轉基因生物技術范文

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轉基因生物技術

篇1

總體而言,意大利對轉基因技術持否定態度。輿論普遍認為,轉基因技術存在環境風險,轉基因產品不利于人類健康,而且與意大利的美食和傳統文化是相悖的。意大利幾個重要的非政府組織(NGOs)和游說組織對意大利公眾持有的轉基因技術觀點產生了很大消極影響。主要的農民聯盟——意大利全國農業種植者協會(Coldiretti),強烈反對轉基因技術;食品零售部門,也不愿意支持轉基因技術政策,認為轉基因是反消費者的;各大區拒絕建立共存規則,一些大區聲明自己是“非轉基因”的。由于缺少共存規則,而且遭到輿論的強烈反對,意大利一些大區、農民聯盟和非政府組織不允許在意大利種植轉基因技術作物。當前,對轉基因產品潛在污染風險的擔心正在意大利全國范同內蔓延。Coldiretti2013年6月的一項調查顯示,76%的意大利人反對轉基因產品,這一比例較2012年增長了14%[210意大利農業部長說,農業承包商和國民都反對轉基因農作物,如果我們種植了轉基因農作物,勢必將嚴重損害農業有關產業,也將使意大利的農業失去同有的性質。

1.1轉基因作物與傳統作物的共存(Coexistence)迄今為止,無論是意大利中央政府還是各大區關于轉基因作物與傳統作物都沒有共存規則方面的法。關于這一主題的立法之爭,在意大利已經持續了7年之久,目前,是各大區負責制定有關共存規則的農業政策。2012年4月,意大利大區委員會(代表意大利的2O個大區和2個自治省)要求農業部援引保護條款,禁止在意大利種植歐盟認可的轉基l六j生物技術作物,這是各大區第二次呼吁農業部傘面暫緩種植轉基因生物技術作物。第二次請求源于意大利前環境部長克里尼(Clini)的一次訪談。Clini在訪談中,公開支持轉基因生物技術以及歐盟的“選擇性退”提議。歐盟提議,允許各成員同自己決定是否種植歐盟批準的轉基因生物技術作物。意大利大區請求意大利農業部援引保護條款禁止在意大利使用和銷售轉基因作物,目的是保護意大利的有機作物種植和地理標識。然而,請求中并沒有提供任何新的或另外的科學證據來表明歐盟批準的轉基因作物對人類健康或環境存在的風險,只是表達了各大區和自治省對轉基岡作物的一致反對態度。大請求意大利農業部修訂2003年的224號法令(該法令執行歐盟的18/2001號法令),以使各大區能對共存法規的頒布全面負責。

1.2轉基因種子意大利對傳統土地上偶然出現的轉基因種子持“零容忍”態度。意大利農業部通過登記注冊來管理同家的種子品種,并對傳統土地上偶然出現的轉基因種子負責。2001年4月24日頒布的212號法令使歐盟的98/95號法令正式生效,授權意農業部來管理種子的種植,并確定了對待轉基因種子的總體原則,即要采取一切適當措施來阻止轉基因種子與傳統種子接觸。從技術角度來看,對轉基因技術一64一作物的“容忍度”實際上為0.049%,或者說是可檢測到的最小值。

1.3動物飼料中的低水平存在(LLP)2011年2月,歐盟27個成員圍通過『_所謂的“技術解決方案”,允許在動物飼料中m現少量未經批準的轉基因作物。在經過兩次投票推遲后,形成了一個多數贊成的關于低水平存在(LLP)的新規則。新的LLP政策,意味著歐盟委員會允許在動物飼料中含有不超過0.1%的未經批準的轉基因成分。與以前的“零容忍”做法相比,這是一個重大改變。盡管意大利起初不支持這一“技術解決方案”,不過最終還是投了贊成票,這是為了應對歐盟各成員國進口檢驗方法一致性的要求。

1.4轉基因技術的謹慎釋放意大利通過2003年的334號法令來執行歐盟的18/2001號法令,該法令將轉基因材料的釋放權由意大利衛生部轉到環境部。此外,該法令讓多個部門共同負責新的生物技術事件:生部、勞動部、農業部、經濟發展部、教育部以及跨部門評估委員會(由環境部領導,成員由其他各部委代表組成)。2003年的334號法令還賦予了超越各部委之上的自治能力:當評估發現轉基因作物對人類和動物健康或者環境有新風險時,就可以啟動應急法案,臨時限制或者禁止將其投放市場、使用或銷售,或者禁止在產品中包含該轉基因成分。此外,意大利334號法令還指定環境部對生物技術釋放與傳統的高質量產品的兼容性進行特別關注。意大利生物技術行業認為這一條款與歐盟的立法是相悖的,因為,歐盟的立法對于生物技術作物與傳統產品之間的不兼容性問題不作任何確認。而在意大利,這卻是一個極為敏感的問題,認為應保護傳統的“高質量”產品,使其免受轉基因生物技術產品的“污染”。

1.5田間試驗和轉基因作物研究意大利是歐洲最先進行轉基因作物實驗的國家之一。因此,許多公共和私人研究項日都是與各種作物有關的,如,橄欖油、葡萄、櫻桃和草莓等,國家級此類研究項目就達250多個。然而,隨著有關轉基因生物技術作物及作物實驗政治辯論的逐漸惡化,意大利對轉基因作物研究和培育的承諾也大大減弱,對農業轉基因生物技術的公共和私人研究資助也被逐漸縮減到零,目前,在意大利沒有進行轉基因作物田問試驗。2001年,意大利農業部頒布法令,禁止進行農業轉基因生物技術試驗。然而,隨后意大利不得不重新審視歐盟關于向環境中謹慎釋放轉基因作物的18/2001號法令。2005年,意大利農業部進一步頒布法令,要求評估轉基因作物實驗種植的風險,并要求各大區找出那些已經進行了轉基因作物田間試驗的作物和地點。鑒于這項法令,一些大區在2008年批準對9種作物(柑橘、獼猴桃、草莓、櫻桃、玉米、橄欖、茄子、西紅柿和葡萄)進行轉基因作物田間實驗。盡管如此,農業部卻從未實施一項法令來對試驗場所進行授權,因為沒有制定共存規則。此外,許多大區和省宣稱自己是“非轉基因”的,這進一步阻礙了開展新研究和種植的范圍。

1.6可追溯性和標簽法規的實施2004年4月,意大利實施了可追溯性和標簽法規。然而,從那時起,零售食品幾乎都沒有被貼上轉基因產品標簽,因為食品零售部門不愿意支持那些可能被認為是反消費者的生物技術政策。2011年,綠色和平組織將矛頭指向一家生產種子油的公司,因為發現該公司在超市銷售的某些產品標識中含有轉基因大豆生產的油。該組織呼吁消費者抵制這種產品,并在購買產品之前仔細閱讀標簽。然而,這未必意味著在意大利沒有轉基因食品消費。在經過多年的否認之后,大多數媒體甚至反生物技術團體都意識到,意大利最典型的保護原產地名稱(PDO)的產品,包括帕馬森乳酪、格拉納帕達諾奶酪以及帕爾馬火腿,都來自于被密集喂食了轉基因豆粕的動物。意大利是大豆和豆粕的凈進口國,而這又是動物飼料的主要成分。據業內統計,意大利進口的豆粕中,80%~90%是轉基因的,主要從阿根廷和巴西進口。

