生物技术应用范文

时间:2023-04-10 05:36:10

导语:如何才能写好一篇生物技术应用,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

生物技术应用

篇1

关键词:生物技术应用;前景

1生物技术应用现状

在我们生活的各个方面都会涉及到生物技术,可见,生物技术的应用范围非常广,无论是食品加工,还是农业生产,都大量应用了生物技术。随着生物技术的不断发展,公众越来越认可生物技术。我们从生物技术的概念、应用领域和发展困境等几个方面对生物技术的发展前景进行展望。1.1生物技术的概念界定。生物技术是一种高新技术,随着生物技术的不断发展,人们对于生物技术的认可度越来越高,而且,在很多行业中,人们越来越重视生物技术的应用,因为在企业的发展过程中,生物技术为企业的发展创造了更多的机会和可能性。生物技术的应用实质就是对生命体进行加工,使生命体的价值能够充分地发挥出来。生物技术不仅仅是研究性的学科,更重要的它是一门实践性的学科。

1.2生物技术的应用领域

生物技术的应用范围非常广泛,像农业生产、食品安全等方面,都大量的应用了生物技术,从这里我们就可以看出生物技术有一个非常广泛的应用前景。生物技术应用在农业生产中,可以使农作物产量提高,而且,利用生物技术可以开发出新的品种,使农业技术更上一层楼,使资源得到充分的利用。在食品行业中应用生物技术,可以解决食品的保鲜问题。在医疗卫生方面应用生物技术,可以开发出新的药材,治疗更多的疾病,为医学带来新的发展空间。生物技术应用在环保方面,可以合理地分配和利用资源,减少我们生活中的污染。

1.3生物技术应用困境

确实,生物技术的发展为我们的生活带来了很多的改善,然而,在生物技术的发展过程中却并不是一帆风顺的,需要跨越千难万险。发展生物技术确实为我们的生活带来了很多的方便,与此同时,它也给我们增加了风险因素。公众是否信赖生物技术的发展,主要依据就是这项技术在未来的发展过程中拥有多大的空间。所以,我们必须建立生物技术发展风险评估制度,以便让人们在应用生物技术的时候获得最大的利益,造成最小的风险。

2生物技术的发展前景

生物技术具有非常广泛的发展前景,如果想要使生物技术具有更加广阔的发展空间,我们就必须不断创新技术,发展机制,寻找更多的产业合作等。

2.1生物技术的技术研发和创新

生物技术的发展潜能非常大,特别是在技术创新和技术研发方面具有非常大的潜能。我们发展生物技术的前提就是人们的基本生活,生物技术的发展就是为了更好地解决人们在生活中遇到的各种问题,满足人们更多的需求。无论哪个国家,发展生物技术都是具有自己的民族特色的,所以,在面对生物技术的技术研发和创新的问题时,我们就要立足于我国的基本国情,清楚地了解我们国家的需求。除此之外,还要积极地吸收和借鉴国外的先进的科学技术,注重培养人才,开展经验交流会。在面对创新的问题上,我们必须要有自己的立场和原则,按部就班地实行我们的计划,这是一个长期的发展过程,不是一蹴而就的事情,所以要按照规律踏踏实实地实现生物技术的技术创新。

2.2生物技术的评估机制的完善

生物技术的评估机制包括很多方面,像把握市场的发展动向,分析生物技术的应用前景,调查社会对于生物技术的认可度。在建立和逐渐完善评估机制的过程中,不仅需要企业的参与,还需要政府的参与。首先,政府应该提供资金的支持和援助,其次,不断完善法律制度,可以有法可依,对生物技术的发展做出整体的规划,促进生物技术健康有序地发展,使企业获得最大的利益。再次,市场的感知能力要提升,应该深刻认识到生物技术为我们带来的风险和带给我们的经济利益。发展生物技术是具有一定的风险的。如果我们为生物技术的发展投入了大量的人力、物力、财力,最后却造成非常大的风险,那么公众对于生物技术的认可度就会大大降低。因此,我们必须完善生物技术风险评估制度,促进生物技术不断向前发展。

2.3生物技术实现产业合作

篇2

随着生物技术不断的发展和进步,生物技术在农业种植中得到广泛应用,主要包括以下几个方面:

1.1转基因技术

利用转基因技术提取植物中的目的基因,并将其转移到另一农作物上,不仅可以促进农作物的生长,也可以提高农产品产量、质量,因此,转基因技术应用在农业种植中具有重要作用,其可以有效促进农业的可持续发展。随着我国对生物技术的不断研究,转基因技术将会得到进一步发展,并且转基因技术的应用规模也会逐渐扩大,据资料表明,当前转基因类植物的种植范围正在不断扩大,在我国农业种植中,利用转基因技术种植的植物面积呈进一步扩大的趋势。除此之外,在农业种植中生物技术最为突出的则属于杂交育种技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作更为简单,在农业种植实践中,杂交育种技术已取得了良好的效果。

1.2组织培养技术

组织培养主要工作原理是在细胞全能性的基础上利用人工诱导的组织培养技术,这就要求植物细胞需要处于无菌的状态下,才能确保植物细胞得到良好的发育,最终生长成完整的植株。将组织培养技术应用到农业种植中,既可以加快植物繁殖的速度,也可以在固定的时间内培育出满足符合当地农作物生长优良品种,同时还能够有效防止病毒对农作物幼苗的侵害,因此,针对组织培养技术对农作物生长的有利条件,在今后的农业种植中,应大力推广和运用组织培养技术,但是,组织培养技术在农业种植中,应注意以下几点:在植物组织培育中,培育植物的阳光温度、湿度等应满足植物组织培育的条件,并且培养基组成结构、pH值等化学条件也应符合标准要求,有效控制外界因素对植物组织培育的影响,为植物组织培养发育提供优质的条件,并且在初代培养外植体过程中应做好外植体褐变处理工作,由于外植体在接种过程中容易发生褐变现象,然而,褐变现象的出现将会影响植物外植体的培育,所以,做好褐变处理工作,以保证植物培养工作顺利进行。

1.3生物农药制作技术

随着生物技术的出现,生物农药在农业种植中也得到了应用,其主要是将生物新陈代谢的产物来制作农药的方法,以达到杀虫保护农作物的目的,利用生物技术制作农药,不仅可以有效防止农药对环境造成的危害,也可以保护环境,因此,生物农药的应用具有重要作用。所以,在生物农药制作上,应采用生物技术进行生物农药的开发,由于基因工程中的许多药品都是从生物组织中提取的材料,但是,该工程的提取比较困难,并且药品的价格也非常昂贵,然而,微生物可以适用于大规模工业化生产。所以,为了加快生物农药的制作,在生物制药实践中,应在微生物细胞中导入生物的基因,使生物基因产生相应的药物,采用这样的制作模式,不仅能有效解决材料来源困难的问题,也可以进行大规模工业化生产,同时也可以降低生物农药制作的成本,因此,生物技术在生物农药制作中发挥着重要作用。

