植物病蟲草害防治中生物技術(shù)的運用

1、試論植物病蟲草害防治中生物技術(shù)的運用摘要：目前導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)的一個主要原因就是植物中容易出現(xiàn) 病蟲草害現(xiàn)象，所以如何利用生物技術(shù)進(jìn)行抗病蟲草害作物的培 養(yǎng)，已成為目前農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個新興方向?；诖?，文章主要對植 物病蟲草害防治中生物技術(shù)的運用進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：植物病蟲草害防治；生物技術(shù)；運用通過有益微生物技術(shù)來對病蟲草害進(jìn)行防治，對于保護(hù)生態(tài)環(huán)境 上具有突出的優(yōu)勢，而且逐漸受到了社會各界的重視，不過其在繼 續(xù)發(fā)展應(yīng)用的過程中由于某些菌劑的效能發(fā)揮不是很好，導(dǎo)致擴(kuò)大 發(fā)展遇到了一定程度的阻礙。不過伴隨著利用生物技術(shù)對植物病蟲 草害進(jìn)行防治取得的越來越多的成就，針對克服了上述所說的不足 之處，目

2、前已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最為活躍的應(yīng)用前沿。1在對植物的病害防治過程中，生物技術(shù)的主要應(yīng)用1.1植物在進(jìn)行抗病毒病害過程中應(yīng)用到的基因工程（1）cp基因。cp基因也就是指病毒外売蛋白基因，它可以有效 的將植物對于病毒的免疫性能進(jìn)行誘導(dǎo)，到目前為止，國內(nèi)外在構(gòu) 建和轉(zhuǎn)化外殼蛋白基因上卓有成效，例如煙草花葉病毒、馬鈴薯x 和y病毒以及苜?；ㄈ~病毒等，而且述獲得了工程植株，它能夠?qū)?病毒產(chǎn)生一定免疫力，還具有良好的遺傳功能。到目前為止，為了 提高抗病毒的能力，部分實驗室已經(jīng)著手將cp基因和其他具有抗 性的基因進(jìn)行結(jié)合實驗，例如將病毒中的cp基因進(jìn)行同時轉(zhuǎn)化或 者是通過把cp基因和sat-rna基

3、因進(jìn)行構(gòu)建，從而將其轉(zhuǎn)化到同 一載體的植物中。(2) rp基因。rp基因也就是病毒的復(fù)制酶基因, 這里所說的復(fù)制酶指的是通過病毒進(jìn)行編碼，利用特異形式合成病 毒的止負(fù)鏈rna的rna聚合酶，其主要作用就是能夠?qū)⑷L的病毒 基因組dna進(jìn)行合成，此外，還能把一些具有缺陷的復(fù)制酶基因在 植物中進(jìn)行轉(zhuǎn)入，轉(zhuǎn)入之后可能會跟正常的復(fù)制酶發(fā)生競爭現(xiàn)象， 對病毒的復(fù)制產(chǎn)生干擾。(3) sat-rna以及中和抗體。sat-rna也 就是衛(wèi)星rna,它是一類低分子量的rna,只有依賴于病毒才能夠 進(jìn)行復(fù)制，在復(fù)制的過程中能夠?qū)o助病毒的復(fù)制產(chǎn)生干擾，并且 將其癥狀的表達(dá)也進(jìn)行改變，在植物的基因工程中，主要采用的

4、是 將病毒的癥狀進(jìn)行減弱的sat-rnao在煙草以及番茄上利用cmv sat-rna進(jìn)行轉(zhuǎn)化，已經(jīng)獲得了巨大的成功，在田間，對于cmv的 侵染，轉(zhuǎn)基因煙草表現(xiàn)出了其高度的抗性，通過進(jìn)行隆和序列的分 析，在該病毒進(jìn)行中和抗體的基因工程里打下了堅實的基礎(chǔ)。1.2植物在進(jìn)行抗真菌病害的過程屮應(yīng)用到的基因工程幾丁質(zhì)酶基因以及3-1,3葡聚糖基因?？谇耙呀?jīng)了解到的幾丁質(zhì)jiff酶可以利用水解菌絲尖端來進(jìn)行新的兒丁質(zhì)合成，可以利用其對病 原真菌的繁殖進(jìn)行良好的抑制，很多植物在遭受到病菌的侵染之 后，會形成一定的防衛(wèi)機(jī)制，而幾丁質(zhì)酶就是由于這個過程產(chǎn)生的, 現(xiàn)在已經(jīng)從很多作物里對幾丁質(zhì)酶進(jìn)行了大量的克隆，這