1.7轉基因生物技術產品的市場接受情況在意大利,幾個有影響力的非政府組織(NGOs)和游說團體出頭反對在意大利國內發展轉基因生物技術,這對政治家和消費者產生了強烈影響。幾個主要的農民組織在支持轉基因生物技術方面產生了分歧:意大利全國農業種植者協會(Coldiretti)和意大利農民聯合會(CIA)對轉基因生物技術一直持強烈反對態度;而意大利農業聯合會(Confagricoltura)則強調,意大利農業部門需要進行創新和轉基因生物技術研究,并呼吁找到更為合理的方法。看來,意大利必須在基因革命、“意大利制造”以及作為一個領先的有機作物生產國之間尋求平衡。至于食品零售部門,意大利生物技術國家政策的不確定性和輿論的強烈反對大大影響了連鎖超市的營銷策略,這使得一些品牌一貫將自己標注為“非轉基因”產品。歐盟2010年的一份生物技術報告(Eurobarometer)顯示,意大利人并未看到轉基因食品的好處,相反,認為轉基因食品是不安全的,甚至是有害的。這也解釋了為什么支持發展轉基因食品的意大利人通常所占比例較低(只占20%)。此外,公眾對用于食品生產的動物克隆持強烈保留態度,意大利人看不到這門科學帶來的好處。輿論普遍認為,不應鼓勵食品生產中的動物克隆。

2意大利做法對我國的啟示

2.1歐盟對轉基因技術所持態度歐盟對轉基因技術一直持保守態度。轉基因作物要在歐盟國家種植或上市,需要經過一系列嚴格審批程序,并對市場上的轉基因產品實施溯源管理和強制標識制度。一旦獲得批準,相關轉基因作物或產品將獲得為期10年的授權有效期。到期后,如想延期,歐洲食品安全局將展開新一輪的安全風險評估。目前,歐盟只批準了兩種可種植的轉基因作物,分別是美國孟山都公司的MON810玉米和德國巴斯夫公司的Amflora土豆。盡管獲得了歐盟的批準,但歐盟的多個成員國仍禁種轉基因作物。當前,禁種轉基因作物的國家有9個,除意大利外,其他還包括奧地利、法國、德國、匈牙利、盧森堡、希臘、保加利亞和波蘭“。

2.2我國對轉基因技術所持態度國內關于轉基因技術的利害之爭已經持續多年。一個突出的案例是2012年的“黃金大米”試驗。,曾經引發長達3個多月之久的輿論風暴。此外,農業部在2013年6月批準3種巴西轉基因大豆進口,再一次將轉基因問題推到了風口浪尖。轉基因技術到底是好還是壞?當前國際上尚沒有一個權威解釋。支持者認為,轉基因技術必將帶來新的生物產業革命;反對者則認為,轉基因技術可能禍及子孫。在我國,目前轉基因技術被視同無害。根據環境化學專家、食品安全專家董金獅的解釋,“因為在現有的科學試驗條件下,沒有結論能證明轉基因食品對人體一定有危害,但也不能證明一定無害,所以視同無害。”盡管爭議不斷,但轉基因技術在我國市場上的發展卻并不慢。根據國際農業生物技術應用服務組織(ISAAA)2013年3月的《2012年全球生物技術/轉基因作物使用情況研究報告》,中國是全球轉基因作物最主要的種植國之一,排在美國、巴西、阿根廷、加拿大、印度之后,種植的作物主要包括:棉花、木瓜、西紅柿、甜椒等。報告指,2012年,全球有28個國家的1730萬農戶種植了1.7億公頃轉基因作物,還有59個國家和地區進口轉基因產品“”。

篇2

基因工程,也稱遺傳工程。轉基因,也就是通過人工方法,把某種生物的基因(外源基因),有目的地移植到另一種生物的胚胎細胞中,使兩種生物的基因互相滲透,結合在一起。這種得到外源基因的生物,就是轉基因生物。

轉基因成果,最早出現在20世紀80年代。美國科學家把只發育了五六天的山羊和綿羊的胚胎取出來,然后將山羊的胚胎細胞注入到綿羊的胚胎細胞里面,讓它在試管里發育一段時間,再移入綿羊的子宮里。結果,生育出來的是長著山羊胡子綿羊毛的“怪羊”,很難說它是山羊還是綿羊了。

轉基因技術與植物、動物的“雜交”不同。雜交,都是在植物或動物的同一種屬之間進行的,是能夠進行雜交的;而轉基因則可以將根本不能進行雜交的生物“結合”在一起。比如,將動物與植物“結合”在一起,這在過去會被認為是“天方夜譚”。然而,基因工程卻可以做到這一點。

草莓是極不耐寒的植物,尤其是果實受凍以后味道很差。為了改變這種狀況,俄羅斯的科學家將北極耐寒的比目魚的御寒基因移植到草莓的細胞中,從而得到一種耐寒的草莓新種。

天蠶,是一種珍稀的野生蠶種。天蠶絲具有天然的蔥綠色,非常鮮艷,并具有折光性,陽光一照,色彩繽紛,被人們譽為“絲中鉆石”。可是全世界的天蠶絲每年的產量不到800千克。飼養野生的天蠶,難度極大。由于天蠶與家蠶的親緣關系甚遠,通過常規的有性雜交育種行不通。所以,只有通過遺傳工程將天蠶優良絲質基因植入家蠶基因組織內。我國科技人員克服重重難關,終于培育出轉基因的新蠶類“大別山天蠶1號”,從而獲得具有天蠶絲質的家蠶新種,使天蠶絲的年產量得以提高。

篇3

【摘要】

目的: 獲得穩定表達小鼠IL27(mIL27)基因的小鼠結腸腺癌細胞株(Colon26), 研究IL27基因對小鼠結腸腺癌細胞體內外生物學特性的影響。方法: 通過脂質體法將pcDNA3.1(+)His(B)/mIL27質粒轉染結腸腺癌細胞, 篩選建立高表達細胞株。采用Western blot、 ELISA、 RTPCR法證實IL27基因成功轉染Colon26。用MTT比色法檢測IL27質粒轉染后對Colon26細胞生長的影響; 流式細胞術檢測IL27質粒轉染后對Colon26細胞凋亡的影響; 將Colon26IL27細胞接種于BALB/c小鼠的右側背部皮下, 觀察其致瘤性。結果: Colon26IL27細胞可表達IL27mRNA并分泌IL27, IL27的表達在體外對Colon26細胞的增殖、 凋亡均無影響, 而在體內則具有明顯的抗瘤活性。結論: 成功制備Colon26IL27細胞株, 證明IL27能在體內明顯抑制腫瘤的生長, 延長荷瘤小鼠的生存期, 具有一定的抗腫瘤作用。

【關鍵詞】 白細胞介素27; 基因轉染; 結腸癌

白細胞介素27(Interleukin 27, IL27)是2002年發現并命名的IL6/IL12家族成員, 由p28和EBI3兩個亞基組成, 可作用于固有性免疫和適應性免疫系統的多種免疫細胞而發揮廣泛的免疫調節作用。它在Th0向Th1分化的早期調節中起重要作用, 可促進Th1型細胞應答, 從而增強細胞免疫應答[1]。已知機體免疫系統的抗腫瘤效應機制以細胞免疫為主, 因此細胞因子IL27在增強抗腫瘤免疫為策略的生物治療上應有重要的應用前景。本研究中我們將IL27(mIL27)基因轉染小鼠結腸腺癌細胞(Colon26), 并對轉染后腫瘤細胞的生物學特征及致瘤性進行了觀察, 為進一步深入研究IL27的抗腫瘤作用奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 材料 pcDNA3.1(+)His(B)/mIL27質粒由本實驗室制備保存; 脂質體Lipofectamine2000、 G418為Sigma公司產品; TRIzol RNA提取試劑盒為GENERAY公司產品; 小鼠IL27基因和βactin引物均為上海生物工程公司合成。BALB/c小鼠(4周齡, 雌性)由河北醫科大學實驗動物中心提供。Colon26細胞為本實驗室保存。

