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1 我國的環(huán)境狀況
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，近年來雖采取了大量控制措施，但環(huán)境污染的趨勢仍在繼續(xù)。如何在經(jīng)濟高速發(fā)展的同時控制環(huán)境污染，改善環(huán)境質(zhì)量是我國當(dāng)前亟待解決的重要問題[1]。在環(huán)境保護(hù)中，從源頭上防止污染是實現(xiàn)經(jīng)濟增長和改善環(huán)境所必須執(zhí)行的技術(shù)策略[2]。綠色技術(shù)嶄露頭角，理想的綠色技術(shù)是采用無毒、無害的原料、催化劑和溶劑，采用高選擇性、極少副產(chǎn)品的反應(yīng)，實現(xiàn)零排放[3]。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對環(huán)境問題認(rèn)識的深入，現(xiàn)代生物技術(shù)為環(huán)境污染問題的解決提供了重要依據(jù)。
2 生物修復(fù)技術(shù)
環(huán)境污染物的清除有多種方法，其中常用的方法是是物理和化學(xué)方法，這些方法雖然行之有效，但通常成本很高，而且還容易造成二次污染。采用生物清除環(huán)境中污染物的生物修復(fù)技術(shù)則極具應(yīng)用前景，具有極大的潛力。生物修復(fù)是指在一定的條件下，利用微生物、植物和動物降解、穩(wěn)定和去除環(huán)境中的污染物，使受污染生態(tài)系統(tǒng)的正常功能得以恢復(fù)。利用生物修復(fù)技術(shù)可以削弱乃至消除環(huán)境污染物的毒性，降低污染物的健康風(fēng)險[4]。生物修復(fù)技術(shù)包括微生物修復(fù)、植物修復(fù)。微生物修復(fù)在生物修復(fù)技術(shù)中處于主導(dǎo)地位，近年來國內(nèi)外對微生物修復(fù)技術(shù)的研究非常重視。Fulthorpe等從巴基斯坦土壤中分離出一株微生物，能礦化2，4-D，還發(fā)現(xiàn)添加硝酸鹽、鉀離子和磷酸鹽能增加降解率[5]。植物修復(fù)是利用綠色植物來轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化污染物使其對環(huán)境無害。植物修復(fù)的對象是重金屬、有機物或放射性元素污染的土壤及水體。研究表明，通過植物的吸收、揮發(fā)、根濾、降解、穩(wěn)定等作用，可以凈化土壤或水體中的污染物，達(dá)到凈化環(huán)境的目的。中國科學(xué)院水生生物研究所在湖北黃石完成的污水凈化和污水資源化雙重功能的新型穩(wěn)定塘設(shè)計實驗證明，水生植物能夠去除N、P，能達(dá)到一定的凈化效果[6]。
3 現(xiàn)代生物技術(shù)的特點
現(xiàn)代生物技術(shù)是指以DNA技術(shù)為先導(dǎo)，包括微生物工程、基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程和生物修復(fù)技術(shù)在內(nèi)的一系列生物高新技術(shù)的統(tǒng)稱[7]。自20世紀(jì)80年代以來，生物技術(shù)作為一種高新技術(shù)，已普遍受到世界各國和民間研究機構(gòu)的高度重視，發(fā)展十分迅猛?，F(xiàn)代生物技術(shù)具有以下幾個特點：
（1）利用微生物，少部分利用植物作為環(huán)境污染控制的生物。（2）應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù)處理污染物時，最終產(chǎn)物大都是無毒無害的穩(wěn)定的物質(zhì)。（3）利用生物方法處理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移。（4）生物處理具有更高的效率，更低的成本和更好的專一性。（5）生物技術(shù)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品基本上都是可以較快生物降解的，并且都可以作為一種營養(yǎng)源加以利用。
4 現(xiàn)代生物技術(shù)在生物修復(fù)中的應(yīng)用
