应用现代生物技术深化作物栽培学科探讨

摘 要 现代生物技术的发展极大地促进了我国农业技术的发展。以现代生物技术在农业栽培学科中的深入应用为研究主题，利用杂交培养与转基因技术两种生物技术，开展了农业技术实践应用技术研究。

关键词 现代生物技术；作物栽培学科；杂交技术；转基因技术

中图分类号：S31 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.23.014

随着我国社会经济与人口的不断增加，提高农业技术水平为社会发展提供有力的农业保障，成为当前农业技术发展研究的重要内容。在这一研究中，研究者发现，现代生物技术的应用对当前与未来农业生物技术发展起到了技术支持作用。正因如此，农业技术研究者对现代生物技术开展了深入化应用研究，特别是其在作物栽培学科中的应用研究，对于作物栽培学科发展起到技术支持作用。为此，以生物技术研究在栽培学科中的深化应用为课题，开展了此次研究工作。

1 现代生物技术原理、发展及构成

在研究中，首先需要了解生物工程原理、发展及其构成，进而为生物技术研究发展打下坚实基础。

1.1 现代生物技术原理与应用领域

现代生物技术，也称为生物工程技术，其主要原理是在分子生物学基础上创建的，新型生物类或新生物机能的实用型技术，是现代生物科学和工程技术相结合的生物技术学科。在当前的科学实践中，现代生物科技应用领域包括农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、医药生物技术与海洋生物技术等各类生物技术研究领域。

1.2 生物科学发展与构成研究

生物科学技术的起源来自于古代发酵技术，经过古代与近代微生物酿造发酵技术发展阶段，形成了当前的现代生物科学技术。在技术应用实践中，现代生物技术与传统酿造发酵技术的区别在于传统发酵技术只是生物机能的利用；而现代生物技术则是科学技术人员利用创造与改造技术方法，形成全新的生物类型和生物机能，进而为人类社会服务[1]。其主要起源于20世纪50年代的生物分子学理论，结合了细胞学、微生物学及基因学等各类生物科学理论，形成的新型生物技术学科。当前，现代生物科学技术主要由分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫学、遗传学、生理学和系统生物学等各学科构成；同时，结合了化学、化工、计算机和微电子等其他类型学科内容，进而形成了一门多学科互相渗透的综合性学科。

2 当前农业作物栽培学科实践研究

农作物栽培学作为农业技术科学重要的一个分支，对当前的农业技术发展起到了不可忽视的作用。在这一学科领域中，其概念与实践应用内容如下。

2.1 作物栽培学概念分析

栽培学是以研究作物的生长发育规律与环境条件的关系、有关的调节控制技术及其原理为主要任务，是一门综合性的技术科学。在这一概念研究中，研究者发现，栽培学概念要点在于以下3个方面。首先，以农作物栽培过程为研究核心；其次，研究重点包括农作物生长规律特与环境条件因素间的关系；最后，如何利用生长条件以及环境因素的调节控制技术，改善农作物栽培与生长质量，降低生长周期的综合性学科。这一学科应用研究的开展作用包括提高农作物栽培生长的数量和质量，降低农作物生产整体成本，提高农民生产劳动效率，实现农业生产经济效益的提升等现实意义。

2.2 栽培学实践应用探讨

在人类农业技术发展中，栽培学一直伴随着农业生产的不断进步与发展。通过对最早期的野生植物进行人工培育，使其具有生产价值与经济性状，再经过培养使其遗传性趋于稳定，使之成为可以适宜人类长期农业生产的作物植物，就是最早期的栽培学应用过程。随着这一技术的不断发展，当前的农业栽培学已经发展到农业生产的各个层面与领域。在农业生产中，栽培技术的应用主要包括了以下内容。一是新型作物品种的培养。随着农业技术的发展，农业生产对于高产、防病性强、营养丰富等新型作用品种的需求正在不断增加。在这一需求引导下，栽培技术人员开展了新型作物栽培研究工作，如高产粮食作物、抗病性强的蔬菜作物等新型作物的培养，保证了农业技术的不断发展。二是新型品种的推广培养。新型农作物在实验推广过程中，会受到地区气候、土壤等各类因素影响，出现变异、病虫害、退化减产等各类问题。而当地的栽培技术人员就需要结合地方特点，开展实地的栽培技术研究，提高新型品种的适应性。三是作物改良研究。新型农作物改良研究，是促进作物质量提升的重要工作。将新型作物品种与地方优秀品种进行杂交改良，提高地方优秀品种质量，避免品种退化的栽培研究，一直是农业研究的重要内容。