1.2 方法

1.2.1 IL27質粒脂質體法轉染Colon26細胞 大量抽提pcDNA3.1(+)His(B)/mIL27質粒和pcDNA3.1HisB空質粒, 保存備用。轉染前24 h用胰酶消化收集處于對數生長期的Colon26細胞, 用無雙抗、 無血清的RPMI1640培養液調整細胞密度為1×109/L, 接種于24孔板, 每孔0.5 mL, 37℃、 50 mL/L CO2培養箱中培養。當細胞鋪滿孔底90%~95%時進行轉染, 轉染步驟參見說明書。轉染Colon26細胞48 h后培養基中加入G418(200 mg/L), 直至對照孔中的Colon26細胞完全死亡, 更換G418濃度(100 mg/L)繼續篩選至細胞克隆形成, 挑取陽性克隆稀釋擴增, 最終獲得轉入pcDNA3.1(+)His(B)/mIL27或pcDNA3.1HisB的Colon26IL27細胞和Colon26HisB細胞。

1.2.2 Western blot檢測IL27蛋白表達 胰酶消化收集處于對數生長期的Colon26IL27細胞、 Colon26HisB細胞和Colon26細胞, 裂解細胞, 離心取上清, 分別加入1×SDSPAGE 緩沖液, 煮沸10 min, 在125 g/L聚丙烯酰胺凝膠中電泳; 電轉移法將蛋白轉移至硝酸纖維膜上, 50 g/L脫脂奶粉封閉后相繼與抗小鼠HisB單克隆抗體(mAb)和兔抗小鼠的IgG堿性磷酸酶標記二抗反應, BCIP/NBT底物顯色。

1.2.3 ELISA法檢測IL27蛋白表達 胰酶消化收集處于對數生長期的Colon26IL27細胞、 Colon26HisB細胞和Colon26細胞, 裂解細胞, 離心取上清, 用包被液稀釋后加入96孔板, 4℃包被過夜, 再用50 g/L脫脂奶粉37℃封閉1 h, 相繼與抗小鼠HisB mAb和兔抗小鼠的IgG酶標記二抗各反應1 h, 底物顯色30 min后測A450值。

1.2.4 RTPCR檢測IL27的mRNA表達 自IL27中間段設計2條引物以檢測IL27的mRNA表達, 檢測產物長度860 bp, 上、 下游引物分別為: 5′TGTTGCTGCTACCCTTGCTTCTGG3′; 5′AAGGACGTGGATCTGGTGGAGTTG3′。βactin(619 bp)上、 下游引物分別為: 5′AAGAGAGGCATCCTCACCCT3′; 5′GGAAGGAAGGCTGGAAG3′。胰酶消化分別收集Colon26IL27細胞、 Colon26HisB細胞和Colon26細胞, 調細胞密度5×109/L, 按照TRIzol 總RNA 提取法提取細胞總RNA, 逆轉錄合成cDNA, 進行PCR擴增: PCR反應參數為: 94℃預變性 5 min; 94℃ 30 s, 57℃ 1 min, 72℃ 1 min, 共30個循環; 72℃延伸 7 min。取 PCR反應產物10 μL, 10 g/L瓊脂糖凝膠電泳鑒定。

1.2.5 IL27質粒轉染后對Colon26細胞生長曲線的影響 胰酶消化收集處于對數生長期的Colon26IL27細胞、 Colon26HisB細胞和Colon26細胞, 用含100 mL/L FBS的RPMI1640培養液重懸細胞, 每孔104個細胞接種于6塊96 孔培養板中, 37℃、 50 mL/L

CO2培養箱中培養, 第2天始每日取1板, MTT法檢測細胞的生長狀況, 繪制細胞生長曲線。

1.2.6 流式細胞術(FCM)檢測IL27質粒轉染后對Colon26細胞凋亡的影響 胰酶消化收集處于對數生長期的Colon26IL27、 Colon26HisB及Colon26細胞1×106個, 冷PBS洗2次, 700 mL/L乙醇固定, 碘化丙啶染色, FCM檢測各組細胞的凋亡曲線及凋亡蛋白BCL2蛋白的表達。

1.2.7 IL27質粒轉染后對Colon26細胞成瘤性的影響 將小鼠隨機分為3組, 即Colon26IL27細胞實驗組、 Colon26HisB組、 Colon26組, 每組10只。收集處于對數生長期的Colon26IL27細胞、 Colon26 HisB細胞及Colon26細胞, 調整細胞密度為5×108/L, 于BALB/c小鼠背部皮下分別注射0.2 mL上述細胞懸液。從荷瘤第5天開始, 每隔3 d用游標卡尺測腫瘤大小, 腫瘤大小以體積(V)計算: V(mm3)=1/2×腫瘤最大直徑×腫瘤最小直徑2(mm3)。

1.2.8 統計學分析 數據統計分析由SASV8.0軟件完成。

2 結果

2.1 轉染pcDNA3.1(+)His(B)/mIL27質粒細胞具有IL27蛋白表達 為證實pcDNA3.1(+)His(B)/mIL27成功轉染Colon26細胞, Western blot 檢測IL27蛋白表達。結果顯示, Colon26IL27細胞在目的位置出現特異性反應條帶, 而Colon26HisB細胞和Colon26細胞則無此條帶出現(圖1)。

圖1 Western blot 檢測轉染后各組細胞HisB的表達(略)

1: Colon26IL27細胞; 2: Colon26HisB細胞; 3: Colon26細胞.

ELISA法檢測細胞裂解上清也支持了上述結果, 即轉染IL27細胞組A值(0.812±0.045)明顯高于轉染HisB細胞組(0.127±0.009)以及作為對照的Colon26細胞(0.115±0.007), 差異為具有統計學意義(P

2.2 RTPCR證明IL27基因的轉入以及mRNA的表達 分別提取Colon26IL27細胞、 Colon26HisB細胞和Colon26細胞的總RNA, 經 RTPCR 擴增后進行10 g/L瓊脂糖凝膠電泳, 在Colon26IL27細胞中可見1條約 860 bp 的 DNA 條帶, 而 Colon26HisB、 Colon26 細胞中均未見到條帶(圖2)。

2.3 IL27質粒轉染后對Colon26細胞生長的影響 取相同濃度Colon26IL27、 Colon26HisB細胞及Colon26 細胞連續培養5 d, 用MTT 法檢測細胞A值, 結果顯示, Colon26IL27細胞培養2 d、 3 d、 4 d、 5 d、 6 d的A值分別為0.896、 0.757、 0.698、 0.675、 0.610; Colon26HisB細胞培養2 d、 3 d、 4 d、 5 d、 6 d的A值分別為0.896、 0.615、 0.830、 0.700、 0.736; Colon26細胞培養2 d、 3 d、 4 d、 5 d、 6 d的A值分別為0.764、 0.612、 0.813、 0.950、 1.080, 3組細胞的A值無統計學意義。

FCM檢測結果表明, 3組細胞的凋亡百分率分別為1.01±0.15、 0.99±0.11、 1.43±0.19; BCL2蛋白表達的FI值分別為1.041±0.09、 1.087±0.181, 均無統計學意義, 說明IL27基因對Colon26細胞的生長和凋亡無影響。

圖2 RTPCR檢測IL27的mRNA表達(略)

M: DNA marker; 1: Colon26IL27細胞; 3: Colon26HisB細胞; 5: Colon26細胞; 2, 4, 6: βactin.

