余金维

摘 要 生物技术在植物保护中发挥着重要作用，它能通过基因工程技术、微生物农药、植物组织培养技术等提升植物保护水平，为良种培育及植物保护等发展提供可靠支持。概述生物技术并探究植物保护中生物技术的应用，分析生物技术在植物保护中的应用趋势。

关键词 植物保护;生物技术;应用

中图分类号：S4 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.04.014

生物技术的快速发展给植物保护带来了新的契机，利用生物技术能为农作物的健康及环境保护作出贡献。为提升农作物产量与品质，需加强生物技术的创新与研究，并将其运用到植物保护中，为植物的健康生长及我国农业事业的可持续发展奠定基础。

1 概述

生物技术在我国虽然起步较晚，但在各行各業中发挥着重要作用[1]。生物技术是集生物学、化学、工程学等于一体的综合技术。20世纪70年代生物技术出现到现在，逐步形成了现代生物学，涉及分子生物学、基因工程、免疫学等多学科技术，为社会发展及人们活动提供服务。随着生物技术研究的深入，生态环境保护、现代农业发展中生物技术的作用越来越明显，能实现对有害生物的科学防控，强化农产品安全检测等。

植物细胞的全能性是植物细胞工程的基础，遗传改造需建立在植物细胞或亚细胞水平上，为使植物得到有效改良与利用，在无菌操作下，通过植物组织培养与植物体细胞杂交等技术得以实现。植物细胞培养、植物组织培养等是植物细胞工程的主要内容[2]。植物细胞工程在现代农业中得到广泛应用，并作为一个相对独立的技术体系，能在植物保护中发挥其重要作用。

2 应用

2.1 基因工程技术

基因工程技术在植物保护中发挥着重要作用，是当下生物技术中比较有效的技术之一。植物在生长过程中只有具备较强的抗性，才能减少病虫害的影响，确保健康生长，为提升农作物产品品质提供支持。基因工程的理论基础是分子遗传学，所使用的方法为将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，对生物原有的遗产特性进行改变，最终获得新品种及新产品[3]。直接转移法和间接转移法是我国当下比较常见的基因工程技术。在植物细胞内将基因直接转入，并利用植物细胞的特性达到目的属于直接转移法;间接转移法是利用载体将基因导入植物细胞内，常见的载体为原原菌或植物病毒。

植物保护还可以在抗除草剂育种、植物抗病育种的方式下实现。植物病害预防中，最难预防的病害为植物病毒病，通过植物基因工程技术的有效应用，能对植物病毒病进行有效预防，相比于传统防疫方式，此方法直接利用植物抗病育种，抗病效果更好。通过该技术的应用，植物抗病害能力得到极大提升，且在环境保护、成本控制中作用显著。

2.2 微生物农药

在对病虫等各类有害生物进行防治过程中，微生物农药发挥着重要作用，其有效成分为细菌、真菌或经基因修饰的微生物活体等。植物通过微生物农药的有效应用，能提升抗病能力，对病虫害进行有效抑制，且能降低病原菌和虫害对植物生长的影响与为害[3]。有益微生物在植物中需营养成分才能存活，所以微生物农药的合理应用，使有益微生物可以与病原菌争夺营养，有效抑制病原菌的生长。为实现“碳中和、碳达标”的目标，微生物农药的应用十分关键，由于其属于无害农药，能在保护植物的同时，提升植物产量[4]。未来微生物农药是农业种植中农药的主要发展方向，能满足我国“绿色发展”要求，减少环境污染，加强环境保护。

传统农药在使用过程中，植物会产生耐药性，难以实现长期植物保护的目的。但微生物农药的应用能避免耐药性的产生，且能为植物的长期健康生长提供支持。在微生物农药应用前，需针对不同植物特性选择合适的农药。微生物杀菌剂和微生物杀虫剂是比较常见的微生物农药，具有良好的杀虫效果。通过微生物农药的合理应用，开展微生物培养，生产微生物农药，提高植物生产效率。

在“绿色发展”理念的实践下，需克服传统化学农药对生态环境产生的污染，但是微生物农药使用期间，也需掌握一定技巧与方法：1）微生物农药喷施的温度需控制在25～30 ℃，能有效保证微生物活体农药的效果;2）微生物农药需选择合适的天气施用，避免在晴天的10：00—16：00施用，最好选择阴天施用;3）避免在雨天施用，防止雨水将菌液冲刷掉;4）不要与化学农药、酸性与碱性物质混合施用[5]。

2.3 培育无病种苗

在生物工程的快速发展过程中，需在抗病虫害基础上通过植物组织培养技术，培育无病种苗，确保植物具有较强的有害生物抗性，提高农作物产量与品质。培育无病种苗，首先要筛选抗病虫种苗，培育抗病虫植株，在体外栽培植株的离体培养下将病虫、病毒的浸染分离，获得无病种苗，提升种苗抗病能力[6]。无病毒苗木的培育意义重大，能去除病毒为害，提升作物产量与品质，减少环境污染。为获得无病毒繁殖体，需引进无病毒种苗，对无毒个体进行筛选，做好脱毒处理并培育无病毒株。

无病毒苗木在培育时，需合理选择培养基，常见的培养基有White、MS等。在培育时，先对幼叶茎叶进行消毒，然后对茎尖进行剥离与接种。培养期间温度、光度、光照时间分别控制在22 ℃、2 000～3 000 lx、16 h。此外，也可采用愈伤组织培养脱毒、茎尖微体嫁接、化学疗法脱毒等方法进行脱毒处理。