3 生物技术在栽培学中的应用研究

将现代生物技术应用到栽培学实践研究中，是当前栽培学科技术发展的重要措施。在农业技术研究中，生物技术的应用有助于新型作物培养的开展。在栽培学实践中，现代生物技术的深化应用包括了杂交与转基因技术两项主要技术的应用。

3.1 杂交技术应用实践研究

作为生物技术主要内容，杂交技术经过多年实践应用，在栽培技术学科领域得到了广泛应用。在杂交技术发展中，分子生物技术、遗传学等生物技术的应用，极大地提高了新型杂交作物品种质量的提升。形态改良主要是利用杂交过程培养出作物株型形态优秀的农作物；而杂种优势则是利用杂交过程，提高作物的遗传特性。两者结合即可培养出产量高、抗病性强、遗传稳定的新型作物种子。当前，在我国水稻杂交技术中，现代生物技术的应用包括了以下几点。一是利用生物分子技术对作物进行杂交改良，培养出超高产与品质改良、抗病抗逆性协调性，提高新品种作物的整体质量；二是进一步将分子生物技术融合深入到常规育种过程中，更好地发挥出分子生物技术在作物改良中的作用；三是结合杂交新品种推广过程，改变杂交研究分子改良技术多是从单个基因或性状入手的现状，建立整体化的研究调控网络，做好系统化的作物改良研究体系建设[2]。

3.2 转基因技术应用主要问题

在现代生物技术应用研究中，轉基因技术的出现与发展极大地推动了作物栽培学发展进程。在当前的作物栽培技术应用中，转基因技术的应用为新型作物品种培养指出了新的方向。生物转基因技术在新作物研究中，可以发挥出以下作用。首先，可以提高作物产量。在农作物特别是粮食作物栽培研究中，农业技术研究者通过转基因技术，将作物基因中融入高产作物基因，培养出高产、高质量的粮食作物，为解决世界粮食危机提供了支持。其次，培养出特殊要求的作物品种。在作物栽培研究中，根据地方气候、土质和病虫害等因素培养出新型的作物品种，是栽培技术研究的重要内容。例如，在我国棉花栽培研究中，为了降低棉铃虫对作物的危害，农业技术人员将危害棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因进行改造，再将其转到棉花基因中，培养出了新一代抗虫害性能较高的棉花作物。最后，做好太空作物基因转嫁研究。随着太空作物理念的出现，如何将太空变异作物中的新型优势基因进行提取，进而将其转嫁入已有作物中，发挥太空作物基因优势，是当前转基因作物研究的重要内容。但需要注意的是，转基因作物因其破坏了作物基因的稳定性，进而会出现一些危害性变化，进而造成了社会中对转基因作物安全性的信任危机。

4 结语

现代生物技术的发展，对于农业栽培学科发展与实践应用水平的提升起到了技术支持性作用。为此，农业技术研究者针对现代生物科技与栽培学科技术特点与应用实践内容，利用作物杂交与转基因技术两种常用的生物技术，深入开展了栽培学科实用研究，为农业作物新品种栽培研究提供理论支持。

参考文献

[1]李旭萍.应用现代生物技术深化作物栽培学科研究的商榷[J].中国农业信息，2013（3）：84.

[2]曹卫星，朱艳，田永超，等.作物精确栽培技术的构建与实现[J].中国农业科学，2011，44（19）：3955-3969.

（责任编辑：刘昀）