2.4 IL27質粒轉染后對Colon26細胞成瘤性的影響 分別將Colon26IL27細胞、 Colon26HisB細胞和Colon26細胞接種于BALB/c小鼠背部皮下, 接種早期(8 d) Colon26/IL27細胞組腫瘤生長的速度及大小與Colon26細胞組相似, 8 d后, Colon26IL27細胞組的小鼠腫瘤生長速度變慢, Colon26IL27組與Colon26HisB細胞和Colon26細胞組相比均有明顯的抑瘤作用(P

圖3 IL27對Colon26細胞成瘤性的影響(略)

3 討論

細胞因子應用于抗腫瘤治療, 取得了一定的效果, IL27因其可促進Th1型細胞應答、 增強細胞免疫功能而在腫瘤治療中日益受到重視。本實驗中我們將mIL27基因轉染小鼠Colon26細胞, 經RTPCR檢測證明在Colon26IL27細胞中有mIL27 mRNA的表達。ELISA法檢測細胞裂解上清, 結果表明Colon26IL27細胞可分泌較高水平的mIL27, 提示Colon26IL27細胞中轉入的IL27基因在mRNA水平和蛋白質水平均可表達, 質粒成功轉染細胞。體外研究發現, Colon26IL27細胞與Colon26HisB細胞和Colon26細胞相比生長無統計學意義, 說明IL27的表達不能直接抑制Colon26細胞的生長。將Colon26IL27細胞接種于BALB/c小鼠皮下, 其致瘤性與Colon26HisB細胞和Colon26細胞相比明顯降低, 腫瘤生長減慢, 體積小, 荷瘤小鼠生存期延長。上述結果提示, IL27可以在體內抑制Colon26腫瘤細胞的生長。Larousserie等報道稱腫瘤細胞本身可能就是IL27的靶子[2], 這與我們發現的IL27在體外并不直接抑制Colon26細胞的生長的結果不一致。

綜上所述, 我們的研究結果提示, IL27具有一定的抗腫瘤作用, 可以明顯抑制腫瘤的生長, 延長荷瘤小鼠的生存期, Colon26IL27細胞株的建立, 為進一步深入研究IL27抗腫瘤作用的體內機制、 研制IL27腫瘤治療疫苗奠定了基礎。

參考文獻

篇4

論文摘要:隨著世界人口的增長,農業將經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業生產力和保護環境,但在實踐中,生物技術作為環境保護的人其作用相對來說是微乎其微的。人們對它在環境保護以及促進人類進步中的作用仍將拭目以待。

一、生物技術給農業發展帶來機遇

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出特殊的產品應作到農業、醫藥以及環境修復治理中,尤其是70年代基因工程的出現,它能改變、取代物種的基因。

生物技術在農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,經遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經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上的應用。除此之外,還有許多經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。

生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上相似。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)能獲得了經遺傳改良的綿羊,這種綿羊比普通棉羊產毛量能提高6%左右。另一方面,生物技術在提高農作物產量、質量的同時,有助于提高畜牧業的生產力發展水平。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生產力;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,經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質,該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內,進而能提高產毛量。

生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求,因此,它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源,有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。

生物技術已用于生產抗蟲害、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環境。

在許多農業生產區,土壤氮素可利用量是制約農業生產力提高的一個重要因子。而一高科技農業生產區使用人造氮肥是以犧牲生態環境為代價的。制造氮肥要利用大量能源,據統計,英聯邦農場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產生的溫度氣體(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,農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。

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分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類能促進土壤養分的釋放,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分和釋放土壤養分的能力。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,從而減少對生態環境的破壞。這在目前尚不可能,但在將來卻有望實現這個目標。

二、利用生物技術發展農業應注意克服的問題

從經濟角度上講,生物技術帶來的不利并不明顯,然而,它會引起發達國家與發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達國家,發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時,發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。

生物技術可能引起生產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而產生,特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農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,這些轉基因作物會取代傳統的依靠有機肥的作物,后者在發展中國家是很普遍的,并且也有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農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。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時,例如,堅果能引發人體過敏反應,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,轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。

生物技術也可能引發環境問題。人們利用生物技術生產出抗旱、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。農業,尤其是耕作農業的擴張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用,農業中不斷投入的能源促進全球變暖。與此同時,氮素生物化學循環的改變也加劇了水體的富營養化,直接影響人類和動植物的生存。

篇5

關鍵詞:有機農業;生物技術;種植;應用

有機農業產品開始成為現代人追求的新時尚,歸根結底還是因為有機農產品更加的綠色環保、健康養生。而在有機農業種植中,生物技術的應用不但提高了有機農業產量,更重要的是增加了農業生產的可持續性,這對于現代有機農業生產具有重要意義。若能夠合理利用,擴大有機農業生產范圍、推進有機農業發展并非難題。

1.生物技術在有機農業生產中的作用

生物技術是新興的科技產物,近些年來才被真正投入到實際生產中。生物技術最大的優勢在于投資成本低、產量大,在農業生產中的優勢體現十分顯著,并且能夠有效促進農業產量的提高。在實際的使用中,不但能夠有效增加作物產量,且投資成本低,在提高資源的利用率、推進可持續發展農業上也有著明顯優勢。因此,在推廣應用中得到了一致的肯定,能夠進一步推進綠色可持續農業發展。

2.生物技術在有機農業種植中的應用

生物技術隨著科技的進步不斷發展,其在農業種植領域中發揮了重要作用,并且在不斷的實踐中總結經驗,得到了長足的發展。目前生物技術主要被應用在下面幾個領域中:

2.1轉基因

轉基因技術應用到農業種植領域中,即通過將某一農作物的優良基因轉移到另一農作物上,以達到提高農產品產量、產品質量的目的。轉基因技術的工作原理是通過對某一農作物的基因進行改造,并重新組合,最終將其導入到生物體內,其中,目的基因的提取是轉基因技術的核心,據調查了解,當前農業種植中應用最多的生物技術則屬于轉基因技術,轉基因技術對農業種植具有十分重要的意義,在農業種植領域中,常用的基因有種子貯藏蛋白質基因、蘇云金桿菌抗蟲基因等,由于植物中提取的目的基因具有良好的性能,因此,利用轉基因技術提取植物中的目的基因,并將其轉移到另一農作物上,不僅可以促進農作物的生長,也可以提高農產品產量、質量,因此,轉基因技術應用在農業種植中具有重要作用,其可以有效促進農業的可持續發展。隨著我國對生物技術的不斷研究,轉基因技術將會得到進一步發展,并且轉基因技術的應用規模也會逐漸擴大,據資料表明,當前轉基因類植物的種植范圍正在不斷擴大,在我國農業種植中,利用轉基因技術種植的植物面積呈進一步擴大的趨勢。除此之外,在農業種植中生物技術最為突出的則屬于雜交育種技術,雜交育種技術與轉基因技術相比,其操作更為簡單,在農業種植實踐中,雜交育種技術已取得了良好的效果。