2结语

篇3

关键词:食品工业;现代生物技术;应用进展;分析

生物技术是一种对生命有机体进行加工改造、利用的重要技术,也是新时期国际上食品领域的最具前沿的关键性技术。随着经济日益发展,人们的生活水平日渐提高,对食品提出了更高的要求。而现代生物技术的应用有效解决了食品工业发展中存在的各种问题,满足了人们对食品的客观要求,不断推动食品这个极具发展潜力的新兴产业向前发展,能够更好地应对来自各方面的挑战,不断发展壮大,促进我国社会经济的持续发展。

1基因工程、细胞工程在食品加工业中的应用

在现代生物技术中,基因工程技术是其不可或缺的组成元素,是分子遗传学、工程技术作用下的产物,可以有效改良微生物、动物的基因,为食品工业提供多样化的动植物原材料,价格低廉的酶制剂,增加食品功能,不断促进新功能食品的开发。以改善食品原材料品质、加工性能为例,在食品加工过程中,动、植物都是重要的基本原料。在生产植物食品原材料方面,基因工程能够改良品种,促进新品种的开发,促使原材料增产,比如,耐除草剂植物。基因工程在一定程度上丰富了食品原料的种类,优化了食品资源的品质特性,大大增加了食用以及营养价值。比如,充分利用反义RNA技术,把不同类型的基因结构顺利转移到番茄植株上面,延缓了番茄的后熟、老化,具有更长的架货期,极大地提高了经济效益。此外,基因工程的应用促使谷类蛋白质中的氨基酸比例发生变化,提高了谷类物质的营养价值。就细胞工程而言,以细胞为基点,按照相关规定,有计划地改造生物的生产性能、遗传特性,来获取所需的新生物体、细胞成品的一种技术。在食品工业中,细胞工程的应用和细胞培养、细胞融合技术紧密相连。在植物细胞作用下,生产出各种功能性食品、食品添加剂,比如,天然香料。就我国而言,充分利用胡萝卜细胞,生产出大量的胡萝卜素,其繁殖速度相当快,周期也非常短,为实现工业化生产奠定坚实的基础,具有非常广阔的应用前景。

2酵工程在食品工业中的应用

2.1食品保鲜:

从某种角度来说,酵属于生物催化剂,具有多样化的特点,比如,较高的催化剂率,被广泛应用到食品工业中。在食品保鲜方面,生物酶发挥着不可替代的作用,要根据不同物质中酶的种类,选用适宜的生物酶,有效抑制食品中不利于保质的酶或者减慢其发展速度,实现食品保鲜。比如,在瓶装饮料中加入适量的葡萄糖氧化酶,能够有效吸取瓶隙存在的氧气,适当延长食品的保鲜期,避免食品坏掉,增加生产运营成本。对于溶菌酶来说,能够有效溶解革兰氏阳性菌,主要用于这些食品的保鲜,比如,干酪、水产品;而对于细胞壁溶解酶来说,能够在一定程度上避免一些微生物的大量繁殖,取代了有毒化学防腐剂的地位,食品具有非常好的保鲜贮藏效果。

2.2食品加工:

在酶工程作用下,传统食品工业发生了质的转变,比如,玉米在酶作用下实现液化、糖化等,能够生产大量的果葡萄浆,取代了蔗糖的地位,作为饮料、食品重要的甜味剂。就日本而言,推出了谷氨酞胺转胺酶,具有催化蛋白质分子的特点,转移分子内部的酞基,能够改变低档次面粉中的蛋白质,具有较好的口感,面食具有较好的弹性、持水能力。对于玉米面来说,它的口感比较粗糙,运营效益并不理想,在酶工程作用下,改良后的玉米面深受社会大众喜爱,具有很好的销量。

3发酵工程在食品工业中的应用

在食品领域中,发酵工程技术是应用最早的生物技术,在该技术作用下,能够有效改造传统发酵食品,不断加快现酵产品的研发,涉及到不同食品工业领域,比如,食品加工催化剂、饮料稳定剂。以“开发功能性食品”为例,在相关研究中,发现很多真菌中都含有多糖成分,比如,冬虫夏草、猴头菇,可以提升人体的免疫力,更好地抵抗各类疾病。更为重要的是,有些的真菌还具有较好的抗肿瘤能力、抗衰老作用。而这为发展功能性食品提供了关键性的原料。就传统生产方法来说,主要是依靠人工,采摘或者种植,但其规模大都比较小,产量较少极易受到各种客观条件的影响,无法满足社会市场的客观需求。在发酵条件下,可以实现真菌多糖的工业化连续生产,在增加产量的同时,还提高了真菌的质量,为更好地研制功能性食品做好了铺垫。

4结语

总而言之,在食品工业发展中,现代生物技术的应用发挥着不可替代的作用,其应用范围不断扩大。但在应用过程中,需要注重自主创新,加强国际科技合作,优化利用国外先进技术,寻求新的发展出路。而生物技术企业也需要意识到现代生物技术的重要性,不断增加产品的科技含量,扩大自身规模。以此,在促使现代生物技术优化利用的基础上,不断促进新时期食品加工业走上长远发展道路。

参考文献

篇4

关键词:玉米;生物技术;育种;转基因

中图分类号:S513 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-09-0262-2

生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提品来为社会服务的技术;生物工程则是生物技术的统称,简单的说,生物工程就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。从属于生物工程的基因工程则将不同生物的基因在体外剪切组合,并和载体(质粒、噬菌体、病毒)的DNA连接,然后转入微生物或细胞内,进行克隆,并使转入的基因在细胞或微生物内表达,产生所需要的蛋白质。在农业上,可以通过生物技术与传统育种手段相结合的方式,培育所需品种,或通过基因工程方法,对玉米品种进行遗传改良,从而获得所需形状。

转基因育种:转基因育种是在分子水平上进行基因操作, 可突破物种间的遗传障碍、跨越物种间的不亲和性。目前基因工程已形成了成熟的实验流程, 且新方法、新技术不断涌现。

