第一篇：植保生物技術在蟲害方面的應用

植保生物技術在蟲害方面的應用

姓名： 藏旭陽指導老師：張 新

摘要：從植物生物技術實用化時代開始的 1983 年至今，植物生物技術的發展已經歷了 30 年的歷史，從實驗室走到了大田，證明了其對糧食和飼料生產的作用． 正式進入商品化應用 16 年，生物技術作物的全球種植面積已從 1996年的 170 萬 hm2提高到 2012 年的1.7 億 hm2。隨著科學技術的發展，生物技術及其應用范圍在植物保護中不斷的改進，可以期待它在新型的可持續發展農業中將發揮更大的作用。本文從分子生物學技術、發酵技術、植物基因工程技術、遺傳工程與生物防治等方面綜述在病蟲害生物防治中的應用。關鍵詞: 植物生物技術；生物技術作物； 植物保護；分子生物學技術；發酵技術；植物基因工程技術；遺傳工程

Application of biotechnology in the insect pest of plant

protection

Abstract: Since the success of transferring a foreign gene into plants and the expression of the incorporated gene in the transgenic plant genome in 1983，plant biotechnology has been developing for 30 years．From researches in the laboratories to practical applications in the farms，the importance of this new tech-enology in the production of food and forage has been proved．In the year of 2012，the areas of biotech crops planted reached 170 million hectares，compared with 1.7 million hectares in 1996，the first year when commercialized transgenic crops were adopted globally.With the development of science and technology, continuous improvement in crop protection biotechnology and its application range, can expect it will play a more important role in the agricultural sustainable development.This paper from the aspects of molecular biology technology, fermentation technology, plant gene engineering technology, genetic engineering and biological control of pest biological control in pest.Key words: plant biotechnology;bio-tech crop;Plant protection;Molecular biology technique;fermentation technology;plant gene engineering technology;genetic engineering

隨著分子生物學、遺傳學、細胞生物學、生物化學、信息科學等現代科學和相應技術的迅猛發展，DNA 體外重組、異源基因導入以及在不同生物體系的表達在 20 世紀 70 年代開始得以實現，并逐步應用于醫藥產品的生產中。在 1983 年初的國際學術會議上，以及隨后在數個國際權威學術刊物發表的文章中，分析報道了美國、歐洲科學家在改造根癌農桿菌 Ti 質粒、構建載體、把細菌或植物的基因導入植物細胞并得以表達的成果，宣布了植物生物技術實用化時代的到來。與傳統的農業技術相結合，植物生物技術正在并將在解決人類面臨的困境中

發揮重要作用，不僅成為提供足夠的糧食、飼料的重要手段，而且隨著研究的深入和技術的發展，植物作為藥物生產的工廠已經為期不遠。

一、應用生物學技術進行害蟲抗藥性的研究

通過近年來在分子水平對抗性基因的許多研究,目前對抗性機理的分子基礎已逐漸有所了解。在一些方面取得了豐富的研究成果,例如:芮昌輝等(1996)利用RAPD技術分析了棉鈴蟲對三氟氯氰菊酯抗性的遺傳方式,通過篩選出的3個隨機引物在R和S兩親本之間共擴增出47條DNA帶,其中差異帶達27條;初步篩選出與抗三氟氯氰菊酯有關的RAPD分子標記3個,即OKG4-1300、OPG6-1450、OPG8-535,它們能同時出現于R親本和正反交F1代中,而在S親本中不出現,與抗藥性遺傳方式的測定結果一致,證明了這種方法的可靠性。Raymond(1991)用此技術研究了庫蚊(Culexpipiens)對有效磷農藥抗性產生和擴散的機制,證明導致庫蚊抗性產生的酯酶B2基因的擴散具有單一起源,并通過遷飛擴散到不同地區。在許多情況下,抗性的產生是由于昆蟲對殺蟲劑的代謝能力提高。代謝殺蟲劑的解毒酶一般使有毒的外來化合物經過氧化、還原或水解后,其產物的水溶性增高,使它們更容易從昆蟲體內排出。解毒酶包括細胞色素P450氧化酶系、水解酶(酯酶)及谷胱甘肽s2轉移酶。

