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21世纪生物科学时代下为农业服务的生物技术

发布时间：2010-10-07

本世纪80年代，科学家在分子生物学和细胞生物学基础上发展起一门新兴学科――生物工程技术，它的任务是运用生物科学的新成就，对生物有机体进行不同层次的定向设计，创造和组建人类所需性状的新物种和新品系，简单地说，就是人工操纵生命，塑造新型物种。生物工程技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。科学家预言，21世纪将是生物科学的时代，生物技术受益最大的产业是医药业，其次是农业和食品业。
　为农业服务的生物技术举出几例：
　　一是转基因生物。基因工程，就是用改变生物遗传的方法，获得新的遗传个体，从而改变物种或产生新物种。按照人们预先设计的蓝图，定向培育新物种以及所希望的性状或新的功能。转基因生物就是将外源基因转入动物或植物，使其表达出原来没有的某种新性状，由此而得到的新型生物便称为转基因动物或转基因植物。动物转基因重组初显端倪。中国科学家已龉Φ赝ü外源基因移植，将牛、羊的生长激素基因导入鲤鱼的受精卵中，获得第一代转基因鱼。在此基础上，又将从大马哈鱼中提取的生长激素基因导入鲤鱼，培育出世界上第一代“全鱼转基因鱼”。其生长速度比普通鲤鱼要快好几倍，而且体躯很大，滋味鲜美。世界科学家已在54种植物鍪匝樽基因成功。粮食作物如水稻、玉米、马铃薯，经济作物如棉花、大豆、油菜、亚麻等．蔬菜作物如番茄、黄瓜、芥菜等；并且成功地将抗病毒、抗虫害、抗除草剂等有实用价值的基因转入部分农作物。
　　二是细胞合育种。细胞工程是将一种生物细胞中携带遗传信息的细胞核或錾体整个地转移给另一种生物细胞，使新细胞产生具有人们所需要的新功能，从而改变体细胞的遗传性状，广义地讲，也包括细胞核和卵移植、动物和植物组织培养技术等。美国科学家采用细胞融合技术将番茄和马铃薯的细胞融合在一起，培育出称之为“番茄薯”或“薯番茄”的新型植物鲋仓甑厣喜拷岱茄，地下部生长根茎，产量高，品质好。获得成功的属间体细胞杂种植物还有：烟草＋大豆、甘蔗＋高粱、芥菜＋紫芸苦等，这些属间杂种采用有性杂交的方法是难以得到的。中国科学家利用细胞融合技术已培育出普通烟草与黄花烟草、普通烟草与粉蓝烟草、烟草与矮牵牛鲅滩萦胩煜勺拥戎旨浜褪艏涮逑赴杂种植株，为远缘杂交育种开辟了新途径。
　　三是试管庄稼。采用组织培养技术在灭菌培养基上将植物的一个或多个细胞或一小部分组织进行培养，再生成多株完整的小植株。试管植物可以通过多次分割继代培养，实现一个细胞生产出几万乃至几十鲂≈仓辏从中培育出符合人类愿望的理想型新品种。现今植物组织培养技术已发展为工业化生产规模，采用生殖反应器大量培养植物细胞以获取重要部位（器官）或其他有用成分。90年代，世界上已有1000多种植物成功地采用组织培养技术产生植株。其中应用最普遍的是花卉业，其次是蔬觥⒐树、林木和粮食作物。特别是一些名贵花卉、瓜果或草木。采取组织培养技术，可收“一本万利”之效。例如一个按树芽可以快速繁殖出10万株树苗，一株草萄年繁殖系数可达100万倍。法国草莓业年）“单薄约9万吨，每年需生产2．4亿株脱毒苗。采用组织培养技术，两个车间6个工人每天即可培育出200万株试管苗，比常规培育方法要快30倍。美国通过对兰花的快速培养，发展起规模很大的“兰花工业”，年产值达5000万～6000万美元。通过组织培养技术还培育出皂甙成分含量高的人参，强心剂含量高的毛地黄，抗癌成分含量高的秋水仙，等等。

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