1 转基因育种的国内外研究进展

孟山都公司利用分子标记定位了12个影响玉米子粒含水量的QTL, 基于标记辅助选择使玉米自交系和杂交种子粒的含水量分别下降了3.9%和2.5%。根据孟山都公司的报道, 利用500个分子标记进行回交选择,BC1可以回复到90%;BC2可以回复到98%;BC3可达到99.5%。利用分子标记进行两代的轮回选择, 产量比常规育种方法增加862kg/hm2。华中农业大学利用分子标记辅助选择将质量性状基因 RF3成功地转育到不同遗传背景的玉米自交系中。孟山都为中区玉米种子市场的更大份额, 每天处理的用于玉米育种的单个分子标记数据达到20万个,分子标记的类型也逐步由 SSR标记转向选择效率更高的SNP标记。该公司已经能够利用分子标记在早代直接对玉米的抗倒性, 抗叶斑病等性状进行选择。近年来, 孟山都公司借助与分子育种的技术优势, 在美国玉米种子的市场份额以每年1%~2%的速度增加,对竞争对手产生了巨大的压力。在“十五”863计划的支持下,我国的科研单位也开始分子育种的研究。中国农业大学和中国农业科学院利用SSR分子标记分析了我国优良玉米自交系的遗传变异,对其进行了杂种优势群的划分, 为更有效地利用我国现有的种质资源, 进一步提高玉米杂种优势水平提供了有价值的信息。四川农业大学利用抗玉米纹枯病QTL紧密相连锁的分子标记, 对抗性分子标记辅助选择, 获得多个高抗玉米纹枯病自交系。从整体上讲, 我国玉米分子育种才刚刚起步, 集中国内优势单位, 深入开展我国玉米的分子育种工作, 对保持我国玉米育种在国际上的先进水平、与国际跨国种子公司的竞争具有重要意义。

2 转基因技术存在的问题

伴随着转基因玉米产业化进程的不断推进,转基因技术在玉米育种中将发挥出越来越重要的作用,以基因工程为核心的分子育种的前景显而易见地显示出来。在转基因玉米研究与产业化过程中,需要培养大批有操作能力的技术人员,并引进相关的仪器设备,所以所需资金庞大,是限制我国发展转基因技术的原因之一;而转基因食品的安全性具有争议,许多人不愿购买转基因产品,也在一定程度上打击了研究人员的工作积极性;再次,不是所有的转基因植株都是目的植株,还得需要多种程序的进一步鉴定,才能确定它的价值同时还有基因沉默现象,即新插入的基因常常是关闭的;目前许多科学家正在研究植物基因开关原理,并试图对这一过程进行操作。关于表达量低的问题,可以对基因进行修饰,使用强启动子、增强子、内含子等,现已取得了比较好的效果。基因的表达需要特定的内环境,包括插入的位点、拷贝数等,目前来说这些都还不精确,所以最有效的方法就是加大转化群体进行选择淘汰。如果只限于特定的几个基因型,再好的基因也将很难应用于实际生产,这也将成为转基因育种无法逾越的障碍。基于现在还没有很好的办法解决这一难题,所以应该考虑 DNA 转入时不同方法交叉使用。

3 玉米转基因育种的应用前景

通过对玉米辅助育种技术的说明,不难发现辅助育种技术的发展前景巨大,不过只有通过不间断的研究实验,并利用国外研究成果,结合我国实际情况,充分发掘我国特有玉米种质资源中的优良基因,把辅助技术同常规玉米育种的实践相结合,将实验结果转化为知识产权并尽快地应用到育种实践中,为我国玉米育种事业做出贡献。

参考文献

[1] 罗菊香,等.公选课"生物工程概"教学探索与实践.安徽农学通报,2011年.

[2] 李玉杰.利用分子标记技术改良玉米粗缩病抗性.山东大学,2010年.

[3] 吴永升,等.生物技术在玉米育种中的应用.广西农业科学,2006年.

[4] 王大春.基因工程在玉米遗传育种上的应用[J].种子科技,2005,(3):152-154.

[5] 武淑香,李晓辉,殷奎德,等.玉米转基因育种回顾.玉米科学,2007,(4):63-66.

[6] 朱毅华.转基因玉米发展对单产的影响及启示[J].农业技术经济,2008,(6):15-19.

[7] Chalky S T.Properties of maternal haploid maize plantsand potentialapplication to maize breeding [J].Euphytica,1994,79:13-18.

[8] 张元昶,张首国,李振科,等.转基因玉米遗传转化的研究进展[J].重庆工商大学学报(自然科学版),2006,23(5):473-476.

[9] Saatsakis O,Zabirova E,Shcherbak V,et al.Mass induction of ma-ternal haploid in corn[J].1994,68:51-52.

[10] 刘源霞,兰进好,赵延明.基因工程在玉米遗传育种中的应用[J].玉米科学,2007,15(1):146-149.

[11] 张英,穆楠,朴红梅.转基因技术在玉米遗传育种中的应用[J].生物技术通报,2009,(1):64-68.

[12] Kuo C S,Guo Z C,Li Z,et al.Another culture and haploid breedingof maize in China [J].Biotechnology in Agriculture and forestry,1994,25:149-161.

[13] 李金良,于凤丽.玉米转基因育种技术的研究进展[J].黑龙江农业科学,2008,(1):114-116.

篇5

关键词:生物技术环境污染应用

引言

改革开放以来,我国的经济建设取得了领举世瞩目的成就,人民的物质生活也得到了空前的满足,但是经济建设的高速发展也带来了环境的持续恶化。环境问题目前已经成为一个全世界都关注的课题,严重制约着全球经济发展新局面的到来,在我国环境问题则表现的更为严重,对经济结构调整和可持续发展有非常大的影响。近年来我国对污染治理投入了大量的人力和财力,已经取得了一定的阶段性成果,但是总体来看,目前的污染问题还十分严重,需要加大对其治理的力度。生物技术是指利用自然界中广泛存在的生物体以及其组成器官和组织,去研发新工艺或者新产品的一种技术应用体系,而环境生物技术就是指可以应用到环境污染治理中的工艺或者技术。在现代社会中,生物技术的应用范围非常广泛,作为其重要组成部分的环境生物技术在污染治理过程中有非常重要的地位,无论是在污水处理、废气处理和固体废物处理的过程中都有非常重要的作用。随着科技的发展,环境生物技术的发展和革新速度也非常快,酶工程和基因工程等都是生物技术发展革新的结果。