目前對酯酶分子結構和基因結構已經弄清,對其酯酶基因的擴增機制已有了深入了解。不同類農藥的靶標受體基因均已進行克隆,如鈉離子通道基因,目前已利用高等動物鈉離子通道基因作探針,分離到了昆蟲中鈉通道基因。另外還有GABA受體復合體、乙酰膽堿各型受體基因、乙酰膽堿酯酶基因、激素受體、Bt受體等。昆蟲細胞色素P450的研究也深入到分子水平。P450活性提高在許多殺蟲劑抗性中具有重要作用,然而與P450相關的抗性分子基礎了解的尚少。隨著對P450分子基礎的深入研究,將會以本質上闡明昆蟲P450與抗藥性的關系,并深層次揭示昆蟲生理生化及其與環境的適應性之間的聯系。

二、發酵技術的應用

微生物發酵生產的抗生素已在植物保護上的廣泛使用。我國于1959年引進蘇云錦芽孢桿菌殺蟲劑,簡稱Bt殺蟲劑。1965年,在武漢建成國內第一家Bt殺蟲劑工廠,開始發酵Bt殺蟲劑,代號叫“青蟲菌”；隨后我國自己篩選Bt菌株并生產。Bt殺蟲劑是一種對人安全的殺蟲劑,已在綠色食品及無公害農產品生產上發揮了重要的作用。

目前我國已成為世界上最大的井岡霉素和阿維菌素生產國。這兩種抗生素是用不同種的鏈霉菌發酵生產的。阿維菌素是一種超高效的殺蟲生物農藥,每公頃用量僅3000～7500mg。主要用于防治小菜蛾、潛葉蛾、螨類等害蟲。

三、植物基因工程技術

3.1 植物基因工程技術概況

植物基因工程技術是利用生物或物理化學的手段將目的基因導入植物細胞,以獲得人們需要的轉基因植物的一項基因工程技術。植物的遺傳轉化目前可分為間接轉移和直接轉移兩類,通過染色體DNA的Southern分析、多聚酶鏈式反應技

術等方法可檢測基因轉移是否成功。

3.2 植物抗逆基因工程

1983年,轉基因植物(煙草和馬鈴薯)首次誕生。不到幾年時間,科學家們就培育出了數十種具有抗蟲、抗病毒和抗除草劑的農作物新品種。一些重要農作物品種,并在生產上推廣用,如棉花、煙草、大豆、花生、油菜等都包括在內。在1989年10月至1991年4月,由美國農業部和環保局批準的47個轉基因工程植物大田試驗中,抗蟲和抗除草劑的轉基因工程作良種就有30種。因此,植物基因轉移首先能在生產上應用的就抗蟲、抗病和抗除草劑良種。.2.1 抗蟲育種

通過基因轉移提高植物的抗蟲性。云金桿菌是昆蟲病源微生物中用來進行害蟲防治最廣譜的1種,可防治80多種農林害蟲,殺蟲效果達80%以上的有20多種。利用基因工程技術將蘇云桿菌病毒素中殺蟲活性最高的δ內毒素基因轉移到煙草、番茄、棉花等作物上,使δ內毒素基因在這些作物上表現出來,鱗翅目昆蟲的幼蟲取食這些作物就會中毒死亡。現已從豌豆、豇豆、慈菇中分離到蛋白酶抑制劑及其基因,也得到了抗蟲基因工程植株。國外把抗蟲基因導入歐洲黑梅,得到的轉基因歐洲黑梅可使取食的舞毒蛾和楊尺蠖死亡率高達100%。植物抗蟲基因工程在煙草、番茄、馬鈴薯、玉米、水稻、油菜等20多種植物中都取得了重大成果,能抗煙青蟲、楊尺蠖、舞毒蛾、玉米螟等昆蟲。

3.3 微生物農藥

生物技術在微生物農藥開發中的應用,能夠代替化學農藥而起到防治害蟲的效果。微生物農藥是公認的“無公害農藥”,防治對象不易產生抗藥性,不傷害天敵；繁殖快,能利用農副產品甚至工業廢水廣泛生產,是綜合防治農林病蟲害的重要手段。根據用途和防治對象的不同,微生物農藥可分為微生物殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、殺鼠劑和生長調節劑等。諸如假單胞桿菌型、莓力菌殺蟲劑以及枯草桿菌殺蟲劑等的使用,極大的避免了有機化學農藥產生的危害作用。利用昆蟲重組病毒防治害蟲,可以利用寄生在昆蟲體內的昆蟲桿狀病毒,如果將此病毒的基因中插入和表達外源基因如節肢動物或細菌來源的昆蟲毒素、昆蟲激素或酶,就能夠擾亂害蟲內部的代謝平衡,從而達到了滅蟲的目的。另外許多微生物農藥也在積極的研發過程中,微生物農藥的具有非常廣闊的市場前景。

