转基因生物技术范文
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篇1
总体而言,意大利对转基因技术持否定态度。舆论普遍认为,转基因技术存在环境风险,转基因产品不利于人类健康,而且与意大利的美食和传统文化是相悖的。意大利几个重要的非政府组织(NGOs)和游说组织对意大利公众持有的转基因技术观点产生了很大消极影响。主要的农民联盟——意大利全国农业种植者协会(Coldiretti),强烈反对转基因技术;食品零售部门,也不愿意支持转基因技术政策,认为转基因是反消费者的;各大区拒绝建立共存规则,一些大区声明自己是“非转基因”的。由于缺少共存规则,而且遭到舆论的强烈反对,意大利一些大区、农民联盟和非政府组织不允许在意大利种植转基因技术作物。当前,对转基因产品潜在污染风险的担心正在意大利全国范同内蔓延。Coldiretti2013年6月的一项调查显示,76%的意大利人反对转基因产品,这一比例较2012年增长了14%[210意大利农业部长说,农业承包商和国民都反对转基因农作物,如果我们种植了转基因农作物,势必将严重损害农业有关产业,也将使意大利的农业失去同有的性质。
1.1转基因作物与传统作物的共存(Coexistence)迄今为止,无论是意大利中央政府还是各大区关于转基因作物与传统作物都没有共存规则方面的法。关于这一主题的立法之争,在意大利已经持续了7年之久,目前,是各大区负责制定有关共存规则的农业政策。2012年4月,意大利大区委员会(代表意大利的2O个大区和2个自治省)要求农业部援引保护条款,禁止在意大利种植欧盟认可的转基l六j生物技术作物,这是各大区第二次呼吁农业部伞面暂缓种植转基因生物技术作物。第二次请求源于意大利前环境部长克里尼(Clini)的一次访谈。Clini在访谈中,公开支持转基因生物技术以及欧盟的“选择性退”提议。欧盟提议,允许各成员同自己决定是否种植欧盟批准的转基因生物技术作物。意大利大区请求意大利农业部援引保护条款禁止在意大利使用和销售转基因作物,目的是保护意大利的有机作物种植和地理标识。然而,请求中并没有提供任何新的或另外的科学证据来表明欧盟批准的转基因作物对人类健康或环境存在的风险,只是表达了各大区和自治省对转基冈作物的一致反对态度。大请求意大利农业部修订2003年的224号法令(该法令执行欧盟的18/2001号法令),以使各大区能对共存法规的颁布全面负责。
1.2转基因种子意大利对传统土地上偶然出现的转基因种子持“零容忍”态度。意大利农业部通过登记注册来管理同家的种子品种,并对传统土地上偶然出现的转基因种子负责。2001年4月24日颁布的212号法令使欧盟的98/95号法令正式生效,授权意农业部来管理种子的种植,并确定了对待转基因种子的总体原则,即要采取一切适当措施来阻止转基因种子与传统种子接触。从技术角度来看,对转基因技术一64一作物的“容忍度”实际上为0.049%,或者说是可检测到的最小值。
1.3动物饲料中的低水平存在(LLP)2011年2月,欧盟27个成员围通过『_所谓的“技术解决方案”,允许在动物饲料中m现少量未经批准的转基因作物。在经过两次投票推迟后,形成了一个多数赞成的关于低水平存在(LLP)的新规则。新的LLP政策,意味着欧盟委员会允许在动物饲料中含有不超过0.1%的未经批准的转基因成分。与以前的“零容忍”做法相比,这是一个重大改变。尽管意大利起初不支持这一“技术解决方案”,不过最终还是投了赞成票,这是为了应对欧盟各成员国进口检验方法一致性的要求。
1.4转基因技术的谨慎释放意大利通过2003年的334号法令来执行欧盟的18/2001号法令,该法令将转基因材料的释放权由意大利卫生部转到环境部。此外,该法令让多个部门共同负责新的生物技术事件:生部、劳动部、农业部、经济发展部、教育部以及跨部门评估委员会(由环境部领导,成员由其他各部委代表组成)。2003年的334号法令还赋予了超越各部委之上的自治能力:当评估发现转基因作物对人类和动物健康或者环境有新风险时,就可以启动应急法案,临时限制或者禁止将其投放市场、使用或销售,或者禁止在产品中包含该转基因成分。此外,意大利334号法令还指定环境部对生物技术释放与传统的高质量产品的兼容性进行特别关注。意大利生物技术行业认为这一条款与欧盟的立法是相悖的,因为,欧盟的立法对于生物技术作物与传统产品之间的不兼容性问题不作任何确认。而在意大利,这却是一个极为敏感的问题,认为应保护传统的“高质量”产品,使其免受转基因生物技术产品的“污染”。
1.5田间试验和转基因作物研究意大利是欧洲最先进行转基因作物实验的国家之一。因此,许多公共和私人研究项日都是与各种作物有关的,如,橄榄油、葡萄、樱桃和草莓等,国家级此类研究项目就达250多个。然而,随着有关转基因生物技术作物及作物实验政治辩论的逐渐恶化,意大利对转基因作物研究和培育的承诺也大大减弱,对农业转基因生物技术的公共和私人研究资助也被逐渐缩减到零,目前,在意大利没有进行转基因作物田问试验。2001年,意大利农业部颁布法令,禁止进行农业转基因生物技术试验。然而,随后意大利不得不重新审视欧盟关于向环境中谨慎释放转基因作物的18/2001号法令。2005年,意大利农业部进一步颁布法令,要求评估转基因作物实验种植的风险,并要求各大区找出那些已经进行了转基因作物田间试验的作物和地点。鉴于这项法令,一些大区在2008年批准对9种作物(柑橘、猕猴桃、草莓、樱桃、玉米、橄榄、茄子、西红柿和葡萄)进行转基因作物田间实验。尽管如此,农业部却从未实施一项法令来对试验场所进行授权,因为没有制定共存规则。此外,许多大区和省宣称自己是“非转基因”的,这进一步阻碍了开展新研究和种植的范围。
1.6可追溯性和标签法规的实施2004年4月,意大利实施了可追溯性和标签法规。然而,从那时起,零售食品几乎都没有被贴上转基因产品标签,因为食品零售部门不愿意支持那些可能被认为是反消费者的生物技术政策。2011年,绿色和平组织将矛头指向一家生产种子油的公司,因为发现该公司在超市销售的某些产品标识中含有转基因大豆生产的油。该组织呼吁消费者抵制这种产品,并在购买产品之前仔细阅读标签。然而,这未必意味着在意大利没有转基因食品消费。在经过多年的否认之后,大多数媒体甚至反生物技术团体都意识到,意大利最典型的保护原产地名称(PDO)的产品,包括帕马森乳酪、格拉纳帕达诺奶酪以及帕尔马火腿,都来自于被密集喂食了转基因豆粕的动物。意大利是大豆和豆粕的净进口国,而这又是动物饲料的主要成分。据业内统计,意大利进口的豆粕中,80%~90%是转基因的,主要从阿根廷和巴西进口。