生物修復(fù)技術(shù)的最大特點是可以對大面積的環(huán)境污染進(jìn)行治理。生物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展最早可追溯到20世紀(jì)50年代，Martin Alexander與他的學(xué)生開展了農(nóng)藥在土壤中可降解性的研究，為生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)[8]。至70年代，隨著環(huán)境技術(shù)和微生物學(xué)的快速發(fā)展，生物修復(fù)技術(shù)也有了長足的發(fā)展。運用現(xiàn)代生物技術(shù)構(gòu)建高效菌，加強微生物對農(nóng)藥等污染物的降解能力，提高降解速率。生物強化技術(shù)可有效提高有毒有害污染物的去除效果，將生物強化技術(shù)融入到傳統(tǒng)的生物修復(fù)中，并結(jié)合現(xiàn)代分子生物技術(shù)提供的新方法、新手段進(jìn)行監(jiān)測和評價，已成為生物修復(fù)發(fā)展的一種趨勢。通過對微生物的研究得知，微生物修復(fù)的最佳溫度在30℃，李榮等從受阿維菌素農(nóng)藥污染的土壤中分離出一株能高效降解阿維菌素的菌株AW70，這菌株在30℃-37℃的范圍內(nèi)降解率最好，能達(dá)到80%以上，而低溫和高溫對降解有一定的抑制作用[9]。生物修復(fù)在農(nóng)藥污染的應(yīng)用外，還在石油污染、水體污染修復(fù)中應(yīng)用廣泛。20世紀(jì)80年代以來生物修復(fù)技術(shù)開始應(yīng)用于石油污染治理。污水的生物凈化是利用微生物自身的生命活動對污水中的有毒物質(zhì)進(jìn)行遷移和轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到凈化目的的處理方法。
5 現(xiàn)代生物技術(shù)的問題與展望
近30年來現(xiàn)代生物技術(shù)的多數(shù)內(nèi)容已經(jīng)滲透到環(huán)境工程領(lǐng)域中。有應(yīng)用前景的領(lǐng)域包括廢物的高效生物處理技術(shù)、污染事故的現(xiàn)場補救、污染場地的現(xiàn)場修復(fù)技術(shù)等許多方面?，F(xiàn)代生物技術(shù)深入到我們生活領(lǐng)域中，給我們帶了重大作用。但生物技術(shù)也帶了許多問題。通過生物技術(shù)產(chǎn)生的新菌種從實驗室走到田間，可能會破壞生態(tài)平衡，帶來生態(tài)災(zāi)難。還有軍事政治家利用生物基因制造生物武器，利用基因重組技術(shù)，復(fù)制大量致病微生物的遺傳基因，并放入到武器中。給人類帶來新的憂患?，F(xiàn)代生物技術(shù)帶來的問題不容忽視，要提高研究人員的意識，加強國際合作和強化社會責(zé)任機制。通過對現(xiàn)代生物技術(shù)的倫理構(gòu)建，使其能夠更好的推動人類社會的發(fā)展。
縱觀現(xiàn)代生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其前景是美好的，大力發(fā)展現(xiàn)代生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)已成為世界各國經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略重點。專家預(yù)測現(xiàn)代生物技術(shù)創(chuàng)新的將伴隨人類基因組計劃的完成而到來，以基因組為基礎(chǔ)的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將成為21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)，它的巨大經(jīng)濟效益吸引著投資商和企業(yè)匯集于這一領(lǐng)域，現(xiàn)代生物技術(shù)將進(jìn)入廣泛的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化階段，像當(dāng)年工業(yè)革命一樣，使人類的生活發(fā)生根本性的變化。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉艷麗.現(xiàn)代生物技術(shù)在生態(tài)環(huán)境及污染治理中的應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化，2009，4.
[2]周光召.將綠色科技納入我國科技發(fā)展總體規(guī)劃[J].環(huán)境導(dǎo)報，1995（2）：21-22.
[3]朱國萍.現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用[J].安徽師大學(xué)報，1998（21）：98-101.
[4]沈德中.污染環(huán)境的生物修復(fù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002，356.
[5]Fulthorpe RR， Rhodes AN， Tiedje JM. Pristine soils mineralize 3-chlorbenzoate and 2，4-dichloro-phenoxyacetate via different microbial populations[J]. Appl. Environ. Microbiol.， 1996，62（4）：1159-1166.
[6]陳金霞，徐王華，張小莉.生物修復(fù)技術(shù)在污染治理中的應(yīng)用[J].上?；ぃ?000（9）：4-7.