四、遺傳工程與生物防治

轉基因作物，又稱基因改良作物，即運用重組DNA 技術將外源基因整合于受體作物基因組、改變其遺傳組成后產生的作物及其后代。轉基因作物通常含有至少一種非近源種的遺傳基因，其抗病蟲害或抗逆性顯著增強、農藝性狀或產品質量顯著改善，現已開始在世界范圍內得到廣泛的應用。1983 年，轉基因植物（煙草和馬鈴薯）首次誕生。1986 年，轉基因抗蟲和抗除草劑植物開始進入田間試驗。1994 年，首批轉基因植物產品——延熟保鮮的番茄和抗除草劑棉花在美國獲準進入市場銷售。至 1998 年 6 月，國外批準商業化應用的各類轉基因植物產品（品牌）已近90 種。其中，大部分都與病蟲草害防治有關，例如抗蟲（玉米螟）玉米、抗蟲（棉鈴蟲、紅鈴蟲）棉花、抗蟲（甲蟲）馬鈴薯等。另據統計，1996 年轉基因農作物世界種植面積約為 200 萬 hm2，1997 年猛增到 1 280 萬 hm2，1998 年又上升到 2 600 萬 hm2。在美國，轉基因玉米、大豆和棉花的種植面積已分別占各種作物總種植面積的 25%~33.3%。

我國轉基因植物的研究也獲得了很大的發展。據統計，國內正在研究和開發的轉基因植物約 47種，涉及各類基因 103 種。其中與病蟲草害防治有關的基因約 62 種。近幾年間研究的基因數量和轉基因植物的種類又有增加。近年來，轉蘇云金芽孢桿菌（Bt）殺蟲晶體蛋白基因的棉花最為引人矚目。我國現已育成 10 多個殺蟲效果顯著、豐產性好、纖維品質優良，適于不同生態條件種植的品種或品系，這些材料已在國內 9 個省市（區）大面積試種、示范和應用。新一代雙價抗蟲棉（含 Bt 殺蟲蛋白和胰蛋白酶抑制劑 2 種基因）品系已進入了大面積示范。我國已成為在世界上獨立研究成功轉基因抗蟲棉，并擁有自主知識產權的第 2 個國家。

抗植物蟲害的基因很多,目前經常使用的主要有3種:豇豆胰蛋白酶抑制劑基因(CpTI)、植物凝集素基因(1ectin gene)和來源于蘇云金芽孢桿菌的殺蟲結晶蛋白基因(Bt基因)[2]。其中以植物Bt基因工程方面的研究最多,應用也最為普遍,且發展很快。

五、展望

面對 21 世紀人口、糧食、資源、環境等重大問題的挑戰，農業生物技術將會發揮更重要的作用，逐步成為最高活力和最具實力的新興產業。國外一些科學家已提出了“分子農業”的新概念，并預言以生物技術廣泛應用為特點的第二次“綠色革命”即將興起。與植物保護有關的生物技術無疑將會繼續在其中扮演重要的角色。隨著抗病蟲基因資源的不斷發掘利用、植物與病菌相互作用分子機理研究的繼續深入，以及生物技術本身的不斷發展，21 世紀初除了抗蟲、抗病毒和抗除草劑轉基因植物走向產業化，植物抗細菌病和抗真菌病基因工程的研究將會取得突破并走向應用。為阻止病蟲對轉基因植物產生抗性，將會設計和應用新的分子策略，通過病菌或昆蟲本身的基因操作有可能找到消滅病蟲的新方法，由于對有益病毒、細菌和真菌分子生物學研究的深化，生防微生物的遺傳改良將更有成效，遺傳工程微生物農藥將成為生物防治的重要手段，基因工程與傳統技術的結合將會推動病蟲害綜合防治步入一個新的發展階段。

