植物病虫草害防治中生物技术的运用.doc

试论植物病虫草害防治中生物技术的运用摘要：目前导致农作物减产的一个主要原因就是植物中容易出现病虫草害现象，所以如何利用生物技术进行抗病虫草害作物的培养，已成为目前农业发展的一个新兴方向。基于此，文章主要对植物病虫草害防治中生物技术的运用进行了探讨。关键词：植物病虫草害防治；生物技术；运用通过有益微生物技术来对病虫草害进行防治，对于保护生态环境上具有突出的优势，而且逐渐受到了社会各界的重视，不过其在继续发展应用的过程中由于某些菌剂的效能发挥不是很好，导致扩大发展遇到了一定程度的阻碍。不过伴随着利用生物技术对植物病虫草害进行防治取得的越来越多的成就，针对克服了上述所说的不足之处，目前已经成为农业科学技术中发展最为活跃的应用前沿。1 在对植物的病害防治过程中，生物技术的主要应用1.1 植物在进行抗病毒病害过程中应用到的基因工程（1）cp基因。cp基因也就是指病毒外壳蛋白基因，它可以有效的将植物对于病毒的免疫性能进行诱导，到目前为止，国内外在构建和转化外壳蛋白基因上卓有成效，例如烟草花叶病毒、马铃薯x和y病毒以及苜蓿花叶病毒等，而且还获得了工程植株，它能够对病毒产生一定免疫力，还具有良好的遗传功能。到目前为止，为了提高抗病毒的能力，部分实验室已经着手将cp基因和其他具有抗性的基因进行结合实验，例如将病毒中的cp基因进行同时转化或者是通过把cp基因和sat-rna基因进行构建，从而将其转化到同一载体的植物中。（2）rp基因。rp基因也就是病毒的复制酶基因，这里所说的复制酶指的是通过病毒进行编码，利用特异形式合成病毒的正负链rna的rna聚合酶，其主要作用就是能够将全长的病毒基因组dna进行合成，此外，还能把一些具有缺陷的复制酶基因在植物中进行转入，转入之后可能会跟正常的复制酶发生竞争现象，对病毒的复制产生干扰。（3）sat-rna以及中和抗体。sat-rna也就是卫星rna，它是一类低分子量的rna，只有依赖于病毒才能够进行复制，在复制的过程中能够对辅助病毒的复制产生干扰，并且将其症状的表达也进行改变，在植物的基因工程中，主要采用的是将病毒的症状进行减弱的sat-rna。在烟草以及番茄上利用cmv sat-rna进行转化，已经获得了巨大的成功，在田间，对于cmv的侵染，转基因烟草表现出了其高度的抗性，通过进行隆和序列的分析，在该病毒进行中和抗体的基因工程里打下了坚实的基础。1.2 植物在进行抗真菌病害的过程中应用到的基因工程几丁质酶基因以及-1,3葡聚糖基因。目前已经了解到的几丁质酶可以利用水解菌丝尖端来进行新的几丁质合成，可以利用其对病原真菌的繁殖进行良好的抑制，很多植物在遭受到病菌的侵染之后，会形成一定的防卫机制，而几丁质酶就是由于这个过程产生的，现在已经从很多作物里对几丁质酶进行了大量的克隆，这些植物包括烟草、油菜、大麦、菜豆、拟南芥以及水稻和甜菜等。真菌细胞壁具有大量的成份，其中包括这里所说的-1,3葡聚糖，如果将-1,3葡聚糖基因以及几丁质酶基因进行融合然后转化成为烟草，那么具有转融合基因的植株对比于转单基因的植株，在蛙眼病上产生的效果也有明显的提高；与植保素的合成有关的酶基因。在植保素合成过程中，导入一些合成需要的有关酶基因，可以促进植保素的合成，提高其积累的水平，进而对植物的抗病能力起到一定的增强作用。2 在对植物的虫害进行防治时，生物技术的具体应用2.1 苏云金杆菌-内毒素bt，也就是苏云金芽孢杆菌，能够在孢子的形成过程中，将杀虫晶体的内含物内毒素进行合成，是一种革兰氏的阴性病菌。一般内毒素是以原毒素的形式存在的，如果被昆虫食取，将会在昆虫的消化道里发生活化，能够跟昆虫肠道的上皮细胞里包含的特异性质的蛋白相互作用进而发生结合，在结合之后全部或者是部分的内毒素将会在细胞膜中进行嵌合，造成细胞膜出现孔道现象，破坏了渗透的平衡作用，导致细胞破裂，昆虫幼虫停止了食取以后发生死亡现象。最近几年来，苏云金杆菌-内毒素在抗虫害的应用中起到了良好的成效。2.2 蛋白酶抑制剂在大多生物体内都含有蛋白酶抑制剂，这种基因可以维护生物体发生正常的代谢，还能够对外来的蛋白水解酶进行预防，以免造成机体的损坏。近年来发现富含丝氨酸的蛋白酶抵制剂具有广谱的抗虫活性,一般认为,蛋白酶抑制剂的杀虫机制是抑制昆虫肠道蛋白酶活性,能够对昆虫的消化系统造成破坏，进而会导致昆虫缺乏一定的氨基酸，抑制其正常的生长和发育最终导致昆虫的死亡，这种基因是一种分子量的大小不尽相同的蛋白质，目前已经被进行了多种的克隆和测序。3 在防治杂草的过程中，生物技术的具体应用通过生物技术，能够把抵抗除草剂的一些基因顺利的转嫁到植物当中去，这里的基因主要包括利用编码可以分解除草剂的酶、在发生扩增现象时被除草剂损害了的酶还有替换氨基酸以后无法被除草剂进行识别的酶等，然后获得抗除草剂植株。如草甘磷除草剂,具有易降解、不污染环境的突出优点，能分别从细菌和植物中分离这种酶的基因aroa并将它转入烟草等作物,发现转基因作物对草甘磷的抗性增加了近10倍，在田间进行施药以后，能够真正的达到“草死苗长”的作用效果，从而将除草剂的应用价值进行进一步的提高。4 结语通过继续发掘和应用新的抗病虫基因，加深研究植物和病菌之间的相互作用机制，深化发展生物学中有益病毒、真菌以及细菌分子的研究内容，最终帮助利用生物技术来防治微生物的遗传进行进一步的改良，从而将遗传工程中对微生物农药的研究发展为生物防治植物病虫草害的主要手段。参考文献1 郑爱珍.现代生物技术在农业生产中的应用及前景j.安徽农业科