2.2組織培養

通過人工誘導技術,在組織細胞全能性基礎上進行組織培養,以此實現通過某組織得到完整植株的技術便是組織培養生物技術。該技術實現的基礎要求便是植物細胞在操作時需要處于無菌狀態,從而保證植物細胞發育能夠正常良好,最終得到的植株也完整。該技術在農業種植中的應用不但能夠提高植物的產量,并且還能在提高生長速率的同時,獲得優良的植株品種,這是因為植株在生長過程中處于無菌狀態,因而有效避免了外界病毒對植株幼苗的侵害。基于這一點,該技術對于作物產量的提升、優良品種的獲取具有積極作用,并且在實踐應用中也得到了廣泛的認可,是值得大力推廣的生物技術之一。但是,雖然該技術的優勢明顯,但需要注意的是:在組織培養過程中,植物組織的培育條件十分嚴格,陽光、溫度以及濕度條件必須滿足組織生長需求,并且培養基的成分、pH值等也必須嚴格依照組織生長規律進行調節,對外界因素的控制也是影響植物組織培養效果的關鍵。除此之外,在為組織發育提供優良條件的基礎上,還應當在初代培養過程中處理外植體褐變問題,這是因為接種外植體時極易產生褐變,這會直接對組織培養結果造成影響,因此外植體褐變預防工作也是組織培養工作的重點。

2.3制作生物農藥

生物技術的出現、發展給現代農業發展帶來了新的契機,由于生物技術的環保性高,可持續發展性強,因而在農業生產中,尤其是農業種植領域取得了巨大的效果。生物農業作為新興的生物技術在種植領域也開始得到應用,生物農藥是通過生物代謝產物達到殺滅農業害蟲的效果。該技術的應用不但有效保護了農作物免受害蟲侵襲,同時還避免了化學農藥對環境的破壞,是綠色農業發展的又一保障,因此生物技術被應用在農業制作商具有著廣闊的發展空間。在基因工程中,很多藥品都來源于生物組織,但是這種材料提取工藝較精細,且提取困難,因而成本較高。但是生物農藥的制作可以進行工業化生產,這種大規模的生產制作可以利用微生物進行生產,通過在微生物中導入需要的生物基因,利用該基因產生需要的藥物,這種生物制藥模式不但能夠降低生產難度,解決原料來源問題,還可以形成規模化生產,降低生物農藥生產成本。這種通過生物技術制造的生物農藥雖然目前沒有得到推廣,但是隨著生物技術的完善,生物農藥的制造水平將會越來越高,生物農藥也將在農業生產中發揮重要的作用。

結語

農業種植是有機農業生產的重要環節,生物技術作為新興技術被應用在農業種植中取得了可喜的成果,因此在未來,生物技術在有機農業領域具有廣闊的發展空間。目前較為常見的生物技術主要包括轉基因技術、組織培養技術、生物農藥技術等,其中轉基因技術是目前生物技術在農業種植領域影響最大的技術。而其他生物技術研究例如生物固氮技術、光合作用研究等是未來生物技術研究的攻關重點,對于突破科研瓶頸具有重要意義。其技術的突破也為未來有機農業發展開拓新的發展空間,不斷推進農業生產水平的提高。

參考文獻

[1]淺嚴昕輝.生物技術在農業種植中的應用[J].吉林農業,2016(17):39.

篇6

關鍵詞:生物技術;林業生產;意義;問題

中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 文章編號:

生物技術是以生命科學為基礎的學科,對推動科學的進步,促進經濟的發展具有非常重要的意義,將現代生物技術應用于林業生產中,利用植物中的特定基因,以改變植物的品質,優化植物群體,減少病蟲害的發生,對生態環境的改善起具有非常重要的意義。

1生物技術的含義

應用生命科學研究成果,以人們意志設計,對生物或生物的成分進行改造和利用的技術。現代生物技術綜合分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、胚胎學、免疫學、化學、物理學、信息學、計算機等多學科技術,可用于研究生命活動的規律和提品為社會服務等。生物技術或生物工程學,是在現代生物基礎科學,如細胞生物學,分子生物學、分子遺傳學等基礎上形成的一系列遺傳操作技術,如組織、細胞培養,細胞融合,DNA重組,基因工程,發酵工程等。用這些新技術對生物細胞進行分離,變異篩選及遺傳上的再加工等操作,從而使人們有可能利用植物、動物及微生物獲取其它領域的發展方法和途徑。

2生物技術應用于林業生產中的意義

傳統的病蟲害防治使很多有益昆蟲甚至害蟲的天敵喪生,生態平衡破壞。化學制劑在自然界中的殘留物也長期地危害著人類的生存環境。長期使用化學藥劑,害蟲、病菌已逐步產生抗藥性。因此生物技術應用于林業生產中對生態環境等各方面都具有重大的意義。

3生物技術在林業生產中應用產生的問題

目前在林業生產中應用的生物技術大都集中在組織培養和分子標記兩個領域。這兩項技術取得的進展是研究者們在研究樹木改良、創造克隆株系及品種的過程中,通過幾十年來的不斷努力積累而成的。人們對于轉基因植物的關注多集中在作為人類食品的作物上面,而這在林業上很少會成為一個直接的問題。對于一些提供非木材產品的多用途樹種來說,進行謹慎的評估是必要的。

3.1轉基因樹木的安全性問題

關于轉基因植物最主要的生態考慮之一就是與野生種群的基因交換的問題。這一問題在林業中早已有所注意,但還需要從農業上對轉基因作物向野生種群的基因流的研究中借鑒經驗。在大多數情況下,轉基因植物的環境風險要小于引進外來種的風險。引進外來種等于向環境中釋放一個完全不同的遺傳結構,而不是向本地種引進一個單個基因。對于轉基因樹木的釋放也必須采取謹慎態度,使經濟損失的風險和生態損失的風險減到最小。因此,許多國家制定了規則和限制,規定在商業釋放之前必須要有區域田間試驗。

3.1.1除草劑抗性

抗除草劑的楊樹可能是林木中發展最成熟的轉基因技術。人們首次關注抗除草劑的轉基因植物是因為發現了雜草種群抗性增強的證據。林業中的風險可能要比農業中的小,因為除草劑只是在造林初期短期使用,而在整個造林過程中總雜草的控制不是必需的,所以雜草抗性的選擇壓力就小得多。另一種擔心是轉基因樹木與野生種群的雜交。當雜交發生時,對于野生種群來說將很少有環境選擇的好處,除非鄰近的野生種群也被施用了除草劑,而這種情況在林業中很少發生。

3.1.2開花或育性的降低

林木開花的減少可以使光合產物更多的用于木材生產,而不是用于生殖器官。但由于這種資源的再分配不是定量的,效果也不明顯,所以人們引入這種性狀的最主要的原因是它實際上減少了轉基因樹木與鄰近的同種種群之間的基因流。這將大大提高人們對在天然林附近密集種植轉基因樹林的接受能力。目前對開花機制的研究正在進行,育性基因長期表達的穩定性也還有待于在田間試驗中加以證實。

3.1.3抗蟲性

現在抗蟲的轉基因作物已經是很普遍了,抗蟲的轉基因林木也已出現。這些轉基因植物帶來了一系列需要探討的復的生態問題。第一個需要關注的問題是,作為生態環境中食物鏈的一環,它們產生的復合物可能具有的毒性;其次,是它們與野生親緣種雜交或使害蟲種群積累抗性(類似于除草劑抗性)時,它們對生態的影響。林業中另外一個嚴重的問題是,樹木較長的世代可能會使許多代的昆蟲種群處于選擇壓力下,使其積累抗性。林業中目前發展最完善的抗蟲轉基因技術,與在農業中一樣,是應用來自于天然昆蟲病原體蘇云金桿菌的晶體蛋白基因。到目前為止已用B.t.cry基因轉化歐洲黑楊、歐洲落葉松等樹種,獲得了抗鱗翅目昆蟲的轉基因植株。為了減少對種類相對狹窄的B.t.毒蛋白的依賴,對于其它復合物的研究正在進行中。由于抗蟲轉基因樹木復雜的生態效應和公眾的關注,還需要進行深入的實驗室及田間實驗。