六、參考文獻

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第二篇：植保生物技術學習總結要求

一個個面試當然是最好的方式，但人太多。這樣吧，每人寫一份課程學習總結。

1、學到了什么；

2、哪些想學沒學到；

3、怎樣鑒定一種病原真菌或細菌或病毒？

4、怎樣設計特異性PCR引物？

5、植物病理學對生命科學和生物技術有哪些重大貢獻？

放假以前交

第三篇：生物技術及應用專業

生物技術及應用專業

培養目標：

本專業培養具有系統的生物技術基本理論、基本知識、基本技能的人才，受到嚴格的科學思維訓練，了解生物技術及相關學科的發展和前沿，具備從事與分子生物學、細胞工程、發酵技術、食用菌栽培、農產品加工等生物技術有關的研究、開發與管理的基本能力，能適應社會需求且有一定創新能力和創業潛力的高端技能型專門人才。

主干課程：

生物化學、細胞生物學、遺傳學、分子生物學、微生物學、細胞工程、發酵技術、食用菌栽培、酶應用技術、農產品貯藏與加工技術、生物農藥與肥料等。

就業方向：

畢業生主要就業領域為生物技術方面的應用技術開發領域、食品加工、醫藥工業、環境保護、生物化工等領域；有關科研院所和大專院校的實驗工作、食用菌工廠、花卉苗木公司及在應用生物技術、食品發酵、植物與細胞組織培養等領域。

第四篇：生物技術在園藝作物上的應用

生物技術在園藝作物上的應用

改革開放以來，中國人民感覺到的最大最實在的變化就是農業的變化，特別是園藝產業的變化對我國人民生活質量的提高起了重要的推動作用。目睹近十幾年來琳瑯滿目的園藝產品大市場的巨大變化，分析園藝產業發展的動力和科技問題，不難發現，生物技術的應用對園藝產業發展的貢獻。例如，組織培養技術帶動了蘭花產業的發展，無病毒苗木快繁技術改變了以前香蕉、草莓以及許多花卉的繁殖方式。生物技術的發展減少了人類對自然的依賴程度。有人認為，21世紀是生命科學的世紀。生物技術是目前生命科學中最為活躍的領域。它側重在技術，必然與產業聯系緊密。

生物技術的種類包括：（1）基因工程

（2）細胞工程，包括動、植物細胞的體外培養技術、細胞融合技術（細胞雜交技術）、細胞器移植技術等。

（3）酶工程，包括酶的固定化技術、細胞的固定化技術，酶的修飾改造技術及酶反應器的設計等技術。

（4）發酵工程，也稱微生物工程。（5）蛋白質工程等

一，園藝植物組織培養的理論基礎與基本技術

（一）植物組織培養（Plant Tissue Culture）：指通過無菌操作分離植物體的一部分，接種到培養基上，在人工控制的條件下（包括營養、激素、溫度、光照、濕度）進行培養，使其產生完整植株的過程。也稱之為離體培養。

（二）植物組織培養的理論基礎

1.植物細胞全能性（Cellular totipotency）：

定義：任何具有完整細胞核的植物細胞，都擁有形成一個完整植珠所必須的全部遺傳信息和發育成完整植株的能力。

原理：生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質，都有發育成為完整個體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個活細胞都應該具有全能性。差異：（1）受精卵的全能性最高；

（2）受精卵分化后的細胞中，體細胞的全能性比生殖細胞的低。

全能性體現的兩個過程: 一個已分化的細胞要表現它的全能性，必須經歷兩個過程，即首先要經歷脫分化過程，然后再經歷再分化過程。再分化的過程有兩種方式： 一是器官發生方式 二是胚胎發生方式

分化〔differentiation〕： 細胞在分裂過程中發生結構和功能上的改變，從而在個體發育中形成各類組織和器官完成整個生活周期。

脫分化〔dedifferentiation〕: 已分化好的細胞在人工誘導條件下，恢復分生能力，回復到分生組織狀態的過程。

再分化〔redifferentiation〕: 脫分化后具有分生能力的細胞再經過與原來相同的分化過程，重新形成各類組織和器官的過程。2.激素（植物生長調節劑）調控