1环境生物技术的发展概况及特点

生态系统遭到破坏是造成当前各种污染产生的主要原因之一,而环境生物技术对生态系统的构建有非常好的作用。从微生物学的观点来看,构成生态系统最基本的要素就是自然界中各种生物体,生态系统需要通过内物质的循环去保持平衡,而当前的生态系统遭到了非常严重的破坏,进而就造成了水污染、空气污染以及固体垃圾污染等各种我们能够看到的污染现象出现。当前的环境生物技术主要就是利用微生物自身的代谢功能去进行各种污染的治理,近年来随着微生物技术的不断进步和发展,也有越来越多的诸如酶工程、基因工程以及环境修复工程等新工艺和新技术的出现,并且在环境污染治理中发挥着越来越重要的作用。环境生物技术不仅仅只被用在污染治理之中,在健康产业、环境监测以及医药产业等等方面也有非常重要的应用价值。在世界范围内,发达的资本主义国家都非常看好环境生物技术的发展前景,也非常重视生物环境技术产业的构建和发展,以此可见在不久的将来环境生物技术必定会有更好的发展。环境生物技术之所以在世界上受到如此青睐,主要是因为其本身有诸多的优点,在环境污染治理中的效果也明显优于其他技术。传统的物理或者化学技术处理污染的过程比较繁琐,且一次性的处理量非常有限,投资相对来说也显得更高,最重要的是还会造成二次污染,而环境生物技术与之相比则有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等许多的优点。此外,环境生物技术可以利用修复技术去净化环境,使得受到污染的资源能够再次有被使用的价值,这是其他传统技术和方法无法比拟的一项巨大优势。

2环境生物技术在环境保护中的应用

2.1污水的生物净化

水为生命之源,水污染给人们的日常生活和身体健康所带来的危害是非常大的,因此,水污染的治理在我国一直被重点强调。相关的研究资料显示,造成水污染的污染因子具有多样性和复杂性的特点,有机磷、重金属、氰化物以及各种酚类物质等等都是造成水污染的重要污染因子,传统的治污技术很难处理污水中这些有害的物质,而利用生物技术则比较容易实现。当前,通常采用固定化酶和固定化细胞的技术进行污水的处理,这两种技术都是通过微生物自身的生命活动,利用生物体的新陈代谢过程去祛除或者转化污水中的有毒物质。无论是固定化酶还是固定化细胞的技术都属于微生物技术的范畴之内,都是环境生物技术在污染处理中应用的直接体现。

2.2污染土壤的生物修复

土壤的污染是近几年来被重点关注的一种污染形式,因为我们所食用的粮食和蔬菜都来源于土壤,我们的生活更是片刻都不能离开土壤,因此必须要解决土壤污染的问题。相关的研究数据表明重金属是造成土壤污染最重要的污染因子,对于土壤中重金属的处理一直以来都是一个难题,当前主要采用微生物的修复技术。土壤修复技术的原理是利用生物本身吸收和代谢的生命体活动去改变重金属的化学形态,使其化学特性固定,从而降低其在土壤中的移动性,最终达到对受污染土壤中重金属的净化和消减。通过上述生物技术处理过的土壤,不仅能够大大降低或者清除重金属的污染,还能在一定程度上提高土壤中有机质的含量,通过微生物活动改善土壤生态结构,防止水土流失。

2.3白色污染的消除

白色污染是当前表现非常突出的一种污染现象,其污染源就是我们日常生活中的废弃塑料袋,还有就是很难被化解的农用地膜,据统计我国每年所产生的塑料垃圾有数百万吨之巨,广泛分布于河沟和土壤之中。许多人可能认为塑料垃圾只会有碍观瞻,却不是什么有毒有害的物质,实则不然,塑料垃圾会造成严重的水污染、土壤污染以及空气污染。生物可降解塑料袋的研发已经成为全世界都关注的一个课题,当前也已经有许多环保袋产品问世,这些生物可降解塑料袋的制作就需要用到环境生物技术。当前利用环境生物技术可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,还可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物中,从而使得两者同时发挥出更大的作用,加速塑料袋垃圾的降解。

结语

综上所述,环境生物技术在污染治理工程中的应用非常广泛,同时在环境修复工程中的应用也很广泛,从目前的实际应用情况来看环境生物技术非常有效。然而,由于我国在经济发展的过程中长期以来对环境问题有所忽略,所以尽管现在的污染治理取得了一定的成就,但是所面临的形势依然不容乐观,需要进一步加强环境生物技术的开发和应用。在实际的污染治理过程中,许多环境生物技术的虽然有很好的效果,但是由于其成本和适用性等条件的限制,还不能被全面推广应用,这就要求环境生物技术要不断的进行革新与进步,使其能够在环境工程中发挥更大的作用。

参考文献

[1]于洁,冯裕,解玉红等.PCR-DGGE技术及其在环境微生物领域中的应用[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2010,12(06):227-234.

[2]林杰喜.分子生物技术在环境污染治理中的应用[J].资源节约与环保,2014,12(07):129.

篇6

关键词生物技术;南方果树;应用

生物技术涉及的范围较广且内容极其丰富,自从出现以后便受到了较为广泛的关注,且被广泛的利用在如今的生产生活中,对社会的发展与科技的创新有着重要的影响。此外,该项技术被十分广泛的应用在了农业生产中,对提高农业产量与保障经济效益起到了极大的作用。

1无病毒植株培育技术的简要介绍

无病毒果树的培养工作主要是依靠一些没有病毒或者是含有病毒较少的果树茎叶所培育繁殖出来的。此外,借助人工培育技术对外植体实施一些专业手段能够促进其微繁,在较短的时间里能够生产出较多的优良品种的树苗[1]。外植体包含了整个植物的大部分部位,而植物的营养器官包括了茎尖,叶芽等植物器官,植物的品种存在不同还有器官的差异性都会对诱导产生一定的区别。

1.1柑橘

首先将进行过细致消毒后的茎尖接种到MS+KT0.5mg/L(单位下同)+NAA2.5+2,4-D0.25+叶酸0.1+VB10.1+抗坏血酸5.0+核黄素0.1+蔗糖5%的培养基上,27℃暗培养10~25d转入BA0.25+NAA0.1的MS的培养基上,在27℃的光照之下,培育大约1个月便会出现茎叶器官分化芽,之后再转入生根培养基上能够使得芽上长根发育成较为健全的植株体系。如果想要得到丛生芽,能够通过含ZT0.5和BA0.5的MS培养基上继代。

1.2桃

营养器官培育桃树无病毒植株与快速繁殖,首先要采用茎尖0.5~1.0mm或茎段0.2~0.8mm以MS为基本培养基,再加上BA和ZT诱导分化与增殖,借助1/2MS大量元素和铁、1/10MS微量元素以及有机成分、BA0.5在温度(25±2)℃、1500~2000lx、16/8h光暗周期在1个月左右。

1.3李子

利用处于生长期的嫩梢或者处于休眠期的芽作为外植体,利用MS+BA0.1+GA30.1+NAA0.05+蔗糖30g/L+琼脂0.6%培养基,滤纸桥进行培养工作,26℃、3000~4000lx、16h的光照下1~3个月便初步的成长起来慢慢长出叶子,之后移至生根培养基中发育(去掉BA、GA3、NAA、加入IBA1.0),在黑暗之中7~9d比较便于根系的发育。