1.7转基因生物技术产品的市场接受情况在意大利,几个有影响力的非政府组织(NGOs)和游说团体出头反对在意大利国内发展转基因生物技术,这对政治家和消费者产生了强烈影响。几个主要的农民组织在支持转基因生物技术方面产生了分歧:意大利全国农业种植者协会(Coldiretti)和意大利农民联合会(CIA)对转基因生物技术一直持强烈反对态度;而意大利农业联合会(Confagricoltura)则强调,意大利农业部门需要进行创新和转基因生物技术研究,并呼吁找到更为合理的方法。看来,意大利必须在基因革命、“意大利制造”以及作为一个领先的有机作物生产国之间寻求平衡。至于食品零售部门,意大利生物技术国家政策的不确定性和舆论的强烈反对大大影响了连锁超市的营销策略,这使得一些品牌一贯将自己标注为“非转基因”产品。欧盟2010年的一份生物技术报告(Eurobarometer)显示,意大利人并未看到转基因食品的好处,相反,认为转基因食品是不安全的,甚至是有害的。这也解释了为什么支持发展转基因食品的意大利人通常所占比例较低(只占20%)。此外,公众对用于食品生产的动物克隆持强烈保留态度,意大利人看不到这门科学带来的好处。舆论普遍认为,不应鼓励食品生产中的动物克隆。
2意大利做法对我国的启示
2.1欧盟对转基因技术所持态度欧盟对转基因技术一直持保守态度。转基因作物要在欧盟国家种植或上市,需要经过一系列严格审批程序,并对市场上的转基因产品实施溯源管理和强制标识制度。一旦获得批准,相关转基因作物或产品将获得为期10年的授权有效期。到期后,如想延期,欧洲食品安全局将展开新一轮的安全风险评估。目前,欧盟只批准了两种可种植的转基因作物,分别是美国孟山都公司的MON810玉米和德国巴斯夫公司的Amflora土豆。尽管获得了欧盟的批准,但欧盟的多个成员国仍禁种转基因作物。当前,禁种转基因作物的国家有9个,除意大利外,其他还包括奥地利、法国、德国、匈牙利、卢森堡、希腊、保加利亚和波兰“。
2.2我国对转基因技术所持态度国内关于转基因技术的利害之争已经持续多年。一个突出的案例是2012年的“黄金大米”试验。,曾经引发长达3个多月之久的舆论风暴。此外,农业部在2013年6月批准3种巴西转基因大豆进口,再一次将转基因问题推到了风口浪尖。转基因技术到底是好还是坏?当前国际上尚没有一个权威解释。支持者认为,转基因技术必将带来新的生物产业革命;反对者则认为,转基因技术可能祸及子孙。在我国,目前转基因技术被视同无害。根据环境化学专家、食品安全专家董金狮的解释,“因为在现有的科学试验条件下,没有结论能证明转基因食品对人体一定有危害,但也不能证明一定无害,所以视同无害。”尽管争议不断,但转基因技术在我国市场上的发展却并不慢。根据国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)2013年3月的《2012年全球生物技术/转基因作物使用情况研究报告》,中国是全球转基因作物最主要的种植国之一,排在美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度之后,种植的作物主要包括:棉花、木瓜、西红柿、甜椒等。报告指,2012年,全球有28个国家的1730万农户种植了1.7亿公顷转基因作物,还有59个国家和地区进口转基因产品“”。
篇2
基因工程,也称遗传工程。转基因,也就是通过人工方法,把某种生物的基因(外源基因),有目的地移植到另一种生物的胚胎细胞中,使两种生物的基因互相渗透,结合在一起。这种得到外源基因的生物,就是转基因生物。
转基因成果,最早出现在20世纪80年代。美国科学家把只发育了五六天的山羊和绵羊的胚胎取出来,然后将山羊的胚胎细胞注入到绵羊的胚胎细胞里面,让它在试管里发育一段时间,再移入绵羊的子宫里。结果,生育出来的是长着山羊胡子绵羊毛的“怪羊”,很难说它是山羊还是绵羊了。
转基因技术与植物、动物的“杂交”不同。杂交,都是在植物或动物的同一种属之间进行的,是能够进行杂交的;而转基因则可以将根本不能进行杂交的生物“结合”在一起。比如,将动物与植物“结合”在一起,这在过去会被认为是“天方夜谭”。然而,基因工程却可以做到这一点。
草莓是极不耐寒的植物,尤其是果实受冻以后味道很差。为了改变这种状况,俄罗斯的科学家将北极耐寒的比目鱼的御寒基因移植到草莓的细胞中,从而得到一种耐寒的草莓新种。
天蚕,是一种珍稀的野生蚕种。天蚕丝具有天然的葱绿色,非常鲜艳,并具有折光性,阳光一照,色彩缤纷,被人们誉为“丝中钻石”。可是全世界的天蚕丝每年的产量不到800千克。饲养野生的天蚕,难度极大。由于天蚕与家蚕的亲缘关系甚远,通过常规的有性杂交育种行不通。所以,只有通过遗传工程将天蚕优良丝质基因植入家蚕基因组织内。我国科技人员克服重重难关,终于培育出转基因的新蚕类“大别山天蚕1号”,从而获得具有天蚕丝质的家蚕新种,使天蚕丝的年产量得以提高。
篇3
【摘要】
目的: 获得稳定表达小鼠IL27(mIL27)基因的小鼠结肠腺癌细胞株(Colon26), 研究IL27基因对小鼠结肠腺癌细胞体内外生物学特性的影响。方法: 通过脂质体法将pcDNA3.1(+)His(B)/mIL27质粒转染结肠腺癌细胞, 筛选建立高表达细胞株。采用Western blot、 ELISA、 RTPCR法证实IL27基因成功转染Colon26。用MTT比色法检测IL27质粒转染后对Colon26细胞生长的影响; 流式细胞术检测IL27质粒转染后对Colon26细胞凋亡的影响; 将Colon26IL27细胞接种于BALB/c小鼠的右侧背部皮下, 观察其致瘤性。结果: Colon26IL27细胞可表达IL27mRNA并分泌IL27, IL27的表达在体外对Colon26细胞的增殖、 凋亡均无影响, 而在体内则具有明显的抗瘤活性。结论: 成功制备Colon26IL27细胞株, 证明IL27能在体内明显抑制肿瘤的生长, 延长荷瘤小鼠的生存期, 具有一定的抗肿瘤作用。
【关键词】 白细胞介素27; 基因转染; 结肠癌