植物生長調節劑是培養基中的關鍵性物質，用量極少，但起著十分重要明顯而調控作用。

植物生長調節劑包括生長素、細胞分裂素及赤霉素等多種，它們在植物組織培養中具有不同的作用。（1）生長素

用于誘導愈傷組織的形成，體細胞胚的產生以及試管苗的生根，更重要的是配合一定比例的細胞分裂素誘導腋芽和不定芽的產生。

常用的生長素:2,4—二氯苯氧乙酸（2，4-D）、萘乙酸（NAA）、吲哚乙酸（IAA）和吲哚丁酸（IBA）等。作用強弱順序:2，4-D＞NAA＞IBA＞IAA。(2)細胞分裂素

促進細胞分裂與分化，延遲組織衰老，增強蛋白質合成，促進側芽生長及顯著改變其他激素作用的特點。

常見的細胞分裂素有：2—異戊烯腺嘌呤（2-iP）、玉米素（ZT）、6—芐基氨基腺嘌呤（6-BA）、激動素（KT）、苯基噻二唑基脲（TDZ）。作用強弱順序: TDZ ＞ 2—ip＞ZT＞6—BA＞KT。(3)赤霉素

在植物組織培養中應用的僅有GA3一種，它是一種天然產物，能促進已分化芽的伸長生長。其他植物生長調節劑: 如脫落酸（ABA）、乙烯利（CEDP）等在植物組織培養中也有一定的應用。

生長素/細胞分裂素的比值: 大時有利于根的形成，這時生長素起主導作用；比值小時，則促進芽的形成，這時細胞分裂素起主導作用。

（三）基本技術

1, 快速繁殖種苗 2.無病毒苗(virus free)的培養 3，倍性育種，縮短育種年限，雜種優勢明顯。4，克服遠緣雜交的不親合性和不孕性（胚培養）5，工廠化育苗

二，園藝植物脫毒與離體快速繁殖

植物快速繁殖技術概念：將外植體在人工培養基和合適的條件下進行培養，以在短期內獲得大量遺傳性一致的個體的方法。包括無菌培養物的建立，芽的增殖，誘導生根和試管苗的馴化和移栽四個階段。

脫毒方法：（1）物理方法：X射線，紫外線，超短波，熱處理等。

（2）化學方法：許多化學藥品

（3）生物方法：種子繁殖，莖尖培養脫毒 三，園藝植物的細胞工程

生物技術在農業上己展現出廣闊的應用前景。尤其是植物花藥培養及細胞突變體的篩選已直接用于作物育種。安徽省農科院園藝研究所于60年代起從事水稻花藥培養,在獲得花培新品種晚粳76一2基礎_匕又開展了體細胞無性系變異的利用及篩選方法的研究。該項研究在1984年國際植物遺。（《北方園藝》

1991年10期）四，園藝植物的染色體工程

植物細胞染色體工程李國英譯（東北農業大學園藝系·哈爾濱）１．前言所謂植物細胞染色體工程的含義所指的是，原來多倍體和單倍體等以染色體組的增減和異倍體的產生為目的．對于染色體數的操作是通過雜交進行的，而隨著近年來植物細胞組織培養及染色體操作等技術的不斷進步。通過花粉培養育成單倍體及采用ＰＥＰ等減數化處理，由分離的染色體移植產生異倍體及基因的部分導入，染色體基因測繪等，包括各種各樣內容的操作技術，已經可以進行了。對此，在植物細胞水平的染色體操作，最近已經開始引起人們的注意，即是染色體分離，識別、鑒定、移植等問題已成為人們談論的話題。２．從培養細胞分離染色體染色體的分離，可能在細胞分裂期開始進行，因此，染色體能夠分離的植物體的部位是莖尖及根尖分生組織，或者僅限于花粉母細胞和卵細胞等生殖器官的細胞。在這里，從花粉母細胞以外所獲得的分裂細胞數對染色體的分離是不合適的。由于減數分裂期的花粉母細胞是大體完全同步的分裂系，所以對于染色體的提取也是效率高的最好材料。然而，由于花蕾獲得時期的限制，不能提供經常實驗，這是個缺欠。（來源：《北方園藝》1995年第02期 作者：李國英）五，園藝植物遺傳轉化