3.1.4木材的化學性質

目前,為了更容易和更環保地制造紙漿,而從遺傳上改變樹木木質素的化學性質,已有不少研究。通過改造木質素合成途徑中的重要蛋白,可以在很幼小的樹中產生獨特的木材成分。也發現了一些對木材的化學性質有較大影響的天然基因(如在火炬松中發現的一個主要的隱性基因。木質素化學性質的改變,對環境沒有直接的威脅。但在發展木質素改良品種的過程中,仍存在一個重要的問題,這些經過改造的木材是否會表現出對環境脅迫的敏感性。

3.2利用林業生物技術的公平性

當前私人投資者在大多數現代生物技術領域的投資處于領先地位,同時也承擔著相應的經濟風險。而這種投資風險大都是受專利保護的。因此,一個很明顯的問題是,這些轉基因樹木資源將完全被某些私人公司控制。人們利用這些技術或材料將會因壟斷而變得非常昂貴。從而無法充分發揮他們的價值。在這一問題上,政府應該發揮更大的作用。首先,政府可以制定一系列規章制度,并起協調作用,最后使私人的公司和公立的研究所能夠共同享用和發展物流及信息流,而避免由私人的大公司所控制。其次,政府可以加大對公立科研單位發展生物技術的投資,從而打破私人公司的壟斷地位。林業生物技術還存在著國家之間發展不平衡的現象。在歐美等發達國家,由于政府和私人公司的資金投入都很多,加之科學技術水平較高,林業生物技術發展很快,掌握著許多先進技術;在廣大發展中國家,雖然林業生物技術有著廣闊的應用前景,卻由于技術的落后和資金的缺乏,發展較慢。這需要加強國際間的技術交流與合作,科技界和政府間的交流都需要加強,以使生物技術為全球的林業生產做出更大的貢獻。

3.3公眾對遺傳改良的接受能力

公眾對轉基因植物的接受能力已成為現代生物技術能否推廣應用所不可忽視的因素。由于轉基因植物是一個全新的技術產品,目前科學水平還不能準確地回答它是否對人類健康和生態環境有不良影響。所以世人對轉基因食品安全性的憂慮,引發了世界范圍的廣泛爭論。由于大多數轉基因林木的產品主要是木材,而不是人類的食品,人們對轉基因林木不象對轉基因食品那樣關注。轉基因林木至少不會對人類健康產生直接的危害。但仍有許多公眾擔心轉基因樹木這種“非天然”的產品會對自然環境產生不利影響。因此,給公眾一個科學上可靠的、中性的和理智的信息,讓公眾能夠正確認識轉基因林木,是十分必要的。這樣在轉基因林木向環境中釋放時可以避免許多麻煩。

4結論

現代生物技術越來越多地運用于林業中,使林業經濟達到高產、高質、高效的目的。對于生物技術應用于林業生產中所產生的問題,應根據具體情況認真對待,使其在林業生產中更好的發揮作用。

[1]程怡冰.生物技術在園林中的應用展望[J].現代園藝.2012(24)

篇7

1.1轉基因技術

轉基因技術是對基因進行改造和重新組合,然后再導入到生物體內,其核心技術是提取目的基因。在當前農業種植領域,轉基因技術是運用得最為廣泛的一種生物技術,對農業種植具有重要的作用,它能夠將某一作物的優良基因轉移到另一種作物當中,進而提高農產品質量和產量。當前,在農業種植領域,經常被提取使用的植物目的基因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。這些基因具有良好的性能,通過提取使用,更好的促進農作物的生長,提高產量和產品質量。總之,在農業種植領域,通過利用轉基因技術,能夠能夠改良農作物的品種,提高農作物的產品質量,取得良好的經濟社會效益。伴隨著科學技術的進步和科研工作的不斷深入,轉基因技術也會取得新的發展,在農業種植的應用范圍也必將擴大,將在農業種植中發揮更大的作用。調查顯示,目前轉基因類植物的種植面積在不斷的擴大,有調查研究指出,目前在全球所有的農業種植當中,采用轉基因技術的種植面積已經達到了全球耕地面積的16%,并且種植面積呈進一步擴大趨勢。此外,在農業種植領域,還有一項技術值得提及的,那就是雜交育種技術。該技術是一項極為常見的生物種植技術,與轉基因技術相比而言,其操作更為簡單,并且該技術的推廣也更早,在農業種植實踐中已經取得良好的效果。目前,在農業種植中雜交技術已經取得了豐富的經驗,相信隨著研究的深入和技術的進步,該技術會取得更大的進展,會在農業種植當中發揮更大的作用。

1.2組織培養技術

組織培養技術的運用,主要是建立在細胞全能性的基礎上,通過人工誘導的方式,使植物組織在無菌狀態下能夠良好發育,最終發育成為完整的植株。在農業種植中,通過利用組織培養技術,具有以下幾個方面的顯著特點,它不僅能夠使得植物繁殖的速度加快,還能夠在有限的時間內,培育出更多的優良植物品種。還能夠有效的防止病毒對作物幼苗的侵害,保證種苗無病毒,進而有利于推廣良種經濟作物的種植。所以,今后在農業種植中值得進一步推廣和運用,為了達到更好的運用效果,在農業種植的時候,需要注意以下幾個問題:在植物組織培育中,要保證適宜的溫度、光照、溫度等條件,培養基組成、PH值、滲透壓等化學條件也應該滿足條件,為組織培養創造良好的條件,另外,在進行初代培養外植體的時候,要做好褐變處理工作。有時候外植體接種后,表面會出現褐變現象,這種現象的出現會影響整個外植體的培養,因此,必須做好處理工作,保證組織培養的質量。

1.3生物農藥的制作

生物農藥也是伴隨著生物技術的運用而出現的,它是利用生物新陳代謝的產物,作為農藥制品的有效成分,改變傳統的通過化學手段制作農藥的方法,既能夠達到殺蟲保護農作物的目的,還避免對周圍環境造成損害,有利于環境保護。此外,生物農藥的運用,還具有良好的使用效果,能夠提高植株的耐藥性。因此,在農藥的制作上,采用生物技術具有良好的效果,對農業種植的影響也是深遠的。在基因工程藥品當中,許多藥品是從生物組織中提取材料生產的。但是材料提取困難,因而藥品的價格也比較昂貴。而微生物能夠迅速生長,并且容易控制,適用于大規模工業化生產。因此,在生物制藥實踐中,可以將生物合成相應藥物成分的基因導入到微生物細胞當中,使其產生相應的藥物,這樣不僅能夠解決材料來源困難的問題,還能夠進行大規模生產,有利于降低生產成本。

2生物技術在農業種植中運用的展望

在農業種植領域,運用生物技術的優勢是十分明顯的,但其帶來的負面影響也不容忽視。其負面影響主要表現為生物技術存在潛在的安全危險性。由于受到科研水平和人類認識能力的限制,目前人類還沒有完全掌握基因技術,將生物技術運用到農業種植存在著一定的危險性,轉基因技術可能會對環境造成破壞,可能會影響到生物物種的多樣性。此外,轉基因還可能會影響到食品安全,對人類的健康潛在一定的危害。今后在生物技術的研究中,應該進一步加強技術攻關,例如,進行光合作用的應用研究,加強生物固氮技術、植物的生物反應器等技術的研究,突破現階段生物技術發展存在的制約因素,促進生物技術在農業種植當中得到更好的運用。