白细胞介素27(Interleukin 27, IL27)是2002年发现并命名的IL6/IL12家族成员, 由p28和EBI3两个亚基组成, 可作用于固有性免疫和适应性免疫系统的多种免疫细胞而发挥广泛的免疫调节作用。它在Th0向Th1分化的早期调节中起重要作用, 可促进Th1型细胞应答, 从而增强细胞免疫应答[1]。已知机体免疫系统的抗肿瘤效应机制以细胞免疫为主, 因此细胞因子IL27在增强抗肿瘤免疫为策略的生物治疗上应有重要的应用前景。本研究中我们将IL27(mIL27)基因转染小鼠结肠腺癌细胞(Colon26), 并对转染后肿瘤细胞的生物学特征及致瘤性进行了观察, 为进一步深入研究IL27的抗肿瘤作用奠定基础。
1 材料和方法
1.1 材料 pcDNA3.1(+)His(B)/mIL27质粒由本实验室制备保存; 脂质体Lipofectamine2000、 G418为Sigma公司产品; TRIzol RNA提取试剂盒为GENERAY公司产品; 小鼠IL27基因和βactin引物均为上海生物工程公司合成。BALB/c小鼠(4周龄, 雌性)由河北医科大学实验动物中心提供。Colon26细胞为本实验室保存。
1.2 方法
1.2.1 IL27质粒脂质体法转染Colon26细胞 大量抽提pcDNA3.1(+)His(B)/mIL27质粒和pcDNA3.1HisB空质粒, 保存备用。转染前24 h用胰酶消化收集处于对数生长期的Colon26细胞, 用无双抗、 无血清的RPMI1640培养液调整细胞密度为1×109/L, 接种于24孔板, 每孔0.5 mL, 37℃、 50 mL/L CO2培养箱中培养。当细胞铺满孔底90%~95%时进行转染, 转染步骤参见说明书。转染Colon26细胞48 h后培养基中加入G418(200 mg/L), 直至对照孔中的Colon26细胞完全死亡, 更换G418浓度(100 mg/L)继续筛选至细胞克隆形成, 挑取阳性克隆稀释扩增, 最终获得转入pcDNA3.1(+)His(B)/mIL27或pcDNA3.1HisB的Colon26IL27细胞和Colon26HisB细胞。
1.2.2 Western blot检测IL27蛋白表达 胰酶消化收集处于对数生长期的Colon26IL27细胞、 Colon26HisB细胞和Colon26细胞, 裂解细胞, 离心取上清, 分别加入1×SDSPAGE 缓冲液, 煮沸10 min, 在125 g/L聚丙烯酰胺凝胶中电泳; 电转移法将蛋白转移至硝酸纤维膜上, 50 g/L脱脂奶粉封闭后相继与抗小鼠HisB单克隆抗体(mAb)和兔抗小鼠的IgG碱性磷酸酶标记二抗反应, BCIP/NBT底物显色。
1.2.3 ELISA法检测IL27蛋白表达 胰酶消化收集处于对数生长期的Colon26IL27细胞、 Colon26HisB细胞和Colon26细胞, 裂解细胞, 离心取上清, 用包被液稀释后加入96孔板, 4℃包被过夜, 再用50 g/L脱脂奶粉37℃封闭1 h, 相继与抗小鼠HisB mAb和兔抗小鼠的IgG酶标记二抗各反应1 h, 底物显色30 min后测A450值。
1.2.4 RTPCR检测IL27的mRNA表达 自IL27中间段设计2条引物以检测IL27的mRNA表达, 检测产物长度860 bp, 上、 下游引物分别为: 5′TGTTGCTGCTACCCTTGCTTCTGG3′; 5′AAGGACGTGGATCTGGTGGAGTTG3′。βactin(619 bp)上、 下游引物分别为: 5′AAGAGAGGCATCCTCACCCT3′; 5′GGAAGGAAGGCTGGAAG3′。胰酶消化分别收集Colon26IL27细胞、 Colon26HisB细胞和Colon26细胞, 调细胞密度5×109/L, 按照TRIzol 总RNA 提取法提取细胞总RNA, 逆转录合成cDNA, 进行PCR扩增: PCR反应参数为: 94℃预变性 5 min; 94℃ 30 s, 57℃ 1 min, 72℃ 1 min, 共30个循环; 72℃延伸 7 min。取 PCR反应产物10 μL, 10 g/L琼脂糖凝胶电泳鉴定。
1.2.5 IL27质粒转染后对Colon26细胞生长曲线的影响 胰酶消化收集处于对数生长期的Colon26IL27细胞、 Colon26HisB细胞和Colon26细胞, 用含100 mL/L FBS的RPMI1640培养液重悬细胞, 每孔104个细胞接种于6块96 孔培养板中, 37℃、 50 mL/L
CO2培养箱中培养, 第2天始每日取1板, MTT法检测细胞的生长状况, 绘制细胞生长曲线。
1.2.6 流式细胞术(FCM)检测IL27质粒转染后对Colon26细胞凋亡的影响 胰酶消化收集处于对数生长期的Colon26IL27、 Colon26HisB及Colon26细胞1×106个, 冷PBS洗2次, 700 mL/L乙醇固定, 碘化丙啶染色, FCM检测各组细胞的凋亡曲线及凋亡蛋白BCL2蛋白的表达。
1.2.7 IL27质粒转染后对Colon26细胞成瘤性的影响 将小鼠随机分为3组, 即Colon26IL27细胞实验组、 Colon26HisB组、 Colon26组, 每组10只。收集处于对数生长期的Colon26IL27细胞、 Colon26 HisB细胞及Colon26细胞, 调整细胞密度为5×108/L, 于BALB/c小鼠背部皮下分别注射0.2 mL上述细胞悬液。从荷瘤第5天开始, 每隔3 d用游标卡尺测肿瘤大小, 肿瘤大小以体积(V)计算: V(mm3)=1/2×肿瘤最大直径×肿瘤最小直径2(mm3)。
1.2.8 统计学分析 数据统计分析由SASV8.0软件完成。
2 结果
2.1 转染pcDNA3.1(+)His(B)/mIL27质粒细胞具有IL27蛋白表达 为证实pcDNA3.1(+)His(B)/mIL27成功转染Colon26细胞, Western blot 检测IL27蛋白表达。结果显示, Colon26IL27细胞在目的位置出现特异性反应条带, 而Colon26HisB细胞和Colon26细胞则无此条带出现(图1)。
图1 Western blot 检测转染后各组细胞HisB的表达(略)
1: Colon26IL27细胞; 2: Colon26HisB细胞; 3: Colon26细胞.