誘發多倍體技術 秋水仙素是育種工作者用于染色體數目加倍的一種非常重要的化學物質。其作用是抑制細胞有絲分裂中紡錘絲形成和阻滯染色體運動，從而使染色體分散，但不形成新的細胞壁，因此，使經處理的細胞多出一組額外的染色體。

秋水仙素有巨毒，使用時必須小心。常用的劑量為0.05——0.2％，溶液最好新鮮配制。在配制時，應先將其粉末溶解在幾滴工業酒精中，而后再補足需加的水。

處理單子葉植物的種子或籽苗時，可直接浸漬于秋水仙素溶液。但處理雙子葉的籽苗時，通常是將一滴秋水仙素溶液滴在生長點上，在子葉張開后，每天滴一次或兩次，連續滴幾天。如果植株表面有蠟質或毛，可以先將植株浸濕，然后再滴。除此之外，已長大的植株或它的一部分，也可以處理，但必須是分生組織或愈傷組織。有時，處理莖上的腋芽、接穗和砧木切割的表面也會有效。若將百合的鱗莖浸泡在0.1％的秋水仙素溶液中八小時左右，其鱗莖表面生出的不定芽，也會從鱗片中吸收到溶液，并可產生高比率的染色體加倍。其它帶有鱗莖的植物，也可以用類似的方法誘發。但是，以秋水仙素處理水仙，卻遇到了困難。1976年North在處理前先將鱗莖切成小塊，并使每塊上帶有兩個鱗芽，在鱗片之間滴加溶液處理，結果十分容易地使鱗芽細胞的染色體得到了加倍。

在處理籽苗或植株的局部時，不會使整個籽苗或整條枝條的細胞染色體都得到加倍，因此，必須對材料進行檢測，其指標可以以葉子的大小和寬度的增加或以氣孔及葉片表皮細胞大小的差異性來表示。當檢測局部的指標時，可以用鑷子小心地撕下表皮，將處理過的和未處理的材料分別放在顯微鏡下進行同步鏡檢。凡得到染色體加倍的材料，其氣孔的大小普遍增加10——30％。具體操作方法是，用指甲油在葉片上涂一薄層，待干后，將其表皮剝下放在顯微鏡下測量。這種方法對許多材料都能迅速辦到，但是，對一些葉片上帶毛的植物則不易辦到。此外，以花粉粒的多少為指標進行測定也是可能的，因為多倍體的花粉一般都比二倍體多；但是需要等到開花后才能進行（詳細操作待另篇敘述）。

有時用莖的頻繁扦插和熱沖擊的辦法也可以誘導染色體加倍，但都不如用秋水仙素處理來得可靠。當用秋水仙素溶液處理得不到預期效果時，還可以考慮在加壓的條件下使用一氧化二氮。這一方法曾成功地獲得四倍體的郁金香，并用它來生產種子。

六，園藝植物生物技術與生物信息學

科學基礎：1，發達的，復雜的，可相互交流的數據庫系統； 2，強有力的創新算法和軟件；

3，自動化的大規模高通量的生物學研究方法和平臺技術

本質：利用計算機科學和網絡技術來解決生物學問題

生物技術是在分子生物學基礎上建立的、為創建新的生物類型或新生物機能的實用技術，是現代生物科學和工程技術相結合的產物，在園藝作物應用較為廣泛的包括細胞工程、染色體工程、基因工程、分子標記等技術。l 細胞工程、染色體工程與園藝作物育種細胞工程是以細胞為基本單位，在離體條件下進行培養、繁殖或人為地使細胞的某些生物學特性按人們的意志發生改變，從而改良生物品種和創造新品種，加速動物和植物個體的繁殖，或獲得某些有用的物質的過程。主要包括組織快繁、花藥培養、原生質體培養、人工種子等幾個方面。染色體工程包括染色體操作和染色體組操作，它不僅在改良植物的遺傳基礎和培育新品種上受到重視．而且也是基因定位和染色體轉移等基礎研究的有效手段，在蔬菜育種中應用最多的是單倍體育種、多倍體育種和體細胞融合等。1．1 組織培養快速繁殖組織培養快速繁殖是目前植物細胞、組織培養中應用最多、最有效的一種快速生產脫毒種苗的手段，其突出特點是快速，而且材料來源單一，遺傳背景均一，不受季節和地區等限制，重復性好。