2花药培养技术

花药培养技术被较为广泛的利用在南方果树的种植培育中,通过从一些果树上获取花药植株。一些植物研究工作者对“岵山焦核”和“陈紫”荔枝的花药培养工作,利用体细胞胚胎的发育然后取得单倍体荔枝植株[2]。此外,还有一些植物研究人员对“东壁”龙眼的花粉实施了技术水平先进的花药培养工作,同样也较为成功地得到了单倍体花粉植株。此外,花药培养技术还广泛的利用在草莓、葡萄等植物上,成功的获得无病毒草莓植株以及三倍体葡萄植株。

3胚培养

依据一些研究人员的工作成果得知,胚培养技术在果树种植过程中有着较多的应用。借助胚培养的手打un能够让一些无法孕育种子以及一些孕育种子能力比较弱的果树品种更好的繁育果实,从而提高果树的产值与产量。相关技术的应用主要是胚抢救等方式让其产生后代[3]。

3.1桃李

胚胎培养技术主要应用在特早熟以及早熟的桃李上。姚强[4]等一些植物研究工作者通过实践在桃幼胚时机恰当的培养期、培养条件加上胚重对幼胚发育的作用等不同的方面展开了较为深入的探索与研究。红美丽李的子叶及去掉子叶的胚在较为合理的培养基上可以诱导发育出不定梢,存在的缺陷便是其再生率较低。此外,还有大量的植物研究工作人员在胚培养方面取得较大的成绩。

3.2龙眼与荔枝

关于生物技术在果树上面的应用在最近几年的时间里有着较多的突破和创新。杨永青、魏文雄壁”与“红核子”品种存在差异的龙眼进行了幼胚子叶培养,通过一些专业的手段和方式获得了龙眼的再生植株。此外,也有些植物工作研究者通过利用焦核龙眼败育前期的幼胚通过技术培养成果树幼苗然后再借助胚状体发培育出再生植株。还有许多人通过胚培养技术在植物方面取得较大的成就。

4生物技术在南方果树的应用技术

4.1生物肥料在南方果树的应用技术

生物肥料主要是借助微生物的生命活动与其代谢物为植物的生长提供所需养料。它的主要功能是提供果树生长所需的一些营养元素,减少植物的病害,促使果树所生长的土壤中所含有的矿物质活化,促进果树根端更好地吸收水分及一些营养微量元素。果树的生长对营养的要求比较高,一般的化学肥料会导致土壤中的有害物质增多,使果实不够美味,还会造成一定的污染后果。所以,在南方果树中会选择生物肥料来促进果树的生长。

4.2生物农药在南方果树的应用技术

生物农药主要包括生物杀虫剂与生物杀菌剂两大类型,其中生物杀虫剂主要有阿维菌素、苏云金杆菌、白住菌、浏阳霉素及华光霉素等,生物杀菌剂主要包括多氧霉素、中生菌素、春雷霉素、农用链霉素及武夷菌素(Bo-10)等。一般的果树遇到虫害会选择化学农药作为防治手段,但化学农药也存在许多弊端。例如,会使树病虫害的抗药性提高、环境污染等不良影响,还可能导致果实残留有害农药对人体造成危害。而生物农业完全可以避免这些问题,因此也受到南方果树种植的青睐。生物农药残留量远低于化学农业,相对比较安全,是一种无公害防止病虫灾害的主要方式,因此被广泛的运用到南方果树的种植中。

5结语

随着科学技术的快速进步与发展,生物技术也逐渐取得较大的突破和创新。生物技术在带给人类便捷与利益的同时,也被广泛的利用到了果树的培育中。对生物技术在南方果树的应用研究进行了简要的介绍,了解生物技术的广泛应用与创新。但生物技术仍存在较多的问题。例如,技术零散、转化率低及基因调控对品质的影响等问题。综上所述,只有研究与创新才能更好地将生物技术造福人类。

参考文献

[1]王俊丽,彭士琪,葛会波.生物技术在果树学研究中的应用[J].河北大学学报:自然科学版,2002(2).

[2]吴雅琴.我国生物技术在落叶果树育种中的应用现状[J].河北果树,2002(4).[3]姜小文.生物技术在南方果树研究中的应用[J].湖南环境生物职业技术学院学报,2002(2).

[4]姚强,王德春,吴钰良,等.桃、油桃和蟠桃幼胚愈伤组织诱导和植株再生[J].上海农业学报,1990(3).

篇7

[关键词]城市污水;微生物技术;处理;应用

中图分类号:TG322 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01

目前,微生物处理技术主要应用在对生活污水以及工业废水处理中,并且取得了很好的反响。微生物处理技术具有较高的经济性和沉降性,并且吸附能力和降解能力较强,因此使用微生物技术处理污水将成为必然的趋势,其不仅能减少投入的成本,并且对环境不会产生二次污染。

一、城市污水的性质

随着城市化建设的不断加快,水污染问题越来越严重。城市污水主要是指排入城镇污水系统中的污水,其中包含生活污水、城市降雨径流以及工业废水等。人们日常生活中产生的水称为生活污水,生活污水主要成分是无毒有机物,例如:淀粉、蛋白质、糖类以及油脂等,并且其中还包含植物营养元素,例如:氮和磷等。生活污水与工业废水相比,前者相对稳定一些,并且浓度较低。当生活污水中的污染物质排入到天然水体中的时候,其自净能力超过了水体本身,从而使水体富营养化。工业废水中主要包括循环冷却水冲洗废水以及工艺废水等。工业废水的性质差别较大,并且毒性较高,因此对工业废水处理的难度非常大。城市降雨径流是指雨水和冰雪融化水。有些城市设置了污水管道和雨水管道,而降雨径流是流到雨水管道中的,如果将降雨径流和城市污水一起进行处理的话,当雨水量较大的时候,会超过截流干管的输送能力,甚至会超过污水处理厂的处理能力,从而使大量的污水出现溢流的现象,这会对环境产生极大的影响。

二、微生物处理污水的原理

微生物处理污水的原理如图1所示:

微生物净化污水的过程主要是指在污水处理装置中采用不同性能的微生物,并且让它们相互配合,从而实现物质循环的过程。当城市污水进入污水处理装置中的时候,微生物会发挥其作用。微生物在一定条件下,能够对水体进行分辨,判断出水体的成分,从而有选择性的进行处理,并且不断地进行有规律的改变。微生物区系对污水中的有机物或者是有毒物质进行分解和氧化等处理,从而对污水起到净化的作用。污水经过处理后,可流入河道或者被二次使用。污水经过微生物处理后,会生成大量的废渣和生物膜的残余物,这些物质可以通过厌氧处理,从而生成可被利用的沼气以及有机肥料。