ELISA法检测细胞裂解上清也支持了上述结果, 即转染IL27细胞组A值(0.812±0.045)明显高于转染HisB细胞组(0.127±0.009)以及作为对照的Colon26细胞(0.115±0.007), 差异为具有统计学意义(P
2.2 RTPCR证明IL27基因的转入以及mRNA的表达 分别提取Colon26IL27细胞、 Colon26HisB细胞和Colon26细胞的总RNA, 经 RTPCR 扩增后进行10 g/L琼脂糖凝胶电泳, 在Colon26IL27细胞中可见1条约 860 bp 的 DNA 条带, 而 Colon26HisB、 Colon26 细胞中均未见到条带(图2)。
2.3 IL27质粒转染后对Colon26细胞生长的影响 取相同浓度Colon26IL27、 Colon26HisB细胞及Colon26 细胞连续培养5 d, 用MTT 法检测细胞A值, 结果显示, Colon26IL27细胞培养2 d、 3 d、 4 d、 5 d、 6 d的A值分别为0.896、 0.757、 0.698、 0.675、 0.610; Colon26HisB细胞培养2 d、 3 d、 4 d、 5 d、 6 d的A值分别为0.896、 0.615、 0.830、 0.700、 0.736; Colon26细胞培养2 d、 3 d、 4 d、 5 d、 6 d的A值分别为0.764、 0.612、 0.813、 0.950、 1.080, 3组细胞的A值无统计学意义。
FCM检测结果表明, 3组细胞的凋亡百分率分别为1.01±0.15、 0.99±0.11、 1.43±0.19; BCL2蛋白表达的FI值分别为1.041±0.09、 1.087±0.181, 均无统计学意义, 说明IL27基因对Colon26细胞的生长和凋亡无影响。
图2 RTPCR检测IL27的mRNA表达(略)
M: DNA marker; 1: Colon26IL27细胞; 3: Colon26HisB细胞; 5: Colon26细胞; 2, 4, 6: βactin.
2.4 IL27质粒转染后对Colon26细胞成瘤性的影响 分别将Colon26IL27细胞、 Colon26HisB细胞和Colon26细胞接种于BALB/c小鼠背部皮下, 接种早期(8 d) Colon26/IL27细胞组肿瘤生长的速度及大小与Colon26细胞组相似, 8 d后, Colon26IL27细胞组的小鼠肿瘤生长速度变慢, Colon26IL27组与Colon26HisB细胞和Colon26细胞组相比均有明显的抑瘤作用(P
图3 IL27对Colon26细胞成瘤性的影响(略)
3 讨论
细胞因子应用于抗肿瘤治疗, 取得了一定的效果, IL27因其可促进Th1型细胞应答、 增强细胞免疫功能而在肿瘤治疗中日益受到重视。本实验中我们将mIL27基因转染小鼠Colon26细胞, 经RTPCR检测证明在Colon26IL27细胞中有mIL27 mRNA的表达。ELISA法检测细胞裂解上清, 结果表明Colon26IL27细胞可分泌较高水平的mIL27, 提示Colon26IL27细胞中转入的IL27基因在mRNA水平和蛋白质水平均可表达, 质粒成功转染细胞。体外研究发现, Colon26IL27细胞与Colon26HisB细胞和Colon26细胞相比生长无统计学意义, 说明IL27的表达不能直接抑制Colon26细胞的生长。将Colon26IL27细胞接种于BALB/c小鼠皮下, 其致瘤性与Colon26HisB细胞和Colon26细胞相比明显降低, 肿瘤生长减慢, 体积小, 荷瘤小鼠生存期延长。上述结果提示, IL27可以在体内抑制Colon26肿瘤细胞的生长。Larousserie等报道称肿瘤细胞本身可能就是IL27的靶子[2], 这与我们发现的IL27在体外并不直接抑制Colon26细胞的生长的结果不一致。
综上所述, 我们的研究结果提示, IL27具有一定的抗肿瘤作用, 可以明显抑制肿瘤的生长, 延长荷瘤小鼠的生存期, Colon26IL27细胞株的建立, 为进一步深入研究IL27抗肿瘤作用的体内机制、 研制IL27肿瘤治疗疫苗奠定了基础。
参考文献
篇4
论文摘要: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。人们对它在环境保护以及促进人类进步中的作用仍将拭目以待。
一、生物技术给农业发展带来机遇
广义上讲,生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物,采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中,尤其是70年代基因工程的出现,它能改变、取代物种的基因。
生物技术在农作物中已有广泛的应用。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。例如:美国有200万hm2的Bt棉花,澳大利亚有40万hm2,两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上,只要增产5%,就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外,还有许多经转入特定基因的玉米品种,这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。
生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面,生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂,这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因(该基因能促进角蛋白的形成)能获得了经遗传改良的绵羊,这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面,生物技术在提高农作物产量、质量的同时,有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如,通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力;利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量,减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草,可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵,经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质,该蛋白质经食物链进入绵羊体内,进而能提高产毛量。
生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求,因此,它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源,有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。
生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述,一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯,这种马铃薯能产生水晶蛋白,而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量,降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染,从而有利于保护生态环境。
在许多农业生产区,土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源,据统计,英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体(二氧气化碳、氮氧化合物等)不可避免地促进地球气候变暖。除此之外,农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。