生物技術在南瓜育種中的應用 來源：《蔬菜》2011年第02期

作者：閆世江;張繼寧;劉潔;選擇

南瓜為葫蘆科(Cucurbitaceae)南瓜屬(Cucurbita)中的1年生草本植物,起源于美洲大陸,栽培種及野生近緣種共有27個[1]。南瓜栽培種有5個,而我國栽培的主要有3個:南瓜(Cucur bita moschataD.)又名中國南瓜,筍瓜(C.maxima D.)又名印度南瓜,西葫蘆(C.pepo L.)又名美洲南瓜[2]。南瓜在我國有悠久的栽培歷史,可作糧食、蔬菜、籽用、觀賞和飼料等之用。南瓜還可以入藥,飲食須知、本草綱目等古籍對南瓜也有記載。隨著科學技術的發展,人們對南瓜又有了更深的了解,南瓜含有豐富的維生素A、維生素C、胡蘿卜素、糖類、淀粉、鈣質等,有很高的營養價值和較高的醫療保健作用[3]。隨著生產的發展,傳統的育種技術已不能滿足人們的需要,因此在南瓜育種中運用生物技術逐漸被大家所重視。作為一種高新技術,生物技術是分子遺傳學、生物化學、微生物學等基礎學科發展的產物,在整個科學領域中占據了越來越顯著的地位。作為世界新技術革命的重要組成部分,生物技術已經成為人類徹底認識和改造自然界,克服人類自身所面臨的人口膨脹、糧食短缺、環境污染、疾病危害、能源資源匱乏等一系列重大問

總而言之，生物技術對于園藝產業及人類發展均有積極作用，可以改善人類生存環境并對人類健康有積極促進作用，提高食物營養水平，改善環境，但不可否認它也有一定的消極作用，有很多的不確定因素，有很多還有待于進一步研究與改良。

我們應用辯證的眼光去看待生物技術在園藝產業中的作用，既要看到積極的一面，也要留意消極的一面。

第五篇：生物技術在園藝中的應用

生物技術在園藝設計植物中的應用

摘要：用植物組培來培育無毒育苗木、優良品種苗快速繁殖、園藝樹木新品種的培育等等。生物技術使園藝植物在設計中得到更好，更廣泛的應用，不僅局限在造型、體態上面，從內在基因、細胞、組織上改變植物；使植物資源多樣化，給設計帶來了新鮮感。

Abstract: Plant tissue culture , cell engineering , gene engineering and other modern biotechnology to develop non-toxic sterile seedling, seedling rapid propagation of superior varieties, gardening trees breeding and so on.Biological technology make it better in the design of horticultural plants, more widely used, not only in shape, body, and change the plant from the internal genes, cells, tissue;be diversify.關鍵詞：園藝植物、生物技術、組織培養、應用、景觀環境、設計 生物技術在園藝植物的研究和培育上有著重大的意義。生物技術在園藝科學上的研究主要內容包括園藝植物組織培養，園藝植物細胞工程，園藝植物染色體工程，園藝植物基因工程和園藝植物分子標記。本文主要是對植物組培技術的研究。

園藝植物組織培養是指在無菌和人工控制的環境條件下，利用人工培養基，對園藝植物組織的胚胎、器官、組織、細胞、原生質體等進行立體培養，使其再

[1] 生發育成完整植株的過程。組織培養技術給園藝植物帶來了很大的變革。從以前的單一色彩，單一種類，變化到多種色彩，多種形態。給設計提供了很多的便捷資源。組織培養技術提高了園藝植物的質量，也提高了生產的效率。給設計師們帶來了新的構思。花卉、樹木的種類繁多，色彩艷麗，培養方式的多樣化，在園林景觀中起著非常重要的作用。組織培養技術使花卉、樹木的應用形式越來越多樣化。園藝植物不僅給人們帶來優美舒適的生活環境，更重要的是創造了是與人類生存的生態環境。園藝植物在現代社會中的應用越來越多，在綠化景觀環境中體現的愈發明顯。