3結束語

篇8

關鍵詞:農業種植;生物技術;應用

在眾多科技技術得到發展的同時,生物技術也被人們所關注,并促進其快速發展,在農業種植中也被大量應用,生物技術并不是我們想象的那么簡單,在應用過程中是有一定難度的,相關的技術人員要有專業的知識和技術,才能讓其在農業種植中得到很好地應用。在農業種植應用生物技術之后,我國農業發展又邁向了一個新的臺階,進一步推動我國經濟的增長。

1 生物技術的作用

首先,應用生物技術,能有效提高農業作物的抗病蟲害能力。農農業作物最怕的就是病蟲害問題,生物技術就幫助農業作物治理病蟲害問題,擺脫作物產量過低的,受病蟲害的影響,還能有效控制作物的死亡率。生物技術能對作物的基因進行改變,這樣能讓作物有預防病蟲害的能力,還不會過多應用農藥,起到了保護環境的作用。其次,應用生物技術,能有效提高農業作物的產量。我國是人口大量,而且土地資源還非常有限,對農業產量有著較高的需求,生物技術正好能幫助我們實現作物產量增長的需求。最后應用生物技術,能有效提高農業作物的生長質量。人們對農業產品的質量需求越來越高,并對其營養價值有更高的關注度,生物技術能將農業作物質量有效地提高上來,滿足人們對農產品的安全需求和質量需求。

2 生物技術的應用

2.1 轉基因技術

在農業種植中應用轉基因技術,是利用其技術對作物的DNA分子進行加工,通過剪切和拼接,最后在組合,將DNA改變之后的分子放到相應的作物基因組中,再對這些基因進行重新組合以及改造,將作物基因進行改變,作物性狀也會因此發生改變,實現人們的預期效果。轉基因技術在應用過程中,主要的對目的基因進行提取,也就是在相應的細胞中將想要的基因給提取出來。在這個過程中,對多細胞生物體進行檢測是整個環節中最重要的,主要是對單個的受體細胞進行單獨檢測和單獨培養,然后通過有效的手段將細胞體給培養和發育成預想的完整生物個體,最后再監測培育出來的個體細胞形狀,還要檢測其基因的攝入情況和目的。然后再依據檢測結果對那么沒有達到預期效果的細胞個體形狀進行淘汰,進而再研究細胞培育的技術方法。

在農業種植中,應用最廣效果也最好的生物技術就是轉基因技術,它在農業種植中起到的育種作用是很大的。利用轉基因技術,能組合農業作物所有的優良性狀,將農業作物生產質量給提高上來,在作物形狀發生該表的同時,也能有效預防作物的病蟲害情況。現在應用較好的轉基因技術有蘇云金桿菌的抗蟲基因、植物的抗病基因等幾種,這些基因在農業作物抗病蟲害的效果上是比較明顯的,在多數的農業種植中都將見到轉基因技術。其中,雜交育種技術在轉基因中也是比較常用的,其主要是和作物周邊的個體作物進行雜交,通過雜交之后的農業作物會有兩個不同的種群,形狀也會不同,這些作物后代還能在配子基因技術下進行遺傳。雜交技術和DNA分子技術相比要簡單很多,在推廣上也是很容易的,唯一的缺點就是在篩選和操作上需要很多人力。

2.2 組織培養技術

這種技術就是對選取相對應的植物,然后對去進行培養,通過細胞全能型的特點,并采用有效的誘導手段,讓作物培養環境保持一定的無菌性,然后還能讓植物組織在這個環境中正常發育生長,從而發育成完整的作物植株。該技術能夠加快植物繁殖的速度,還能讓植物的優良發育性狀有一定的保證。該技術是在無菌的環境中對植物進行培養的,所以植物也不會受到病毒的侵害,能良好的發育。在農業種植中,通過利用組織培養技術,具有以下幾個方面的顯著特點,它不僅能夠使得植物繁殖的速度加快,還能夠在有限的時間內,培育出更多的優良植物品種。還能夠有效的防止病毒對作物幼苗的侵害,保證種苗無病毒,進而有利于推廣良種經濟作物的種植。所以,今后在農業種植中值得進一步推廣和運用,為了達到更好的運用效果,在農業種植的時候,需要注意以下幾個問題:在植物組織培育中,要保證適宜的溫度、光照、溫度等條件,培養基組成、PH值、滲透壓等化學條件也應該滿足條件,為組織培養創造良好的條件,另外,在進行初代培養外植體的時候,要做好褐變處理工作。有時候外植體接種后,表面會出現褐變現象,這種現象的出現會影響整個外植體的培養,因此,必須做好處理工作,保證組織培養的質量。

2.3 生物農藥的制作

生物農藥也是伴隨著生物技術的運用而出現的,它是利用生物新陳代謝的產物,作為農藥制品的有效成分,改變傳統的通過化學手段制作農藥的方法,既能夠達到殺蟲保護農作物的目的,還避免對周圍環境造成損害,有利于環境保護。此外,生物農藥的運用,還具有良好的使用效果,能夠提高植株的耐藥性。因此,在農藥的制作上,采用生物技術具有良好的效果,對農業種植的影響也是深遠的。在基因工程藥品當中,許多藥品是從生物組織中提取材料生產的。但是材料提取困難,因而藥品的價格也比較昂貴。而微生物能夠迅速生長,并且容易控制,適用于大規模工業化生產。因此,在生物制藥實踐中,可以將生物合成相應藥物成分的基因導入到微生物細胞當中,使其產生相應的藥物,這樣不僅能夠解決材料來源困難的問題,還能夠進行大規模生產,有利于降低生產成本。

3 生物技術在農業種植中運用的展望

在農業種植領域,運用生物技術的優勢是十分明顯的,但其帶來的負面影響也不容忽視。其負面影響主要表現為生物技術存在潛在的安全危險性。由于受到科研水平和人類認識能力的限制,目前人類還沒有完全掌握基因技術,將生物技術運用到農業種植存在著一定的危險性,轉基因技術可能會對環境造成破壞,可能會影響到生物物種的多樣性。此外,轉基因還可能會影響到食品安全,對人類的健康潛在一定的危害,今后在生物技術的研究中,使生物技術有更大的進步。

結束語

將生物技術應用在農業種植中,能讓農業種植的產量和質量都提高上來,能使農業作物抗病蟲害的能力有所提高,還能較少農藥化學產品的應用,維護了生態環境的平衡。今后在實際工作中,應該加強生物技術研究,進行相關試驗,使其在農業種植中得到更好的運用,推動農業的可持續發展。

參考文獻

[1]張開榮,黃萍.探討農業種植中生物技術的推廣及應用[J].中國農業信息,2011(25).

