着我国社会经济的高质量发展,人们的生活水平逐渐提高,越来越关注与重视生态环境保护。生物技术在植物保护中的有效应用不仅能够充分保证植物健康生长,还能够有效减少化学农药的应用,落实环境保护理念。因此,开展对生物技术在植物保护中应用的相关研究具有一定的现实意义。主要从基因工程技术、微生物农药、无病种苗培育、植物细胞工程4个方面讨论与探析了生物技术在植物保护中的实践应用。1 生物技术概述生物技术主要是指在生物体系、生物学、生物原理基础上研发的相关技术。生物技术在实际应用过程中可以通过后期的人
3、为控制、融入其他领域技术等相关方式,提高生物技术的实际应用效果,并提升生物各项指标性能。基于此特点,生物技术被广泛应用于当今社会的各行各业。20世纪,国内外诸多生物领域学者便提出了细胞学学说,该学说不仅有效扩大了生物技术的应用范围和领域,同时为续存具有优良基因的植物、动物等相关生物奠定了重要基础。生物技术的发展起步与实际应用较晚,直至19世纪70年代才被系统性地落实了生物技术的研究与探索工作,在持续性探索与研究期间,涉及免疫学、基因工程学、生物学等相关领域,为社会的健康发展与提高人们生活质量奠定了重要基础1。随着对生物技术的不断研究与探索,在如今的绿色环保背景下,生物技术被广泛运用于现代农业发
4、展、生态环境保护等相关工作,不仅能够提升农产品监测的安全性、全面性以及完整性,还实现对有害生物的针对性防治与科学防控。植物保护工作较为常用的生物技术是植物细胞工程。植物细胞全能性是落实植物细胞工程的重要组成部分之一,基于植物细胞或亚细胞水平实施遗传改造。为进一步提升植物的利用与改良成效,需要结合实际情况,在无菌环境下,运用植物体细胞杂交、植物组织培养等相关技术。植物细胞工程中的主要内容是植物组织培养、植物细胞培养等相关工作。在现代化农业产业中,植物细胞工程作为一个相对独立的体系被广泛运用于植物保护工作,并发挥着重要的作用与价值。2生物技术在植物保护工作中的必要性为保障生态环境多样性,需要结合实
5、际情况切实提升植物保护工作的科Practical Analysis of Biotechnology in Plant ProtectionDuan Zhong-wei(Jingchu University of Technolog,Jingmen,Hubei 448000)Abstract Biotechnology plays an important role in guaranteeing the development of modern agriculture.The full application of biotechnology in plant protection can
6、 not only improve the level and quality of plant protection,but also provide adequate guarantee for the cultivation and development of plants.Biotechnology mainly realizes plant protection through genetic engineering technology,plant tissue culture technology,microbial pesticide technology and other
7、 technical methods.Compared with foreign biotechnology research and development,Chinese biotechnology research and development application is late,need to be in-depth research and exploration.Therefore,in order to further strengthen the application of biotechnology in plant protection and guarantee
8、the high quality development of agricultural production,this paper mainly analyzes and studies the practical application ways of biotechnology in plant protection,in order to provide reference for promoting the development of modern agricultureKey words Biotechnology;Plant protection;Practice;Applic