生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。
同样,人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出:特定的真菌类能促进土壤养分的释放,从而促进作物生长;真菌也能通过分解有机物质(例如纤维素等)释放出糖类,促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能,包括获得转基因细菌和真菌,以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮,避免、减少使用人造肥料,从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能,但在将来却有望实现这个目标。
二、利用生物技术发展农业应注意克服的问题
从经济角度上讲,生物技术带来的不利并不明显,然而,它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为,生物技术公司主要集中在发达国家,发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时,发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。
生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生,特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂,否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现,这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物,后者在发展中国家是很普遍的,并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时,例如,坚果能引发人体过敏反应,若它的基因被导入其他作物,则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见,转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。
生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时,也导致生物多样性遭受严重破坏,甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业,尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用,农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时,氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化,直接影响人类和动植物的生存。
篇5
关键词:有机农业;生物技术;种植;应用
有机农业产品开始成为现代人追求的新时尚,归根结底还是因为有机农产品更加的绿色环保、健康养生。而在有机农业种植中,生物技术的应用不但提高了有机农业产量,更重要的是增加了农业生产的可持续性,这对于现代有机农业生产具有重要意义。若能够合理利用,扩大有机农业生产范围、推进有机农业发展并非难题。
1.生物技术在有机农业生产中的作用
生物技术是新兴的科技产物,近些年来才被真正投入到实际生产中。生物技术最大的优势在于投资成本低、产量大,在农业生产中的优势体现十分显著,并且能够有效促进农业产量的提高。在实际的使用中,不但能够有效增加作物产量,且投资成本低,在提高资源的利用率、推进可持续发展农业上也有着明显优势。因此,在推广应用中得到了一致的肯定,能够进一步推进绿色可持续农业发展。
2.生物技术在有机农业种植中的应用
生物技术随着科技的进步不断发展,其在农业种植领域中发挥了重要作用,并且在不断的实践中总结经验,得到了长足的发展。目前生物技术主要被应用在下面几个领域中:
2.1转基因
转基因技术应用到农业种植领域中,即通过将某一农作物的优良基因转移到另一农作物上,以达到提高农产品产量、产品质量的目的。转基因技术的工作原理是通过对某一农作物的基因进行改造,并重新组合,最终将其导入到生物体内,其中,目的基因的提取是转基因技术的核心,据调查了解,当前农业种植中应用最多的生物技术则属于转基因技术,转基因技术对农业种植具有十分重要的意义,在农业种植领域中,常用的基因有种子贮藏蛋白质基因、苏云金杆菌抗虫基因等,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。
2.2组织培养
通过人工诱导技术,在组织细胞全能性基础上进行组织培养,以此实现通过某组织得到完整植株的技术便是组织培养生物技术。该技术实现的基础要求便是植物细胞在操作时需要处于无菌状态,从而保证植物细胞发育能够正常良好,最终得到的植株也完整。该技术在农业种植中的应用不但能够提高植物的产量,并且还能在提高生长速率的同时,获得优良的植株品种,这是因为植株在生长过程中处于无菌状态,因而有效避免了外界病毒对植株幼苗的侵害。基于这一点,该技术对于作物产量的提升、优良品种的获取具有积极作用,并且在实践应用中也得到了广泛的认可,是值得大力推广的生物技术之一。但是,虽然该技术的优势明显,但需要注意的是:在组织培养过程中,植物组织的培育条件十分严格,阳光、温度以及湿度条件必须满足组织生长需求,并且培养基的成分、pH值等也必须严格依照组织生长规律进行调节,对外界因素的控制也是影响植物组织培养效果的关键。除此之外,在为组织发育提供优良条件的基础上,还应当在初代培养过程中处理外植体褐变问题,这是因为接种外植体时极易产生褐变,这会直接对组织培养结果造成影响,因此外植体褐变预防工作也是组织培养工作的重点。
2.3制作生物农药
生物技术的出现、发展给现代农业发展带来了新的契机,由于生物技术的环保性高,可持续发展性强,因而在农业生产中,尤其是农业种植领域取得了巨大的效果。生物农业作为新兴的生物技术在种植领域也开始得到应用,生物农药是通过生物代谢产物达到杀灭农业害虫的效果。该技术的应用不但有效保护了农作物免受害虫侵袭,同时还避免了化学农药对环境的破坏,是绿色农业发展的又一保障,因此生物技术被应用在农业制作商具有着广阔的发展空间。在基因工程中,很多药品都来源于生物组织,但是这种材料提取工艺较精细,且提取困难,因而成本较高。但是生物农药的制作可以进行工业化生产,这种大规模的生产制作可以利用微生物进行生产,通过在微生物中导入需要的生物基因,利用该基因产生需要的药物,这种生物制药模式不但能够降低生产难度,解决原料来源问题,还可以形成规模化生产,降低生物农药生产成本。这种通过生物技术制造的生物农药虽然目前没有得到推广,但是随着生物技术的完善,生物农药的制造水平将会越来越高,生物农药也将在农业生产中发挥重要的作用。
结语
农业种植是有机农业生产的重要环节,生物技术作为新兴技术被应用在农业种植中取得了可喜的成果,因此在未来,生物技术在有机农业领域具有广阔的发展空间。目前较为常见的生物技术主要包括转基因技术、组织培养技术、生物农药技术等,其中转基因技术是目前生物技术在农业种植领域影响最大的技术。而其他生物技术研究例如生物固氮技术、光合作用研究等是未来生物技术研究的攻关重点,对于突破科研瓶颈具有重要意义。其技术的突破也为未来有机农业发展开拓新的发展空间,不断推进农业生产水平的提高。
参考文献
[1]浅严昕辉.生物技术在农业种植中的应用[J].吉林农业,2016(17):39.
篇6
关键词:生物技术;林业生产;意义;问题
中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:
生物技术是以生命科学为基础的学科,对推动科学的进步,促进经济的发展具有非常重要的意义,将现代生物技术应用于林业生产中,利用植物中的特定基因,以改变植物的品质,优化植物群体,减少病虫害的发生,对生态环境的改善起具有非常重要的意义。