5、些植物包 括煙草、油菜、大麥、菜豆、擬南芥以及水稻和甜菜等。真菌細(xì)胞 壁具有大量的成份，其中包括這里所說的p-1,3葡聚糖，如果將b -1, 3葡聚糖基因以及幾丁質(zhì)酶基因進(jìn)行融合然后轉(zhuǎn)化成為煙草，那 么具有轉(zhuǎn)融合基因的植株對比于轉(zhuǎn)單基因的植株，在蛙眼病上產(chǎn)生 的效果也有明顯的提高；與植保素的合成有關(guān)的酶基因。在植保素 合成過程中，導(dǎo)入一些合成需要的有關(guān)酶基因，可以促進(jìn)植保素的 合成，提高其積累的水平，進(jìn)而對植物的抗病能力起到一定的增強(qiáng) 作用。2在對植物的蟲害進(jìn)行防治時，&物技術(shù)的具體應(yīng)用2. 1蘇云金桿菌6-內(nèi)毒素bt,也就是蘇云金芽砲桿菌，能夠在抱子的形成過程中，將殺蟲 晶體的內(nèi)含物

6、§內(nèi)毒素進(jìn)行合成，是一種革蘭氏的陰性病菌。一般 6內(nèi)毒素是以原毒素的形式存在的，如果被昆蟲食取，將會在昆蟲 的消化道里發(fā)生活化，能夠跟昆蟲腸道的上皮細(xì)胞里包含的特異性 質(zhì)的蛋白相互作用進(jìn)而發(fā)生結(jié)合，在結(jié)合之后全部或者是部分的6 內(nèi)毒素將會在細(xì)胞膜中進(jìn)行嵌合，造成細(xì)胞膜出現(xiàn)孔道現(xiàn)象，破壞 了滲透的平衡作用，導(dǎo)致細(xì)胞破裂，昆蟲幼蟲停止了食取以后發(fā)生 死亡現(xiàn)象。最近幾年來，蘇云金桿菌6-內(nèi)毒素在抗蟲害的應(yīng)用中 起到了良好的成效。2.2蛋白酶抑制劑在大多生物體內(nèi)都含有蛋白酶抑制劑，這種基因可以維護(hù)生物體 發(fā)生正常的代謝，還能夠?qū)ν鈦淼牡鞍姿饷高M(jìn)行預(yù)防，以免造成 機(jī)體的損壞。近年來發(fā)現(xiàn)富含絲

7、氨酸的蛋白酶抵制劑具有廣譜的抗 蟲活性，一般認(rèn)為，蛋口酶抑制劑的殺蟲機(jī)制是抑制昆蟲腸道蛋白 酶活性，能夠?qū)ハx的消化系統(tǒng)造成破壞，進(jìn)而會導(dǎo)致昆蟲缺乏一 定的氨基酸，抑制其正常的生長和發(fā)育最終導(dǎo)致昆蟲的死亡，這種 基因是一種分子量的大小不盡相同的蛋白質(zhì)，目前已經(jīng)被進(jìn)行了多 種的克隆和測序。3在防治雜草的過程中，生物技術(shù)的具體應(yīng)用通過生物技術(shù)，能夠把抵抗除草劑的一些基因順利的轉(zhuǎn)嫁到植物 當(dāng)中去，這里的基因主要包括利用編碼可以分解除草劑的酶、在發(fā) 生擴(kuò)增現(xiàn)象時被除草劑損害了的酶還有替換氨基酸以后無法被除 草劑進(jìn)行識別的酶等，然后獲得抗除草劑植株。如草甘磷除草劑， 具有易降解、不污染環(huán)境的突出優(yōu)點，能分別從細(xì)菌和植物中分離 這種酶的基因aroa并將它轉(zhuǎn)入煙草等作物，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因作物對草甘 磷的抗性增加了近10倍，在田間進(jìn)行施藥以后，能夠真正的達(dá)到“草死苗長”的作用效果，從而將除草劑的應(yīng)用價值進(jìn)行進(jìn)一步的 提咼。4結(jié)語通過繼續(xù)發(fā)掘和應(yīng)用新的抗病蟲基因，加深研究植物和病菌之間 的相互作用機(jī)制，深化發(fā)展生物學(xué)中有益病毒、真菌以及細(xì)菌分子 的研究內(nèi)容，最終幫助利用生物技術(shù)來防治微生物的遺傳進(jìn)行進(jìn)一 步的改良，從而將遺傳工程中對微生物農(nóng)藥的研究發(fā)展為生物防治 植物病蟲草害的主要手段。參考文獻(xiàn)1鄭愛珍現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及前景j安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2