通過以下幾個方面來講述組織培養在園藝植物中的應用： 一．種質資源的保存

植物的種質資源的多樣性，使得設計有多樣性，對于一些沒法預料的災害等，我們可以通過這種方式來保存物種多樣性，使一些珍貴的植物能夠保存下來。現在已經有很多的種植物滅絕，通過組織培養的技術就可延續和保存這些植物種類，使這些植物得到較為永久性的保存，增加種質資源的多樣化。植物種質的保

[2]存與監測研究對生物多樣化包補和生物技術都有著十分重要的意義。

園藝樹種種質資源的長期保存主要采用超低溫的方法。一般以液氮（-196℃）為冷源，是溫度維持在-196℃以下。在這溫度下，新陳代謝活動基本停止，也不可能發生遺傳變異，因而對種質進行了長期的保存。

二．快繁技術

自然條件很難達到快速、高效的目的繁殖植物，通過組織培養我們可以有效的快速繁殖植物。植物組織培養快繁技術是利用植物組織培養技術對外植體進行

[2]離體培養，使其在短期內獲得遺傳性一致的大量再生植物的方法。使用這種方法，繁殖效率高，不受季節、氣候條件的影響，而且培養條件可控制便于對各種環境進行調控。占用的面積小，管理方便。可以自動化控制生產。

已有數百種植物由愈傷組織分化出小植物，也可由愈傷組織再分化，最后產生不定芽或胚狀體，形成植株。但是從它產生的植物常常會發生多倍體、非整倍體和各種基因水平上的變異，不能全部保存原種特性，因而妨礙了它在快速繁殖上的廣泛的應用。另一個不利的因素是愈傷組織在經過多次繼代培養后，常會喪[3]失再生植株的能力。但是，這的確加快了植物的繁殖速度，我國的園林設計正處于起步階段，所以快繁技術對植物的需求量和豐富度都有著重要的作用，快繁技術可以促進植物的生長滿足園藝設計的需求。三．植物脫毒

植物在生長發育的過程中會感染各種的病毒病害。導致植物的生長受到抑

[4]制，形態變異，產量下降等，會造成極大的經濟損失。由于基因的變異等原因，造成很多的植物感染病毒。園藝植物在景觀設計中的作用非常大。，病毒導致園藝植物的生命短暫，或者形態不美觀，影響設計的美感。所以培養無病毒植株，能夠提高植物的質量，對園藝設計景觀有種重要的作用，培育無病毒植株是解決植物病毒問題的首選，通過植物組培技術培養脫毒的植株來阻止病毒的傳播，來提高植物的質量和產量。四．遺產轉化

園林遺傳轉化是指通過某種途徑將外源基因導入受體園林植物基因組中，并

[5]使之在受體園林植物內實現功能表達。通過基因轉移技術可以把不同來源的基因導入植物細胞，并整合到植物基因組中，獲得轉基因植物。通過遺傳轉化轉化可以改良園林植物品種。提高育種效率，育成不同種類的新品種。

轉基因可以改變植物的顏色、形態、種類等各種特性。這些都給園藝植物增

[6]加了很多的特色，如藍色的月季，黃色的仙客來，紅色的鳶尾等，在設計中，能夠應用這些不同的形態特點來創造出不同的主題，表達不同的思想，給人以不同的需求，滿足人們不同的審美需求。

綜述：現在，隨著人們生活水平的提高，許多地方，以觀光、旅游、采摘等為主體閑園藝、生態景觀等迅速發展。城市景觀的設計越來越受到注重，綠色的園藝植物也被廣泛的應用起來。所以生物技術在園藝植物中起了很大的作用，通過組培技術我們能夠大量的生產園藝植物，并得到優良質量的植物，滿足園藝設計對植物的大量需求，促進我國園林設計快速的發展起來。

參考文獻：

[1]園藝植物生物技術/鞏振輝主編。北京：科學出版社，2009 [2]園林植物組織培養技術/王金剛，張興主編。北京：中國農業科學技術出版社。2008.8 [3] 朱至清.植物生物技術簡介(一)——經濟植物快速繁殖[J].生命世界，1984 [4] 趙爽、陳國菊，蔬菜作物抗病毒基因工程研究進展[J].中國蔬菜,2006 [5]李向輝等，植物遺傳操作技術，科學出版社，1988 [6] 園林花卉應用設計·配置篇/耿欣、程偉、馬娛、主編。武漢：華中科技大學出版社，2009.7