1生物技术的含义
应用生命科学研究成果,以人们意志设计,对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术,可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。生物技术或生物工程学,是在现代生物基础科学,如细胞生物学,分子生物学、分子遗传学等基础上形成的一系列遗传操作技术,如组织、细胞培养,细胞融合,DNA重组,基因工程,发酵工程等。用这些新技术对生物细胞进行分离,变异筛选及遗传上的再加工等操作,从而使人们有可能利用植物、动物及微生物获取其它领域的发展方法和途径。
2生物技术应用于林业生产中的意义
传统的病虫害防治使很多有益昆虫甚至害虫的天敌丧生,生态平衡破坏。化学制剂在自然界中的残留物也长期地危害着人类的生存环境。长期使用化学药剂,害虫、病菌已逐步产生抗药性。因此生物技术应用于林业生产中对生态环境等各方面都具有重大的意义。
3生物技术在林业生产中应用产生的问题
目前在林业生产中应用的生物技术大都集中在组织培养和分子标记两个领域。这两项技术取得的进展是研究者们在研究树木改良、创造克隆株系及品种的过程中,通过几十年来的不断努力积累而成的。人们对于转基因植物的关注多集中在作为人类食品的作物上面,而这在林业上很少会成为一个直接的问题。对于一些提供非木材产品的多用途树种来说,进行谨慎的评估是必要的。
3.1转基因树木的安全性问题
关于转基因植物最主要的生态考虑之一就是与野生种群的基因交换的问题。这一问题在林业中早已有所注意,但还需要从农业上对转基因作物向野生种群的基因流的研究中借鉴经验。在大多数情况下,转基因植物的环境风险要小于引进外来种的风险。引进外来种等于向环境中释放一个完全不同的遗传结构,而不是向本地种引进一个单个基因。对于转基因树木的释放也必须采取谨慎态度,使经济损失的风险和生态损失的风险减到最小。因此,许多国家制定了规则和限制,规定在商业释放之前必须要有区域田间试验。
3.1.1除草剂抗性
抗除草剂的杨树可能是林木中发展最成熟的转基因技术。人们首次关注抗除草剂的转基因植物是因为发现了杂草种群抗性增强的证据。林业中的风险可能要比农业中的小,因为除草剂只是在造林初期短期使用,而在整个造林过程中总杂草的控制不是必需的,所以杂草抗性的选择压力就小得多。另一种担心是转基因树木与野生种群的杂交。当杂交发生时,对于野生种群来说将很少有环境选择的好处,除非邻近的野生种群也被施用了除草剂,而这种情况在林业中很少发生。
3.1.2开花或育性的降低
林木开花的减少可以使光合产物更多的用于木材生产,而不是用于生殖器官。但由于这种资源的再分配不是定量的,效果也不明显,所以人们引入这种性状的最主要的原因是它实际上减少了转基因树木与邻近的同种种群之间的基因流。这将大大提高人们对在天然林附近密集种植转基因树林的接受能力。目前对开花机制的研究正在进行,育性基因长期表达的稳定性也还有待于在田间试验中加以证实。
3.1.3抗虫性
现在抗虫的转基因作物已经是很普遍了,抗虫的转基因林木也已出现。这些转基因植物带来了一系列需要探讨的复的生态问题。第一个需要关注的问题是,作为生态环境中食物链的一环,它们产生的复合物可能具有的毒性;其次,是它们与野生亲缘种杂交或使害虫种群积累抗性(类似于除草剂抗性)时,它们对生态的影响。林业中另外一个严重的问题是,树木较长的世代可能会使许多代的昆虫种群处于选择压力下,使其积累抗性。林业中目前发展最完善的抗虫转基因技术,与在农业中一样,是应用来自于天然昆虫病原体苏云金杆菌的晶体蛋白基因。到目前为止已用B.t.cry基因转化欧洲黑杨、欧洲落叶松等树种,获得了抗鳞翅目昆虫的转基因植株。为了减少对种类相对狭窄的B.t.毒蛋白的依赖,对于其它复合物的研究正在进行中。由于抗虫转基因树木复杂的生态效应和公众的关注,还需要进行深入的实验室及田间实验。
3.1.4木材的化学性质
目前,为了更容易和更环保地制造纸浆,而从遗传上改变树木木质素的化学性质,已有不少研究。通过改造木质素合成途径中的重要蛋白,可以在很幼小的树中产生独特的木材成分。也发现了一些对木材的化学性质有较大影响的天然基因(如在火炬松中发现的一个主要的隐性基因。木质素化学性质的改变,对环境没有直接的威胁。但在发展木质素改良品种的过程中,仍存在一个重要的问题,这些经过改造的木材是否会表现出对环境胁迫的敏感性。
3.2利用林业生物技术的公平性
当前私人投资者在大多数现代生物技术领域的投资处于领先地位,同时也承担着相应的经济风险。而这种投资风险大都是受专利保护的。因此,一个很明显的问题是,这些转基因树木资源将完全被某些私人公司控制。人们利用这些技术或材料将会因垄断而变得非常昂贵。从而无法充分发挥他们的价值。在这一问题上,政府应该发挥更大的作用。首先,政府可以制定一系列规章制度,并起协调作用,最后使私人的公司和公立的研究所能够共同享用和发展物流及信息流,而避免由私人的大公司所控制。其次,政府可以加大对公立科研单位发展生物技术的投资,从而打破私人公司的垄断地位。林业生物技术还存在着国家之间发展不平衡的现象。在欧美等发达国家,由于政府和私人公司的资金投入都很多,加之科学技术水平较高,林业生物技术发展很快,掌握着许多先进技术;在广大发展中国家,虽然林业生物技术有着广阔的应用前景,却由于技术的落后和资金的缺乏,发展较慢。这需要加强国际间的技术交流与合作,科技界和政府间的交流都需要加强,以使生物技术为全球的林业生产做出更大的贡献。
3.3公众对遗传改良的接受能力
公众对转基因植物的接受能力已成为现代生物技术能否推广应用所不可忽视的因素。由于转基因植物是一个全新的技术产品,目前科学水平还不能准确地回答它是否对人类健康和生态环境有不良影响。所以世人对转基因食品安全性的忧虑,引发了世界范围的广泛争论。由于大多数转基因林木的产品主要是木材,而不是人类的食品,人们对转基因林木不象对转基因食品那样关注。转基因林木至少不会对人类健康产生直接的危害。但仍有许多公众担心转基因树木这种“非天然”的产品会对自然环境产生不利影响。因此,给公众一个科学上可靠的、中性的和理智的信息,让公众能够正确认识转基因林木,是十分必要的。这样在转基因林木向环境中释放时可以避免许多麻烦。
4结论
现代生物技术越来越多地运用于林业中,使林业经济达到高产、高质、高效的目的。对于生物技术应用于林业生产中所产生的问题,应根据具体情况认真对待,使其在林业生产中更好的发挥作用。
[1]程怡冰.生物技术在园林中的应用展望[J].现代园艺.2012(24)
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1.1转基因技术
转基因技术是对基因进行改造和重新组合,然后再导入到生物体内,其核心技术是提取目的基因。在当前农业种植领域,转基因技术是运用得最为广泛的一种生物技术,对农业种植具有重要的作用,它能够将某一作物的优良基因转移到另一种作物当中,进而提高农产品质量和产量。当前,在农业种植领域,经常被提取使用的植物目的基因有苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。这些基因具有良好的性能,通过提取使用,更好的促进农作物的生长,提高产量和产品质量。总之,在农业种植领域,通过利用转基因技术,能够能够改良农作物的品种,提高农作物的产品质量,取得良好的经济社会效益。伴随着科学技术的进步和科研工作的不断深入,转基因技术也会取得新的发展,在农业种植的应用范围也必将扩大,将在农业种植中发挥更大的作用。调查显示,目前转基因类植物的种植面积在不断的扩大,有调查研究指出,目前在全球所有的农业种植当中,采用转基因技术的种植面积已经达到了全球耕地面积的16%,并且种植面积呈进一步扩大趋势。此外,在农业种植领域,还有一项技术值得提及的,那就是杂交育种技术。该技术是一项极为常见的生物种植技术,与转基因技术相比而言,其操作更为简单,并且该技术的推广也更早,在农业种植实践中已经取得良好的效果。目前,在农业种植中杂交技术已经取得了丰富的经验,相信随着研究的深入和技术的进步,该技术会取得更大的进展,会在农业种植当中发挥更大的作用。
1.2组织培养技术
