生物技术在农业方面的应用
一、生物技术概念介绍
生物技术又称为生物工程，或称为生物工程技术，是指利用生物的特定功能，通过现代工程技术的设计方法和手段来生产人类需要的各种物质，或直接应用于工业、农业、医药卫生等领域改造生物，赋予生物以新的功能和培育出生物新品种等的工艺性综合技术体系。生物技术包括传统生物技术和现代生物技术两部分，现代生物技术是在传统生物技术的基础上发展起来的，但与传统生物技术又有着质的差别。
二、现代生物技术的发展
现代生物技术的发展是以２０世纪７０年代ＤＮＡ重组技术的建立为标志。１９５３年提出了ＤＮＡ的双螺旋结构模型，阐明了ＤＮＡ的半保留复制模式，从而开辟了分子生物学研究的新纪元。１９６１年破译了遗传密码，揭开了ＤＮＡ编码的遗传信息是如何传递蛋白质这秘密。１９７２年实现了ＤＮＡ体外重组技术，标志着生物技术的核心技术———基因工程技术的开始，它向人们提供了一种全新的技术手段，使人们可以按照意愿在试管内切割ＤＮＡ，分离基因并进行重组后导入其它生物或细胞，以改造农作物或畜牧品种；也可以导入细菌，由细菌产生大量有用的蛋白质或作为药物；也可以直接导入人体进行基因治疗。显然，这是一项技术上的革命。以基因工程为核心，带动了现代发酵工程、现代酶工程、现代细胞工程以及现代蛋白质工程的发展，形成了具有划时代的意义和战略价值的现代生物技术。农业生物技术是指运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程以及分子育种等生物技术‘改良动植物及微生物品种生产性状、培育动植物及微生物新品种、生产生物农药、兽药与疫苗的新技术。应用生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物以及畜禽、鱼类等新品种；可以进行再生能源的利用解决能源短缺问题；可以扩大食饲料、药品等来源，满足人类日益增长的需要；可以进行无废物的良性循环，减少环境污染，充分利用各种资源等。
三、生物技术在农业中的应用
1.植物生物技术
植物生物技术是一门研究植物遗传规律、探索植物生长发育机理，应用现代生物技术改良遗传性状、培育新品种、创造新种质的学科。（1）植物育种和繁殖
随着生物技术的发展，人们已经可以把一个品种、品系的理想遗传性状转入另一品种、品系，以提高植物的价值、产量和质量。在番茄中导入编码ＥＦＥ酶的反义基因，使得ＥＦＥ酶活性降至正常的５％以下，成功限制了乙烯的生成，果实生理成熟后长期保持坚硬，仓贮一个月以上不会软化、不会腐烂，很大程度上提高了番茄的耐贮藏性能和经济效益。将大
豆中分离出来的热休克蛋白基因导入烟草中，当把这种烟草放在４２℃条件下时，大豆的热休克蛋白基因就在烟草中表达，并起保护作用。总的来说，获得的优良的新的植物品种或品系具有更好的植物抗逆性、抗虫性、抗病性、抗机械损伤性等，这比通过传统育种技术，如品种杂交技术更省时，更具效益。（2）植物基因工程
植物基因工程是指用人工的方法，从不同生物中提取外源基因片段及载体ＤＮＡ，经过体外切割、拼接和重组，然后采取某种方法，把重组后的带有外源基因的载体ＤＮＡ引入植物细胞，并使其在植物细胞内进行复制和表达，以达到预期的改变受体植物细胞遗传特性的目的的过程。包括抗病基因工程、抗毒基因工程、抗除草剂基因工程等。1986年，Beachy小组首次将烟草花叶病毒（TMV）外壳蛋白（CP）基因导入烟草，培育出抗TMV的工程植株，开创了植物抗病毒素基因工程的新纪元[1]。目前发现了一批新的具有杀虫性的基因，其中包括有植物来源的抗虫基因、几丁质酶基因和过氧化物酶基因，还有动物来源的主要有蝎、蜘蛛等一些昆虫毒素基因[2]。它们已被导入烟草、棉花、油菜、水稻、玉米、马铃薯等多种农作物，在抗虫方面得到了广泛应用，有的已进入了商品化生产。1.1.2植物细胞工程植物细胞工程是指以植物细胞为基本单位在体外条件下进行培养、繁殖和人为操作，改变细胞的某些生物学特性，从而改良品种加速繁育植物个体或获得有用物质的技术。植物细胞培养和组织培养主要应用于农作物的品质改良。相比传统的方法有诸多的优点。不同物种原质体的融合细胞融合能够在细胞水平实现遗传物质的转移和重组，打破种属的界限可应用于植物体的快速繁殖，扩繁优质种苗和新品种或拯救濒危植物。组织培养容易产生变异，增加某种选择压力可从无性系变异株中选出优质、高产、抗病抗逆的新品系。组织培养在种质资源保存上，免去了种植和保存种子的麻烦，为珍稀植物资源的研究和应用提供了可能。2、动物生物技术
和植物生物技术相似，动物生物技术是一门研究动物遗传规律、探索动物生长发育机理，应用现代生物技术改良遗传性状、培育新品种、创造新种质的学科。（1）动物育种和繁殖
现代生物技术在动物养殖业中的应用主要包括动物分子育种、动物繁殖和畜禽基因工程疫苗等方面。动物分子育种是指动物基因技术、胚胎工程技术、动物克隆技术及其它以ＤＮＡ重组技术为基础的各种技术。近年来通过有关各种现代生物技术的综合运用，结合传统的育种方法，科学家们可以把单个有功能的基因簇插入到高等生物的基因组中去，并使其表达，再通过有关的分子生物技术、ＤＮＡ试剂盒诊断和检测加以选择．目前已有转基因鱼、鸡、牛、马等多种动物。人工受精也成为现代畜牧产业的重要技术之一。近年来已逐步扩展到特种动物、鱼类及昆虫等养殖业中，显示了其发展潜力。它能大限度地发挥公畜的种用价值，提高了公畜的配种效能，加速育种步伐，降低生产和提高受胚率，为开展远缘种间的杂交试验工作提供了有效的技术手段。此外，胚胎移植可以迅速提高家畜的遗传素质，加强防疫和克服不孕，还可以在世界范围内运输种质、保种，同时运输胚胎代替运输活畜还可以降低成本，野生动物资源也可以利用这种方式长期保存，以防某些物种灭绝。（2）动物基因工程
动物基因工程是利用DAN重组技术对动物所进行的工程。其实质是改变动物的遗传组成，增加动物的遗传多样性，赋予转基因动物新的表型特征，使之能更好地服务以人类社会。包括动物转基因技术、畜禽基因工程疫苗等。其中动物转基因技术一种是将外源基因转移到动物受精卵中使其整合和表达，以产生具有新遗传特性的动物；另一种是将外源基因在特定调控元件作用下，在一定时间内表达外源蛋白。主要研究是将激素基因导入哺乳动物受精卵内获转基因动物。动物转基因技术在提高畜禽生产性能、改善畜产品品质、提高畜禽抗寒抗病能力等方面应用广泛。
（3）动物细胞工程
动物细胞工程以动物细胞为基本单位在体外条件下进行培养、繁殖和人为操作，使细胞产生某些人们所需要的生物学特性，从而改良品质，