为提高植物的抗病性能，可以使用“人工种子”，以避免种子带病。人工种子具有发芽整齐、生长性能好等特点，为避免种子出现霉变、干裂等问题，可以使用藻酸钠将所需繁殖的胚状体包裹，然后将Elvax膜包裹在上面。

2.4 植物细胞工程

部分名贵花卉在生长过程中会受到各种因素的影响，生存能力相对较弱，单纯使用病虫害防治技术，难以对花卉进行有效保护[7]。但是植物细胞工程的应用，能为名贵花卉的生存提供支持，在细胞全能性的帮助下，对植物细胞内遗传物质进行复制，并将优良性能遗传给下一代。植物细胞工程技术在应用时，需通过整株繁殖将病毒消除，使植物能健康生长。在实际应用中植物细胞工程体现出的特征是快速繁殖，培育周期有效缩短，且能得到植物良种，为植物健康生长提供支持。

以花药培养或花粉培养为例，在合理的诱导下，让花药中的花粉囊分化而发育成单倍体胚，形成单倍体植株，整个过程对环境有一定要求，需在光照与阴暗环境下交替进行。培育过程表现为：7 ℃冷处理（花蕾或幼穗）→于液体培养基中培养（14 d后）→离心收集（花药开裂散落出花粉后）→培养基上生长。花粉培养优势明显，能对单倍体植株有判别，且花粉培养其愈伤组织诱导率较高。

2.5 发酵技术

发酵技术逐渐得到人们的熟悉与了解，在应用中是通过含有抗生素的农药对害虫进行防控。使用抗生素制造农药不仅整体成本低，还具有较高的安全性，且对环境污染较低。发酵技术在食品加工中比较常见，但随着生物学的快速发展，现代发酵技术得以出现并将其运用到植物保护中。

如杀虫微生物的发酵生产。苏云金芽孢杆菌实现杀虫的主要毒素为伴孢晶体，当敏感性昆虫将这种蛋白质晶体吞入后，蛋白质晶体就会通过水解转化为毒性肽，然后产生毒性，让幼虫出现麻痹并致败血症死亡。鳞翅目、双翅目等的幼虫是伴孢晶体的主要毒害对象。

2.6 植物病原鉴定与昆虫分类

现代生物学的核心技术之一为PCR（聚合酶链式反应）技术，在植物病原鉴定、昆虫分类中发挥着重要作用。在PCR技术的快速发展过程中，也衍生出很多新技术，如实时荧光PCR技术、多重PCR技术、巢式PCR技术等。在对多种病害的分子进行检测时，多重PCR技术能一次性完成检测，有效缩短检测时间，降低检测成本。在防治植物病害前，需对植物病害进行快速诊断与判别，在酶链免疫技术的有效应用下，能快速、精准针对各类植物病原菌。同时，基因芯片技术可以在支持物上固定大量探头，然后对样品进行标记，以获取样品分子的数量与序列信息。

3 应用趋势

未来生物技术在植物保护中的应用会得到有效推广，并能为解决粮食安全、环境等各种问题发挥其作用。尤其是在实现“碳中和、碳达标”过程中，绿色种植成为人们关注的重点，目前在农作物种植管理过程中，由于农药、化肥等的应用，对生态环境污染较大，影响我国实现“绿色发展”。所以在未来，生物技术在植物保护中的应用将成为主流。现代生物技术与传统技术的结合，将为植物保护提供一个新的发展方向。

转基因技术得到快速发展的同时，全球转基因作物在不断增加，由于市场前景广阔，种植面积在不断增加。在基因工程技术的快速发展下，植物能产生抗虫性，有效减少传统农药的使用，减少环境污染。

微生物农药也在植物保护的应用与发展中得到推广，主要是由于该技术不会对人、动物及生态环境产生污染，也不会让植物产生抗性。但也存在一些缺点，如药效发挥速度慢、专一性强等特点。所以，在未来需强化微生物农药的研究，克服当下的问题与缺陷，并确保其在植物保护中的作用。

对于植物抗病、致病机制的研究，可以在分子生物学技术的发展下得到极大发展，并能开启昆虫行为的调控。生物源农药活性物质的研究与推广，能有效减少传统农药的应用。生物活性物质的提升，可以通过生物活动物质的大规模生产得到极大提升，且能有效降低农药生产成本。

植物保护中生物技术的创新是实现“绿色发展”的关键所在，也是保障植物病原鉴定等的重要手段。在植物保护过程中，生物技术的应用会在未来成为主流，并发挥其积极作用。同时未来对于生物农药外源的不稳定等都会成为研究的主要方向，以做好新品种的选育。

生物技术在植物保护中的应用与研究，需加强抗病、抗虫新品种的培育，提升农作物产量;加强抗真菌、病毒新品种的培育，降低真菌与病菌对植物的影响，减少作物损失;加强抗虫害新品种的培育，在虫害防治与作物保护过程中，也能降低农药使用量，强化环境保护;积极开展生物防治，在降低成本的同时，更要减少对生态环境产生的污染与影响。

4 结语

生物技术在植物保护中的应用是一场绿色革命，能确保植物健康生长的同时，更能减少传统化学农药的使用，实现保护环境的目的。当下在植物保护中生物技术得到广泛应用，且成为应用的主要方向。未来需加大对生物技术的投入与研究，不断加强技术投入，创新技术研发与应用，将生物技术高效应用到植物保护中，确保我国农业现代化的实现。

参考文献：

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（责任编辑：刘宁宁）