组织培养技术的运用,主要是建立在细胞全能性的基础上,通过人工诱导的方式,使植物组织在无菌状态下能够良好发育,最终发育成为完整的植株。在农业种植中,通过利用组织培养技术,具有以下几个方面的显著特点,它不仅能够使得植物繁殖的速度加快,还能够在有限的时间内,培育出更多的优良植物品种。还能够有效的防止病毒对作物幼苗的侵害,保证种苗无病毒,进而有利于推广良种经济作物的种植。所以,今后在农业种植中值得进一步推广和运用,为了达到更好的运用效果,在农业种植的时候,需要注意以下几个问题:在植物组织培育中,要保证适宜的温度、光照、温度等条件,培养基组成、PH值、渗透压等化学条件也应该满足条件,为组织培养创造良好的条件,另外,在进行初代培养外植体的时候,要做好褐变处理工作。有时候外植体接种后,表面会出现褐变现象,这种现象的出现会影响整个外植体的培养,因此,必须做好处理工作,保证组织培养的质量。
1.3生物农药的制作
生物农药也是伴随着生物技术的运用而出现的,它是利用生物新陈代谢的产物,作为农药制品的有效成分,改变传统的通过化学手段制作农药的方法,既能够达到杀虫保护农作物的目的,还避免对周围环境造成损害,有利于环境保护。此外,生物农药的运用,还具有良好的使用效果,能够提高植株的耐药性。因此,在农药的制作上,采用生物技术具有良好的效果,对农业种植的影响也是深远的。在基因工程药品当中,许多药品是从生物组织中提取材料生产的。但是材料提取困难,因而药品的价格也比较昂贵。而微生物能够迅速生长,并且容易控制,适用于大规模工业化生产。因此,在生物制药实践中,可以将生物合成相应药物成分的基因导入到微生物细胞当中,使其产生相应的药物,这样不仅能够解决材料来源困难的问题,还能够进行大规模生产,有利于降低生产成本。
2生物技术在农业种植中运用的展望
在农业种植领域,运用生物技术的优势是十分明显的,但其带来的负面影响也不容忽视。其负面影响主要表现为生物技术存在潜在的安全危险性。由于受到科研水平和人类认识能力的限制,目前人类还没有完全掌握基因技术,将生物技术运用到农业种植存在着一定的危险性,转基因技术可能会对环境造成破坏,可能会影响到生物物种的多样性。此外,转基因还可能会影响到食品安全,对人类的健康潜在一定的危害。今后在生物技术的研究中,应该进一步加强技术攻关,例如,进行光合作用的应用研究,加强生物固氮技术、植物的生物反应器等技术的研究,突破现阶段生物技术发展存在的制约因素,促进生物技术在农业种植当中得到更好的运用。
3结束语
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关键词:农业种植;生物技术;应用
在众多科技技术得到发展的同时,生物技术也被人们所关注,并促进其快速发展,在农业种植中也被大量应用,生物技术并不是我们想象的那么简单,在应用过程中是有一定难度的,相关的技术人员要有专业的知识和技术,才能让其在农业种植中得到很好地应用。在农业种植应用生物技术之后,我国农业发展又迈向了一个新的台阶,进一步推动我国经济的增长。
1 生物技术的作用
首先,应用生物技术,能有效提高农业作物的抗病虫害能力。农农业作物最怕的就是病虫害问题,生物技术就帮助农业作物治理病虫害问题,摆脱作物产量过低的,受病虫害的影响,还能有效控制作物的死亡率。生物技术能对作物的基因进行改变,这样能让作物有预防病虫害的能力,还不会过多应用农药,起到了保护环境的作用。其次,应用生物技术,能有效提高农业作物的产量。我国是人口大量,而且土地资源还非常有限,对农业产量有着较高的需求,生物技术正好能帮助我们实现作物产量增长的需求。最后应用生物技术,能有效提高农业作物的生长质量。人们对农业产品的质量需求越来越高,并对其营养价值有更高的关注度,生物技术能将农业作物质量有效地提高上来,满足人们对农产品的安全需求和质量需求。
2 生物技术的应用
2.1 转基因技术
在农业种植中应用转基因技术,是利用其技术对作物的DNA分子进行加工,通过剪切和拼接,最后在组合,将DNA改变之后的分子放到相应的作物基因组中,再对这些基因进行重新组合以及改造,将作物基因进行改变,作物性状也会因此发生改变,实现人们的预期效果。转基因技术在应用过程中,主要的对目的基因进行提取,也就是在相应的细胞中将想要的基因给提取出来。在这个过程中,对多细胞生物体进行检测是整个环节中最重要的,主要是对单个的受体细胞进行单独检测和单独培养,然后通过有效的手段将细胞体给培养和发育成预想的完整生物个体,最后再监测培育出来的个体细胞形状,还要检测其基因的摄入情况和目的。然后再依据检测结果对那么没有达到预期效果的细胞个体形状进行淘汰,进而再研究细胞培育的技术方法。
在农业种植中,应用最广效果也最好的生物技术就是转基因技术,它在农业种植中起到的育种作用是很大的。利用转基因技术,能组合农业作物所有的优良性状,将农业作物生产质量给提高上来,在作物形状发生该表的同时,也能有效预防作物的病虫害情况。现在应用较好的转基因技术有苏云金杆菌的抗虫基因、植物的抗病基因等几种,这些基因在农业作物抗病虫害的效果上是比较明显的,在多数的农业种植中都将见到转基因技术。其中,杂交育种技术在转基因中也是比较常用的,其主要是和作物周边的个体作物进行杂交,通过杂交之后的农业作物会有两个不同的种群,形状也会不同,这些作物后代还能在配子基因技术下进行遗传。杂交技术和DNA分子技术相比要简单很多,在推广上也是很容易的,唯一的缺点就是在筛选和操作上需要很多人力。
2.2 组织培养技术
这种技术就是对选取相对应的植物,然后对去进行培养,通过细胞全能型的特点,并采用有效的诱导手段,让作物培养环境保持一定的无菌性,然后还能让植物组织在这个环境中正常发育生长,从而发育成完整的作物植株。该技术能够加快植物繁殖的速度,还能让植物的优良发育性状有一定的保证。该技术是在无菌的环境中对植物进行培养的,所以植物也不会受到病毒的侵害,能良好的发育。在农业种植中,通过利用组织培养技术,具有以下几个方面的显著特点,它不仅能够使得植物繁殖的速度加快,还能够在有限的时间内,培育出更多的优良植物品种。还能够有效的防止病毒对作物幼苗的侵害,保证种苗无病毒,进而有利于推广良种经济作物的种植。所以,今后在农业种植中值得进一步推广和运用,为了达到更好的运用效果,在农业种植的时候,需要注意以下几个问题:在植物组织培育中,要保证适宜的温度、光照、温度等条件,培养基组成、PH值、渗透压等化学条件也应该满足条件,为组织培养创造良好的条件,另外,在进行初代培养外植体的时候,要做好褐变处理工作。有时候外植体接种后,表面会出现褐变现象,这种现象的出现会影响整个外植体的培养,因此,必须做好处理工作,保证组织培养的质量。
2.3 生物农药的制作
生物农药也是伴随着生物技术的运用而出现的,它是利用生物新陈代谢的产物,作为农药制品的有效成分,改变传统的通过化学手段制作农药的方法,既能够达到杀虫保护农作物的目的,还避免对周围环境造成损害,有利于环境保护。此外,生物农药的运用,还具有良好的使用效果,能够提高植株的耐药性。因此,在农药的制作上,采用生物技术具有良好的效果,对农业种植的影响也是深远的。在基因工程药品当中,许多药品是从生物组织中提取材料生产的。但是材料提取困难,因而药品的价格也比较昂贵。而微生物能够迅速生长,并且容易控制,适用于大规模工业化生产。因此,在生物制药实践中,可以将生物合成相应药物成分的基因导入到微生物细胞当中,使其产生相应的药物,这样不仅能够解决材料来源困难的问题,还能够进行大规模生产,有利于降低生产成本。
3 生物技术在农业种植中运用的展望
在农业种植领域,运用生物技术的优势是十分明显的,但其带来的负面影响也不容忽视。其负面影响主要表现为生物技术存在潜在的安全危险性。由于受到科研水平和人类认识能力的限制,目前人类还没有完全掌握基因技术,将生物技术运用到农业种植存在着一定的危险性,转基因技术可能会对环境造成破坏,可能会影响到生物物种的多样性。此外,转基因还可能会影响到食品安全,对人类的健康潜在一定的危害,今后在生物技术的研究中,使生物技术有更大的进步。
结束语
将生物技术应用在农业种植中,能让农业种植的产量和质量都提高上来,能使农业作物抗病虫害的能力有所提高,还能较少农药化学产品的应用,维护了生态环境的平衡。今后在实际工作中,应该加强生物技术研究,进行相关试验,使其在农业种植中得到更好的运用,推动农业的可持续发展。
参考文献
[1]张开荣,黄萍.探讨农业种植中生物技术的推广及应用[J].中国农业信息,2011(25).