三、微生物技术在污水处理中的应用

(一)微生物酸化废水处理技术

1、技术原理

一些有机物经过水解和发酵之后会形成有机酸,其能够调节溶液的pH值,并且利用这种水解发酵对造纸黑液进行处理,降低其pH值,从而使其满足后续生化处理的要求,这个过程就称为微生物酸化法。目前微生物酸化是比较新型的废水处理技术。微生物能够对一些有机物进行处理,将其转化为小分子的化合物,并且将一些能够合成高分子化合物转化为容易降解的低分子化合物。微生物酸化技术会涉及到很多反应,具体包括水化分解、微生物代谢反应以及酶系统等,微生物酸化技术就是以这些反应为条件,让它们相互促进、相互合作完成的。微生物酸化作用其实质也是一种酶促生化反应。

2、 微生物酸化技术的应用

微生物酸化法能够对石灰法以及碱法稀黑液进行厌氧预处理,但是必须要求其pH值较低。微生物酸化技术能够去除污水中的一部分有机物,经过微生物酸化技术处理后的有机物,能够被好氧生物分解。因此微生物酸化技术在目前污水处理中得到了广泛的应用。微生物酸化技术能够减少好氧段单元的鼓风量,并且能够降低对能源的消耗,同时也会减少投入的成本。在使用微生物酸化技术的时候,水解酸化菌能够分解出起泡的物质。这就使下一个阶段的泡沫相对少一些,从而不会出现溢出的现象。

(二)微生物絮凝剂技术

1、微生物絮凝剂技术的特点

首先,微生物具有一定的高效性和无毒性。微生物絮凝剂技术与其他常用絮凝剂相比,在同等剂量的情况下,前者对活性污泥的絮凝速度影响较大,并且能够增大絮凝速度,同时利用过滤法能够除去絮凝沉淀物。我国一些企业会将微生物絮凝剂应用到食品和医药的生产中,这就表明微生物絮凝剂是无毒的。其次,微生物絮凝剂技术不能对环境造成二次污染。微生物菌体分泌出的生物高分子物质称为微生物絮凝剂,其属于天然资源,因此对微生物絮凝剂的应用不会对环境造成污染,并且危害不到其他的生物,从而不会对环境产生二次污染。最后,微生物絮凝剂技术投入的成本相对较低。微生物絮凝剂是生物菌体,并且也是有机高分子,和其他化学絮凝剂相比,相对便宜一些。生物发酵产生微生物絮凝剂,而化学絮凝剂是通过人工合成的,因此在其他化学絮凝剂生产的过程中,会用到一些原材料以及生产工艺,同时也会消耗能源,从这可以看出,微生物絮凝剂投入成本相对较低。

2、微生物絮凝剂技术的应用

(1)能够脱掉废水的颜色。目前,我国对城市污水进行处理过程中,虽然能将生化需氧量降低,但是依然不能很好的对可溶性色素溶液进行脱色。而微生物絮凝剂恰恰能解决这个问题。微生物絮凝剂由微生物脱硫菌种生成之后,其具有一定的絮凝沉淀效果,并且对于一些高分子絮凝剂不能除去的颜色,微生物絮凝剂却可以对其进行有效的脱色。

(2)能够处理畜产废水。在畜产废水中生化需氧量较高,因此对其进行处理过程是非常困难和复杂的。采用高分子絮凝剂对其进行处理,虽然处理效果比较好,但是会对环境产生二次污染,而微生物絮凝剂不仅可以对畜产废水进行有效的处理,而且不会污染到环境,同时经过微生物絮凝剂处理后的废水是非常清澈的。

(3)对膨胀污泥的处理。如果用活性污泥对工业废水进行处理,则会形成容易膨胀的活性污泥,这会严重影响到处理的效果。而用微生物絮凝剂正好解决的这一问题,其不仅可以对活性污泥膨胀的问题进行有效的处理,还可以改善污泥的沉降性能,防止污泥发生解絮的现象。例如:对甘草制药废水进行处理的时候,会生成活性污泥,并且其会发生膨胀,如果向其中加入微生物絮凝剂,污泥的膨胀就会逐渐的被消除,还可以改善甘草制药废水的沉降性能。

结语:

随着人们生活水平的不断提升,人们对生活品质也有了更高的要求,而对于水污染问题人们也越发的重视。当前在污水处理中应用最广泛的就是微生物处理技术,微生物种类非常多,并且分布非常广泛,同时微生物是天然的资源库,因此在城市污水处理中,微生物技术都得到了广泛的应用,并且起到了保护环境的作用。

参考文献

篇8

关键词:生物技术;农业;应用;前景

中图分类号:DF413文献标识码: A 文章编号:

前言

随着世界人口的增长,农业将经历具有重大意义的革新。毫无疑问,生物技术作为科学和技术在这场变革中将起到关键性的作用。原则上讲,生物技术本身有能力帮助人们提高农业生产力和保护环境,但在实践中,生物技术作为环境保护的人其作用相对来说是微乎其微的。

一、发展农业生物技术的意义

农业生物技术是高新技术研究的重要领域之一,它是整个生物技术及其产业发展的基础,也是生物技术中应用最广、最直接,最具现实意义的领域。生物技术产业是知识密集型产业,它具有投资少、产量高、回报率高等特点;它可以利用自然界的再生能源,实现可持续发展。它的发展对于解决经济和社会发展中所面临的人口、资源、环境等问题具有重大作用。大力发展农业生物技术及其产业,对于改变农业生产现状,大幅度提高农产品的产量和质量,加快高产、优质、高效、可持续农业的发展,提高农业资源利用率,减少环境污染,保护良性生态平衡都具有重要意义。

二、现代生物技术在农业生产中的应用

1良种选育与品质改良

在品质改良上采取的主要方法仍然是杂交育种,但杂交育种周期长,效率低,经多次回交转育很难在短时期内选出优质又高产的新品种。随着生物技术的不断完善,尤其是分子生物学和基因组研究的迅速发展,为品质改良开辟了一条崭新的途径。Calgene公司的科学家分离到一种控制植物纤维素形成的酶的基因,将其转入特定的树种,可培育出纤维素含量高的对造纸业更有利的植物。

2提高植物的抗性

(1)抗虫

全世界粮食产量因虫害所造成的损失占14%左右。长期以来,人们普遍采用化学杀虫剂来控制害虫,全世界每年用于化学杀虫剂的总金额在200亿美元以上。但化学杀虫剂的长期使用造成农药的残留、害虫的耐受性、环境污染等严重的问题,而利用基因工程的手段培育抗虫植物新品种,除可以克服以上缺点外,还具有成本低、特异性强等优点,目前人们已获得多种抗虫基因,其中有蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因、昆虫特异性神经毒素基因、几丁质酶基因等,它们已被导入烟草、棉花、油菜、水稻、玉米、马铃薯等多种农作物,在抗虫方面起到了良好的效果,并得到了广泛的应用,有的已进入了商品化生产。