9、ation作者简介 段众伟(2000),男,湖南娄底人,主要从事植物科学与技术研究。收稿日期 2023-04-2130Journal of Agricultural Catastrophology 2023,Vol.13 No.7学性与合理性。植物在实际生长阶段往往会因自身抗性问题而出现感染、病变等相关问题。同时,针对部分抗虫性较弱的植物而言,存在发生虫害的现象,严重时,甚至会影响该植物所在区域内的其他植物。在传统植物保护工作中,相关工作人员一般利用农药灭杀植物体中的害虫,并抑制虫害的繁殖与生长。虽然此种方式的收效较为显著,但在实际应用期间往往会因农药用量掌握不精准或不合理而导致虫害灭杀不完全
10、,进而造成翌年虫害依旧,甚至部分虫体产生了对单一农药的抗药性,降低了农药灭虫的有效性与可持续性。不仅如此,若农药用量过多还会对植物体自身造成不可逆影响,严重时甚至会造成植物死亡2。因此,基于综合角度分析发现,利用农药开展植物保护工作的预期效果并不理想。为有效加强植物保护工作的有效性、可持续性以及科学性,应当以生物技术为基础、以植物保护为导向,实现基于生态环境自循环的虫害防控效果。针对植物病虫害,要结合具体情况,如保护植物的生长环境、特点等相关因素,利用针对性的生物技术完成植物保护工作,一方面,能够切实降低或避免植物出现虫害的可能;另一方面,能大幅减轻了对植物自身生长状态的影响。3 生物技术在植
11、物保护中的应用策略3.1 基因工程技术在植物保护工作中,基因工程技术发挥着至关重要的作用,该技术是现阶段生物技术中效用强且灵活性高的技术之一。基因工程的应用原理和理论基础是分子遗传学(图1),基因工程技术在实际应用期间所使用的方法如下:首先,根据植物特点和形状选择合适且有利于植物健康生长的外源基因;其次,抽取植物本体细胞,并根据体外重组的方式将其与外源基因进行有效组合,组合后观察细胞活性,而后再将其导入植物受体细胞,从而改变植物原有遗传特性;最后,基于植物保护标准和相关要求,如抗虫性、抗旱性等,利用多样性手段分析植物生长期间及其生长后的性状表现,选择满足当前植物保护标准的植物体,并确定该品种和
12、产品的应用范围。基于此特点,相关技术人员可以根据植物特点、性状等相关因素,利用基因工程技术对植物开展针对性保护。基于植物生长角度来看,只有植物具有较强的抗虫性,方可切实减轻或避免植物遭受虫害影响,从而确保植物在实际生长阶段的安全、绿色环保,为提高农作物产品质量奠定基础。目前,国内基因工程较为常见的技术方式有2种,即间接转移法和直接转移法。间接转移法是指选择合适的载体搭载外源基因,并将其导入至植物细胞,较为常见的载体有植物病毒、原菌等;直接转移法是指以植物细胞特性为基础,将所选基因直接转移至植物体内3。细胞培养细菌DNA提取物目的基因转入植株图1 基因工程除此之外,还可以通过植物抗病育种、抗除草
13、剂育种等相关方式实现植物保护。在现阶段的植物病害预防中,预防难度较高的病害为植物病毒病害,而通过有效应用基因工程技术,可以实现对植物病毒病害的精准性、靶标性预防,同时还能够切实减轻病虫害对植物自身的负面影响。与传统方式相比,基因工程技术通过直接进行植物抗病育种,从而切实提升植物体在实际生长阶段的抗病性。合理运用基因工程技术可以在满足环境保护要求的前提下,大幅提升植物的抗病、抗虫能力,以此保障植物保护工作的顺利开展与高效落实,促进我国农业、林业等相关领域的可持续、健康 发展。3.2 微生物农药微生物农药在植物病虫害防治过程中发挥着重要作用,其能够基于精准、针对的原则体现植物病虫害的有效防治效果。
14、一般情况下,微生物农药主要组成部分包括经基因修饰的微生物活体、真菌、细菌等相关生物。结合实际情况在合理范围内对植物体使用微生物农药,不仅能够切实提升植物体实际生长阶段的抗病性与抗虫性,还能够起到抑制病虫害的效果,有效减轻虫害、病原菌对植物体所造成的危害和影响。微生物农药的主要原理如下:微生物农药中的有益微生物需要汲取植物中的营养成分,从而确保其顺利成长与繁殖,且在此过程中不会对植物体本身造成负面影响4。基于此,需要相关技术人员结合实际情况,合理应用微生物农药,营造有益微生物与植物体中原有病原菌争夺养分的条件,从而达到抑制原有病原菌生长的效果。传统农药在实际使用过程中会因具体用量欠缺合理性或精准
15、性而导致植物、虫害等产生抗药性,同时可能对植物体的生长造成负面影响,无法有效落实可持续性的植物保护效果。而微生物农药的主要作用对象为植物体中的虫害,且不会对虫体生物性造成影响,其基于营养层面实现扼杀病原菌或虫害的效果。因此,微生物农药在使用过程中可以有效避免耐药性的产生。值得注意的是,在正式使用微生物农药前,需要相关技术人员充分结合实际情况,基于植物特性、表现等相关因素,选择具有较强针对性、契合性的微生物农药。常见微生物农药如图2所示。图2 常见的微生物农药31农业灾害研究 2023,13(7)在微生物农药实际应用过程中,需要确保所使用的应用方法与技巧具有较强的合理性与科学性,例如,将待喷洒微
16、生物农药的环境温度控制在适合有益微生物生长与繁殖的温度,根据微生物农药内相关微生物类型与存活需求明确温度数值,一般保持在25 30 之间,以此为微生物农药的应用提供保障。在微生物用药应用前,需要相关技术人员对气候条件进行分析与判断,避免因日照强度过高而影响微生物农药的实际应用效果;避免雨天应用微生物农药,防止有益微生物被雨水冲刷;避免将微生物农药与其他物质混合使用,如碱性、酸性物质或化学农药等而降低微生物农药的实际效用5。微生物农药在实际应用过程中充分体现了生物防治的理念,其本质上属于无毒、无害农药,可以在保护植物健康生长的前提下,有效提高植物产量。基于微生物农药的绿色环保特点,其不仅可以切实