篇9

    農業生物技術的主要研究內容包括:增強農作物以及畜禽魚的抗性、品質改良、提高產量和生產具有特殊用途的物質等。其中以轉基因作物的研究和運用最為重要,發展最快。根據統計資料,到2000年,全世界轉基因作物推廣面積達4420萬公頃,比1996年增長了25倍;種植轉基因作物的國家從1996年的6個增加到2000年的13個。這其中美國的轉基因作物種植面積最廣,達到了3030萬公頃,占68%;其次為阿根廷,1000萬公頃,占23%;加拿大300萬公頃,占7%;我國為50萬公頃,占1%。

    根據有關專家的看法,現代農業生物技術的最新發展趨勢表現為:

    ——研究成果商品化產業化進程加速。目前,農業生物技術作為一項高新技術產業在發達國家業已形成,并處于一個高速發展時期。有關專家預測,本世紀生物技術產品在國際貿易中的份額將達到10%以上,而現代農業生物技術又將占相當的比重。世界銀行下屬機構預測世界范圍內轉基因作物產業的交易額為2000年20億美元,2005年60億美元,2010年200億美元;國際農業生物技術應用機構(ISAAA)的預測則分別為30億美元、80億美元和280億美元。

    ——研究方式集約化、規模化明顯。在政府以及公共機構對現代農業生物技術進行投資研究的同時,眾多私有企業也開始注意到這一領域將是繼計算機和網絡技術之后的又一個潛力巨大的經濟增長點,私人公司已逐步成為農業生物技術的研究主體。以美國為例,民營機構1992年對這一領域的投資為5.95億美元,而1999年則達到15億美元。與此同時,世界范圍內出現了生物技術企業領域的兼并和收購狂潮,并購金額從1997年的12.37億美元陡然升至1999年的138億美元。一些資產過百億美元的巨型跨國公司由此形成,過去分散的研究基地也隨之向集中化規模化發展。

    據業內人士分析,促成公司并購的原因,一方面是為合理利用資源、降低生產成本、優化人員組合,而更重要的原因,則是因為現代農業生物技術產業是一個高技術、高投入、高風險、長周期的產業,小公司在資金、技術、以及抗風險能力上均難以獨立對農業生物技術產品進行研發和推廣。只有強強聯手的大型現代農業生物技術企業才能有效占領市場,與其它企業抗衡。

篇10

關鍵詞:生物技術;倫理問題;思考

中圖分類號:Q81 文獻標識碼:A

文章編號:1009-0118(2012)07-0199-01

21世紀是生命科學的世紀,生物技術的發展對人類和社會的影響深遠。而生物技術引發的倫理問題,已成為世界的焦點議題。如何合理的應用生物技術造福人類和社會,是眾多學者和科學家急需解決的問題。

一、現代生物技術研究的新進展

進入21世紀,生物技術正處于發展成熟階段,生物技術的應用已經滲透到我們生活中許多與生物無關的角落。生物技術的發展至今已經揭示了許多生命現象的本質及其規律,但生命現象極其復雜,目前仍有許多課題有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干細胞、轉基因食品、人類基因組計劃、組織工程等研究和實際應用等領域取得了成果。

(一)克隆技術。克隆原意是無性繁殖,即由同一個祖先細胞分裂繁殖而形成的純細胞系,該細胞系中每個細胞的基因都是相同的。克隆技術首先用于動物,動物克隆就是通過無性繁殖方式,由動物細胞產生的遺傳形狀相同的動物個體。克隆羊多莉是首例克隆成功的動物。動物克隆為我們進一步揭示生命的奧妙及人類的自我認識展現了全新的視野。

(二)胚胎干細胞。干細胞是生物體在生長發育過程中起“主干”作用的高度未分化細胞,它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潛能。干細胞分為三大類:全能干細胞、多能干細胞和專能干細胞。全能干細胞之所以全能,是指它可以分化成人體全部細胞類型,進而構建心、肝、腎、肺等多種組織和器官,最終發育成一個完整的個體。全能干細胞再進一步分裂、分化中又形成了各種多能干細胞。多能干細胞具有分化為多種細胞組織的潛能,但是卻失去了發育成完整個體的能力。

(三)轉基因食品。轉基因食品是利用生物技術將某些生物的基因轉移到其他物種中去,從而改造生物的遺傳物質,使其在性質、消費品質等方面向人類所需要的目標轉變。以轉基因生物為直接食品或以這種生物為原料,加工出來的食品都被稱為轉基因食品。轉基因食品在歐美應進入人們的日常生活中。有資料表明,在歐洲,玉米鉆心蟲每年要毀壞4000萬噸玉米,占世界玉米總產量的7%,但是如果把分離出來的抗鉆心蟲基因植入玉米中去,就可培育出抗蟲害的玉米,這種玉米就是轉基因食品。

二、現代技術發展引發的倫理問題

(一)關于克隆人的爭議。從“多莉”羊的克隆成功,待幾年來其他克隆動物的嘗試,克隆技術正不斷發展。目前科學界把對人體的克隆分為治療性克隆和生殖性克隆。科學界和倫理界對治療性克隆普遍支持。但生殖性克隆,即克隆完整的人則遭到很大的抵制。克隆人給倫理道德方面帶來了巨大的沖擊,對現有的社會關系、家庭結構造成了巨大的沖擊。另外,克隆人的身份難以認定,使人倫關系發生模糊、混亂乃至顛倒,進而沖擊傳統的家庭觀以及權利與義務觀。

(二)胚盤干細胞研究中的生命倫理問題。由于胚盤干細胞的制備是離不開人類卵子、胚盤以及克隆技術的,而卵子與胚盤在一些不同的國家和宗教界被視為是生命的起源,與活著的嬰兒沒有什么不同,所以在許多國家是被嚴格禁止的。堅持認為可以用人類胚胎做實驗的人認為:1、早期胚胎僅是一團細胞,尚難稱其為人的一條生命,從胚泡內細胞培養成人的胚胎干細胞,并沒有殺死細胞,只是改變細胞的命運;2、培養胚盤干細胞是用于治療現在還無法治愈的組織壞死性疾病,讓病人恢復健康,完全是合乎人類倫理道德。

(三)轉基因食品的潛在危險。對轉基因食品發展有兩種態度:支持者極力宣傳其帶給人類充足的糧食和新型抗病蟲策略;反對者則強調人為地用基因技術改變神武,會給人體健康和環境帶來危害。基因表達調控是個復雜的生命現象。目前,人類對基因的活動實施了解還不夠透徹,還沒有十足的把握控制基因中組后的結果。1993年英國的一份報告列出了一些人們對于轉基因食品應用的來努力方面的主要擔憂:1、人類基因轉入食品動物,如將人類基因因子與凝血的蛋白質的基因轉入綿羊中;2、某些宗教團體禁止食用的動物基因轉入他們通常食用的動物中,這可能觸怒猶太人和穆斯林,列入將豬的基因轉入綿羊;3、動物基因轉入植物中,可能會引起一些素食者的特別關注。

三、現代生物技術發展存在的倫理問題對策

現代生物技術的飛速發展,引發諸多倫理問題,發人深思。為了促進生物技術的和諧發展,應采取相應對策和措施。科學預言,21世紀是生物技術發展的黃金時期,全國普及大眾倫理學知識尤為重要,設置倫理學咨詢機構,利用各種媒體宣傳倫理學知識,增強大眾的倫理學意識,提高全民族的整體倫理水平。同時,我們還應改變傳統倫理觀念,發展中國特色的生命倫理學。總體上,生命倫理學應和國際生命倫理學保持一致,但又要保持中國的特色。另外,培養生命倫理專業人才,解決人才匱乏的局面。生命倫理學的發展任道重遠,生命倫理學人才匱乏問題需要解決,設置生命倫理學專業,加快專業人才培養規模勢在必行,特別應注重研究生、博士生的培養。

四、結語

現代生物技術的高速發展再給人類和社會帶來積極影響的同時,必然會出現各種各樣的問題。其中,導致的倫理問題尤其受人們的重視。我們應該正確看待這些問題的發生,并應用學習的科學知識盡力將其引導到好的方面發展。因此,我們任道而重遠,希望通過我們的努力使現代生物技術應用給人類帶來更多的實惠。

參考文獻:

[1]傅繼梁.基因組研究引發的倫理思考[J].科學,2002,54(3):30-31.