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农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。
根据有关专家的看法,现代农业生物技术的最新发展趋势表现为:
——研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。
——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。
据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。
篇10
关键词:生物技术;伦理问题;思考
中图分类号:Q81 文献标识码:A
文章编号:1009-0118(2012)07-0199-01
21世纪是生命科学的世纪,生物技术的发展对人类和社会的影响深远。而生物技术引发的伦理问题,已成为世界的焦点议题。如何合理的应用生物技术造福人类和社会,是众多学者和科学家急需解决的问题。
一、现代生物技术研究的新进展
进入21世纪,生物技术正处于发展成熟阶段,生物技术的应用已经渗透到我们生活中许多与生物无关的角落。生物技术的发展至今已经揭示了许多生命现象的本质及其规律,但生命现象极其复杂,目前仍有许多课题有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干细胞、转基因食品、人类基因组计划、组织工程等研究和实际应用等领域取得了成果。
(一)克隆技术。克隆原意是无性繁殖,即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系,该细胞系中每个细胞的基因都是相同的。克隆技术首先用于动物,动物克隆就是通过无性繁殖方式,由动物细胞产生的遗传形状相同的动物个体。克隆羊多莉是首例克隆成功的动物。动物克隆为我们进一步揭示生命的奥妙及人类的自我认识展现了全新的视野。
(二)胚胎干细胞。干细胞是生物体在生长发育过程中起“主干”作用的高度未分化细胞,它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞分为三大类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞之所以全能,是指它可以分化成人体全部细胞类型,进而构建心、肝、肾、肺等多种组织和器官,最终发育成一个完整的个体。全能干细胞再进一步分裂、分化中又形成了各种多能干细胞。多能干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能,但是却失去了发育成完整个体的能力。
(三)转基因食品。转基因食品是利用生物技术将某些生物的基因转移到其他物种中去,从而改造生物的遗传物质,使其在性质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或以这种生物为原料,加工出来的食品都被称为转基因食品。转基因食品在欧美应进入人们的日常生活中。有资料表明,在欧洲,玉米钻心虫每年要毁坏4000万吨玉米,占世界玉米总产量的7%,但是如果把分离出来的抗钻心虫基因植入玉米中去,就可培育出抗虫害的玉米,这种玉米就是转基因食品。
二、现代技术发展引发的伦理问题
(一)关于克隆人的争议。从“多莉”羊的克隆成功,待几年来其他克隆动物的尝试,克隆技术正不断发展。目前科学界把对人体的克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。科学界和伦理界对治疗性克隆普遍支持。但生殖性克隆,即克隆完整的人则遭到很大的抵制。克隆人给伦理道德方面带来了巨大的冲击,对现有的社会关系、家庭结构造成了巨大的冲击。另外,克隆人的身份难以认定,使人伦关系发生模糊、混乱乃至颠倒,进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。
(二)胚盘干细胞研究中的生命伦理问题。由于胚盘干细胞的制备是离不开人类卵子、胚盘以及克隆技术的,而卵子与胚盘在一些不同的国家和宗教界被视为是生命的起源,与活着的婴儿没有什么不同,所以在许多国家是被严格禁止的。坚持认为可以用人类胚胎做实验的人认为:1、早期胚胎仅是一团细胞,尚难称其为人的一条生命,从胚泡内细胞培养成人的胚胎干细胞,并没有杀死细胞,只是改变细胞的命运;2、培养胚盘干细胞是用于治疗现在还无法治愈的组织坏死性疾病,让病人恢复健康,完全是合乎人类伦理道德。
(三)转基因食品的潜在危险。对转基因食品发展有两种态度:支持者极力宣传其带给人类充足的粮食和新型抗病虫策略;反对者则强调人为地用基因技术改变神武,会给人体健康和环境带来危害。基因表达调控是个复杂的生命现象。目前,人类对基因的活动实施了解还不够透彻,还没有十足的把握控制基因中组后的结果。1993年英国的一份报告列出了一些人们对于转基因食品应用的来努力方面的主要担忧:1、人类基因转入食品动物,如将人类基因因子与凝血的蛋白质的基因转入绵羊中;2、某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们通常食用的动物中,这可能触怒犹太人和穆斯林,列入将猪的基因转入绵羊;3、动物基因转入植物中,可能会引起一些素食者的特别关注。
三、现代生物技术发展存在的伦理问题对策
现代生物技术的飞速发展,引发诸多伦理问题,发人深思。为了促进生物技术的和谐发展,应采取相应对策和措施。科学预言,21世纪是生物技术发展的黄金时期,全国普及大众伦理学知识尤为重要,设置伦理学咨询机构,利用各种媒体宣传伦理学知识,增强大众的伦理学意识,提高全民族的整体伦理水平。同时,我们还应改变传统伦理观念,发展中国特色的生命伦理学。总体上,生命伦理学应和国际生命伦理学保持一致,但又要保持中国的特色。另外,培养生命伦理专业人才,解决人才匮乏的局面。生命伦理学的发展任道重远,生命伦理学人才匮乏问题需要解决,设置生命伦理学专业,加快专业人才培养规模势在必行,特别应注重研究生、博士生的培养。
四、结语
现代生物技术的高速发展再给人类和社会带来积极影响的同时,必然会出现各种各样的问题。其中,导致的伦理问题尤其受人们的重视。我们应该正确看待这些问题的发生,并应用学习的科学知识尽力将其引导到好的方面发展。因此,我们任道而重远,希望通过我们的努力使现代生物技术应用给人类带来更多的实惠。
参考文献:
[1]傅继梁.基因组研究引发的伦理思考[J].科学,2002,54(3):30-31.
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