(2)抗除草剂

目前全世界约有除草剂2000 多个品种,在农药市场上占有最大的份额。然而除草剂的使用有着自身难以克服的局限性,如很多除草剂无法区别庄稼和杂草,有些除草剂必须在野草长起来以前就施用,而且由于抗性草类群落的出现,导致药剂使用量增大,对环境的危害也日益严重。培育抗除草剂的转基因作物是克服这些缺点的理想途径。

(3)抗重金属

由于人类活动、矿山的开采,工业化进程的加速,空气、土壤、水体面临着越来越严重的重金污染,严重影响作物的产量和品质,而且通过食物链危害人类的健康。土壤中的重金属主要有Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世纪80年代,提出植物修复、超富集植物。通过基因工程技术改良植物对重金属的抗性,增加或减少重金属在植物体内的累积量,被认为是进行污染土壤的生态恢复以及减少食物链重金属污染的一条切实可行的有效途径。

3生物防治的应用

微生物农药具有对人畜安全、不破坏生态平衡、害虫不易产生抗性等优点,但也存在着药效速度慢、专一性强、受自然条件影响大的缺点。而利用基因工程改造微生物菌种,创造出自然界不存在的新型菌种就可以克服这些缺点。

生物技术就是利用一种生物对付另外一种生物的方法。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境,是化学农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。生物防治,大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫3大类。

4生物技术与环境保护

目前我国农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10a来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。

(1)污水的生物净化

污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术就是酶工程技术,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

(2)重金属的生物防治

重金属是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。

(3)化学农药污染的消除

一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防治病虫害和除杂草等功能的一大类物质的总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究,将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中,以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育,从而达到杀死害虫的目的。

四 结束语

当今,生物技术被世界各国视为高新技术,它对于提高国力,帮助解决人类所面临的食品短缺、健康、环境及经济问题至关重要,所以许多国家将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键性技术之一。近20 年现代生物技术的发展取得了世人瞩目的成就,在农业生产领域展示了广阔的发展前景。

参考文献

[1] 曹军平.现代生物技术在农业中的应用及前景[J]. 安徽农业科学. 2007(03)

[2] 田萍.生物技术在动物营养与饲料研究中的应用[J]. 安徽农业科学. 2007(02)

篇9

关键词:环境;生物技术;应用

前言:当前,许多传统的环保工艺处理技术已不能适应现在环保工作的需求,迫切需要一种新的环保治理方式。而现代生物技术以其众多的优点,正越来越多地被应用到了环境保护处理过程当中,其在废水、废气、固体废弃物等环境污染处理、环境监测与评价等方面具有非常显著的效果。

一、现代生物技术概述

生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,经常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与经常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

二、生物技术在环境保护中的重要应用

1、生物技术在水处理中的应用

生物技术在改善水体质量,治理水源污染方面有很重要的作用。首先,在水体质量改善方面,生物技术应用最为广泛。污水中含有许多的有毒物质,成分十分复杂,其中包括重金属、有机磷、酚类、氰化物、有机酸、醛及蛋白质等等。利用微生物自身的新陈代谢等生命活动,能够将水体中的部分有毒有害物质很好的去除,从而使得水体中的有害物质转化为无毒物质,使水体得到净化。固定化酶技术就是应用最为广泛的一种污水处理技术,主要是通过武力吸附法或者化学键合法使水溶性酶和固态不溶性载体相结合,从而将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,从而有效的对污水中的有机污染物进行处理。除此之外,生物膜处理法、活性污泥法、稳定塘法、人工湿地处理系统工程以及土地处理系统法等都是常见的水污染控制与治理的生物技术。

2、空气的生物净化

应用生物技术来处理废气和净化空气是控制大气污染的一项新技术,代表了大气处理净化处理技术的未来发展方向。废气的生物处理是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点,把废气中的有害物质转化成无害的物质。微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解、转化。同常规的有机废气处理技术相比,生物技术具有效果好、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点,尤其在处理低浓度(小于3mgPL)、生物降解性好的有机废气时更显其优越性。

生物洗涤法分洗涤式活性污泥脱臭法和曝气式活性污泥脱臭法两种工艺。洗涤式活性污泥脱臭法的主要原理是将恶臭物质和含悬浮泥浆的混合液充分接触,使之在吸收器内从臭气中去除掉,洗涤液再送到反应器中,通过悬浮生长的微生物的代谢活动降解溶解的恶臭物质。这种方法可以处理大气量的臭气, 同时操作条件易于控制,占地面积较小,压力损失也较小, 实际中有较大的适用范围。这种方法设备费用大、操作复杂而且需投加营养物质,因而其应用受到了一定限制。曝气式活性污泥脱臭法是将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混和液中,通过悬浮生长的微生物降解恶臭物质,现已应用于粪便处理场和污水处理场的恶臭气处理。

3、固体废物生物处理技术

3.1 微生物转化污泥堆肥系统

这一技术是将有机固体废物和能够将其有效分解的微生物群以一定比例共同堆积在一起,在适宜条件下,经过一段时间的堆腐,微生物自我繁殖并将有机物分解,达到固体有机废物净化的目的。且整个过程对环境污染极小,分解过程稳定。

3.2 微生物氧消化

微生物厌氧消化是通过控制微生物处于缺氧的生存环境,将环境内的有机废物分解成CO2和CH4的艋方法。该种有机物处理方法具有能源消耗低、剩余产物少和可回收再利用的优点,已成为未来有机废物净化处理的研究方向。现阶段国内外在该技术上的研究还处于探索阶段,实际操作过程中具有工艺、技术和设备等一系列的问题有待解决。因此,为了提高生物能源的利用效率,提高固体有机废物的处理效率,相关研究人员还应努力钻研,将这一技术更好的发展。

4、生物技术在环境监测与评价中的应用

随着生物技术的不断发展,生物技术如今已经被广泛应用于环境监测与环境评价中。当前国内外关于生物技术在环境监测方面的应用实例主要有:生物酶技术、金标免疫速测技术、PCR技术、生物发光检测技术、生物芯片技术和生物传感器等,其中生物芯片技术和生物传感器应用最为广泛。尤其是以生物传感器为核心的环境生物监测技术,可在线在位迅速地提供环境质量参数,成为环境质量预报和报警中的重要组成部分。 生物监测和生物评价不仅是环境质量现状监测和评价的一种手段,在环境质量的评价中,生物评价也是不可忽视的。

