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发展迅速的非转基因生物技术

2018-12-07 14:04:20

发展迅速的非转基因生物技术

非转基因生物技术主要包括组织培养技术、分子标记技术、免疫诊断技术、农用微生物技术等,这些技术在生物转基因技术备受争议的今天大有用场,发展迅速。

组织培养技术被广泛使用,它主要是通过微繁殖过程来培育植物副本。这种技术也被称为植物无菌培养技术,是根据植物细胞具有全能性的理论,利用植物体离体的器官、组织或细胞,在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等条件下,能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根,最后形成与母体遗传性相同的完整的植株。目前,这种技术主要用于能够再生的多年生农作物,它们是从已有的植株中直接产生新植株,而不需要授粉或播种。

通过组织培养可以做到快速繁殖。一年中从一个芽得到几万到几百万个芽。在国内外这种技术被广泛采用,据文献资料显示培养成功的植物种类达1500多种,能产业化生产的有几百种。如,蝴蝶兰、大花蕙兰、菊花、百合、月季、海棠等花卉,草莓、香蕉、苹果、猕猴桃、马铃薯等果蔬,桉树、杨树等林木,苦丁茶、芦荟、枸杞等药用植物都可进行工厂化生产。

分子标记技术对农作物发展的影响越来越大,分子标记是相对较短且容易辨认的DNA带,它们所处的位置能够表明在一植物基因组中存在着一个具有预想特征的基因。在标记和产生特定特性的基因之间存在着基因组上的物理相似性,这意味着科学家能够选择标记而不是选择基因本身。因此,对于植物培育者来说,分子标记的价值是,可以在DNA层面上研究物种,并且可以将得到的知识应用于研究植物的遗传变异和差异。另外采用分子遗传标记法还可以成功培育家禽新品种,这为家畜育种精确选择目标基因型开辟新路。

分子标记技术既节省成本,又很有效,在植物培育中有许多应用,而且对控制特定的基因进行检测的技术已经很成熟,因此产生了“分子标记辅助育种”,使快速选择成为可能。

免疫诊断技术主要应用在与植物病害作斗争上。许多农作物病害很难诊断,尤其在受感染的早期阶段,所以诊断是一个重点研究领域。

由于许多不同的病毒性疾病显示出相似的症状,所以要成功地诊断就有很大的困难,在这种情况下,诊断工作可以靠分子分析来帮助,这种技术能准确地辨认病毒、细菌和其他致病媒介。这种诊断技术已被广泛用于辨别影响粮食质量的许多其他生物、化学品质和杂质。在农业中用于辨认病原体和其他生物的日益发展壮大的新技术是DNA诊断法,这种方法就是从DNA细节中辨别出可疑的病原体。

农用微生物技术在害虫控制和土壤肥沃两个方面发挥着日益重要的作用,主要的产品包括微生物农药、生物肥料以及发酵和食品加工辅助产品。同时,微生物技术的运用是环境保护的理想武器。

微生物农药在世界范围受到广泛重视。微生物农药是指非化学合成,具有杀虫防病作用的微生物制剂,如微生物杀虫剂、杀菌剂、农用抗生素等。这类微生物包括杀虫防病的细菌、真菌和病毒。微生物杀虫剂对人畜安全无毒,不污染环境;杀虫作用具有一定的特异性和选择性,不会致死天敌和非目标昆虫;易和其他生物手段结合综合防治害虫,维持生态平衡;由于杀虫活性蛋白的多样性,昆虫产生抗性较缓慢;可以通过发酵法生产,具有较低的生产成本;可以通过基因工程技术途径筛选或构建优良性能的菌株来满足生产与应用所需等。微生物杀虫剂近年来发展很快,全世界已经商品化的微生物农药已近百种,其中微生物杀虫剂约占90%。有的微生物杀虫剂直接来源于大自然产生的生物或者物质,有的则是通过信息素、生长调控器和激素等控制和消灭害虫。

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