17、减少环境污染,还能有效契合现阶段我国绿色发展标准,在未来的农业种植领域中将成为农药的主要发展方向之一。3.3 培育无病种苗随着生物技术与生物工程的持续性发展,目前植物保护要求和标准也在逐渐提高。为进一步增强植物保护工作在实际开展期间的有效性与科学性,需要相关技术人员在植物抗病虫害的前提下,通过合理利用组织培养技术,实现无病种苗的培育,以此提升植物在生长与发育阶段的有害生物抗性,进而提高农作物的产量与品质。在无病种苗的实际培育过程中,首先,需要相关技术人员结合实际情况选择合适的抗病虫种苗,并以此为基础进行抗病虫植株的培育工作。其次,基于体外栽培植株的离体培养模式,将病毒、病虫进行浸染分离,以此达
18、到获取无病种苗的目的。无病种苗在植物保护工作中的意义重大,能够在减轻环境污染的前提下,防治植株病虫害。为获取无病毒繁殖体,需要相关技术人员有效引进无病毒种苗,根据植物的生长环境情况与特点等,合理筛选无毒个体,同时做好脱毒工作,为后续无病毒株的培育奠定基础6。在培育无病毒种苗时,需要相关技术人员加强对培养基的重视。通常情况下,较为常见的培养基有MS培养基、White培养基等。在实际培育过程中,首先,需要结合实际情况,采取合理措施对幼叶、茎叶进行消毒处理,而后对茎尖进行剥离与接种操作。需要注意的是,为确保植株活率,需要根据待培养植株具体生长需求,合理控制光照时间、强度、温度等相关数值。一般情况下,
19、可以将光照时间控制在16 h、光度控制在2 0003 000 lx之间、温度控制在22 左右。除此之外,相关技术人员可以利用化学疗法脱毒、茎尖微体嫁接、愈伤组织培养脱毒等相关方式完成脱毒操作。3.4 植物细胞工程以名贵、稀缺花卉的培育为例,花卉在实际生长期间往往会受到众多不确性因素的影响,导致花卉的生存能力较差。在传统的花卉培育工作中,为有效提高花卉的生存能力、保障花卉健康生长,通常会使用有针对性的病虫害防治技术对花卉开展植物保护,但此种技术方法的应用和效果往往无法达到理想状态。因此,针对此种现象,可以应用植物细胞工程,针对性地保护名贵、稀缺的花卉。利用细胞全能性,有效复制植物细胞中含有的遗传
20、物质,确保花卉品种的优良性能够遗传给下一代。值得注意的是,植物细胞工程技术的使用需要避免受病毒的污染,相关植物保护工作人员需要充分对整株繁殖的病毒进行消毒处理,确保花卉植物能够健康生长。大量实践应用表明,植物细胞工程技术具有快速繁殖、培育周期短、培育品质高等优势特点。借助实际的花药培养或者划分培养深入剖析植物细胞工程技术,相关植物保护工作人员在科学诱导下,能够将花药中的花粉囊分化,使其发育成为单倍体胚,进而形成单倍体植株。需注意的是,该培育过程需要在光照充足和阴暗的环境下交替作业,花蕾的处理温度为7,同时需在液体培养基中培养14 d左右,最后通过离心收集花粉7-13。4 结束语在植物保护工作中
21、充分应用生物技术能够有效落实环境保护理念,提高植物产量和质量,提升植物保护水平。但我国对生物技术的研究应用相对较晚,还需进一步加大对生物技术的研究与探索力度,通过强化基因工程技术、微生物农药、植物细胞工程等生物技术的应用,有效培育出更多优质高产的植物品种,同时对减少植物生产成本、保障现代化农业生产经济效益十分有益。参考文献1 努 尔 买 买 提 阿 不 林 林,阿 尔 祖 古丽 阿卜力孜.生物技术在植物保护中的应用J.世界热带农业信息,2021(3):39-40.2 胡萌.生物技术在植物保护中的应用探究J.农业开发与装备,2023(2):126-128.3 高昆鹏.生物技术在植物保护中的应用研
22、究J.农民致富之友,2022(9):120-122.4 项君辉.浅析生物技术在植物保护中的应用J.科学与财富,2020(10):335.5 陆裕华.生物技术在植物保护中的实践探索J.农村科学实验,2020(23):50-51.6 孙小丽.论生物技术在植物保护中的应用现状与展望J.河南农业,2022(14):61-62.7 董鹤.试论生物技术在植物保护中的应用现状与展望J.现代园艺,2020,43(10):55-56.8 刘洪玉.生物技术在植物保护中的应用分析J.种子科技,2020,38(15):71,73.9 梁志玲,李凯兵,袁淑珍,等.从生物工程技术认识植物保护研究的发展趋势J.种子科技,2021,39(19):135-136.10 王洪彬,刘鸿高,李杰庆.浅谈植物保护中的生物技术应用J.广东蚕业,2021,55(4):77-78.11 李玲玲,徐忠东,齐璐璐,等.生物工程下游技术 省级精品线下开放课程的建设探究:以植物保护方向的专业教学为例J.农业灾害研究,2020,10(5):173-174,182.12 王晓玮,王贤标.生物技术在植物保护中的应用J.乡村科技,2020,11(31):50-51.13 董鹤.试论生物技术在植物保护中的应用现状与展望J.现代园艺,2020,43(10):55-56.责任编辑:黄艳飞