5、污染土壤的生物修复

生物修复技术是80年代以来出现和发展的清除和治理环境污染的生物工程技术,其主要利用生物特有的分解有毒有害物质的能力,去除污染环境如土壤中的污染物,达到清除环境污染的目的。实践结果表明生物修复技术是可行的、有效的和优越的,此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污染类型的治理。生物修复是采用诸如提高通气效率、补充营养,投加优良菌种、改善环境条件等办法来提高微生物的代谢作用和降解活性水平,以促进对污染物的降解速度,从而达到治理污染环境的目的。

三、结语

综上,实际工作中应构建一个有利于生物技术在环保中应用的良好环境,大力推进生物技术在环境保护中的应用,通过广泛应用现代生物技术、适当减少动力能源消耗、提高现代生物技术的整体水平,通过生物高技术的发展带动整个环保科技的发展,解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题。

参考文献:

篇10

关键词:生物技术;林木育种;基因工程

我国工业的不断进步,城市化进程的不断推进,我们生活水平不断提高的同时,也带来了一些的问题,引起我们的深度思考,生态环境遭到严重破坏,自然资源极度困乏,严重威胁到我们赖以生存的家园,如何更好地保护自然生态,已经成为我们刻不容缓的任务。近些年来,我们加大力度保护森林资源,在林木育种方面不断研究,将先进的生物技术应用到林木育种上,有效地增加了林木产量、提高林木质量,有利于我国林业的稳步向前发展。

一、林木种质研究现状

林木行业中越来越重视林木遗传的研究,遗传问题结合了林木变异的规律作为研究的理论指导,并结合了多种途径和技术。在建国初期我国开始从事林木遗传研究,20世纪60年代建立了第一批种子园。在造林种树的种源选择和针叶以及阔叶树种的选择上都做了相关的研究和调查。在之后的几十年间,我国的林木遗传育种已经取得了很大的进展,包括无性系选育、生物技术的遗传、种源选择等。有多种树木的基因遗传育种手段,其中美洲黑杨和欧美杨的三元作图也有了很大的进展,获得了世界上密度较高的树木遗传图谱之一,经过试验后表明具有很好的抗虫能力,基因上有了很大的改进。而且分子标记辅助选择育种也在多种树木的育种上得到了应用,高产技术以及无性组织培养也得到大力推广,为生长出优质的林木提供强有力的保障,促进林业的快速发展,同时,带动林业相关产业的快速发展,有利于实现经济效益、生态效益的相互统一,获得最大经济效益的同时,更好地保护生态环境。

二、生物技术在林木种质中的应用

生物技术是指利用生物体系和先进的生物学相关技术,经过一些人为的加工,为人们在生物学上的需要提供科学技术手段来达到生物学的要求,实现一定的科技进步。生物技术广泛地应用到林木育种方面,为林业培育出更优质的树种,达到最高的成活率,保证林木的数量与质量。在生物技术中基因工程、细胞工程和组织培养,是在林木育种中应用比较广泛的,并且取得了一定的成果,在林木的各项性能以及防病虫害和抗旱性都有所提高,切实在增加林木产量的同时,不断提高林木质量,从而,更有利于生态环境的保护。

1.应用原理和优势

生物技术作为一门比较新型的科学,包括很广阔的内涵。早在上世纪30年代就已经有学者提出细胞学说,推动了组织培养的发展,出现了更多的植物新品种,更加优质的基因得到了好的应用。其优越性主要有以下几点表现:首先是能够改变常规育种改良品种的办法,达到了从细胞水平去改造生物;其次是生物育种达到了定向改造生物的计划,避免了传统育种的诸多麻烦;最后是生物育种能够产生更多的品种,使很多不可能的性能得到体现,为新资源提供了条件与发展空间,生物技术在林木育种上的应用与研究,符合新时代的发展要求,满足了人们对生态资源的深层次需求,林木育种方面的不断创新,将推动我国林业发展进入全新的高度,翻开新的篇章。

2.林木细胞工程

植物细胞具有发育的全能性,即一个植物细胞可以在一定适宜的条件下成长为一个完整的植株,细胞工程就是利用细胞的全能性达到植物的培养。在培养的时候只要选择有一定优势的植物进行培育,保留其含有的优良基因,然后细胞就会表现出具有所有组织性能的全能性,通过这种办法繁殖的植物树种正处于不断的发展之中。培育的主要办法有:单倍体培养,即通过诱导未成熟的花粉使其发育成为单倍体;体细胞遗传变异,这样能够增加细胞的突变率,筛选出具有优良性能的细胞系进行繁殖;体细胞杂交与原生质体融合,将一些具有分化潜力的材料经过一定的处理之后使其尽快的恢复细胞壁,然后分化形成完整的植株;另外还有人工种子,将植物的小块组织装在培养基里面进行繁殖,这样能够有惊人的繁殖速度,产生很大的经济效益。与此同时,推动我国营林造林等项目的顺利开展,促进了经济效益与生态效益、社会效益,三者的相互统一,更好地实现对森林资源的有效保护与利用,促进我国林业以及相关产业的蓬勃发展。

3.林木基因工程

基因工程技术是利用克隆、分离和转移等技术,将一些有着特定需要性状的基因,通过生物或者化学等方法导入到植物体内,进行相关基因的繁殖,最后实现对于林木树种的方向性改良。林木基因具有一定的复杂性,基因的数量较大,在进行基因导入的时候常常会出现一些不稳定的因素。外源基因需要能够进入到染色体上才能够表达出来,而且需要经过减数分裂之后才有效,所以比较难以形成。目前很多的抗病虫害育种等应用转基因的较多,能够很好的有针对性的进行培养。在很多的被子植物中都实现了基因的有效转移,基因在导入之后得到了很好的表达,实现了植物的再生。

4.现代生物技术在林木种质资源改良中的应用前景

近些年来,生物技术飞快发展,其中分子标记技术与转基因技术日趋成熟,已开始应用于林木种质资源和改良研究领域,前景广阔。生物技术作为21世纪高技术的核心,将在许多领域发挥巨大的作用,我国已把大力发展生物技术在林木种质改良的利用作为经济战略的重点,以生物技术为依托的高新技术产业群正在兴起,把生物技术运用到林业上,将会大大节约空间、时间、人力和物力,生物技术将成为林木种质改良的重要手段,会创造出巨大的经济效益和社会效益。

结语:科技的不断进步推动着我国在生物技术方面的广泛应用,特别是生物技术在林木育种上的应用,将我国传统的林木育种方式不断改良,从而培育出更优质的品种,保证了林木的产量与质量,极大程度推进了我国林业的发展历程,运用科学先进的技术,实现林业资源的可持续发展。

参考文献:

[1] 马和平,李毅等.生物技术在林木育种中的应用[J].河北林果研究,2013(4).