1、生物技術(shù)的含義
生物技術(shù)有時也稱生物工程，是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)原理，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，按照預(yù)先的設(shè)計改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的。生物技術(shù)是人們利用微生物、動植物體對物質(zhì)原料進(jìn)行加工，以提品來為社會服務(wù)的技術(shù)?，F(xiàn)代的生物技術(shù)主要包括細(xì)胞工程，其主要內(nèi)容包括動物細(xì)胞工程、植物細(xì)胞工程以及細(xì)胞的融合技術(shù)等。主要用來生產(chǎn)功能性食品的有效成分、新型的食品以及食品的添加劑等。
2、食品檢驗中的應(yīng)用生物技術(shù)的意義
長期以來對食品的檢測方法不外乎物理法、化學(xué)法和儀器檢測法，但是由于這些方法都存在一定的局限性，已無法滿足現(xiàn)代食品檢驗的需要和人們對食品安全的要求。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸對這一現(xiàn)代化的檢測技術(shù)有了一定的了解，并越來越認(rèn)識到它在食品檢驗中的作用和意義。目前生物技術(shù)不僅用于食品的質(zhì)量檢驗、食品安全質(zhì)量的科學(xué)研究，還被廣泛用于對食品產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)控和質(zhì)量安全的評價等方面。極高的選擇性和敏感的特異性是生物檢測技術(shù)最為突出的特點，在對食品的檢驗中能夠快速、靈敏、精準(zhǔn)的檢測出某些化學(xué)成分和有害物質(zhì)，因此被越來越廣泛的應(yīng)用到食品檢測中，它對提高和改善食品的質(zhì)量安全，保障人們的生活安全有著重要的意義。
3、生物技術(shù)對食品構(gòu)成成分的檢驗
對食品中微生物的檢測，隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，食品的消費量也日益增加，食物的中毒問題也日益地突出，這嚴(yán)重地威脅著公眾的健康。當(dāng)前，我國檢測食品中的致病菌采用的一般是細(xì)菌學(xué)的檢驗方法及血清學(xué)的方法，用這些方法對食品進(jìn)行檢驗操作非常繁瑣，且耗時長還費力，最終的檢驗準(zhǔn)確性并不高，已很難滿足當(dāng)前的社會發(fā)展的需求。所以，有必要應(yīng)用更加快速而準(zhǔn)確的食品微生物的檢測方法。運用基因探針技術(shù)、DNA、PCR 技術(shù)等對食品中所含的致病菌進(jìn)行檢驗已成為未來發(fā)展的趨勢。對食品中轉(zhuǎn)基因成分的檢驗，檢驗和鑒定食品及其原料中的重組 DNA和其產(chǎn)物的應(yīng)用方法，是對轉(zhuǎn)基因的食品做標(biāo)簽管理的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前，實驗室中的檢驗技術(shù)主要可以分成三類：免疫學(xué)的方法、基因探針法以及分子標(biāo)記法，他們主要是用來檢驗食品或者原料中的重組DNA或者其產(chǎn)物。
4、相關(guān)生物技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用
生物芯片技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用，生物芯片，是生物化學(xué)和其它的物理、計算機科學(xué)以及化學(xué)等學(xué)科結(jié)合的一種新型的技術(shù)，其原理是把待測的樣品放在芯片的表面，根據(jù)生物分子間的特異性的親和反應(yīng)，來檢驗樣品里的待檢成分，實現(xiàn)樣品的分析及檢驗。生物芯片能夠在非常小的面積上并行地分析多種生物分子，也就是說其分析量很大，在較短的時間里就可以分析出多種食品致病菌，并且其結(jié)果有較好的可比性。
當(dāng)前，國內(nèi)主要研究的是食品安全，這類檢驗一般要做定性的分析或者比較簡單的半定量分析，主要表現(xiàn)在對食品中有害微生物的檢驗和對食品中的藥物殘留和有害物的檢驗這兩個方面。
1）PCR 技術(shù)及其改進(jìn)技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的PCR技術(shù)，主要應(yīng)用于對病原微生物以及轉(zhuǎn)基因食品的檢驗。實時定量的PCR技術(shù)指的是在PCR的反應(yīng)體系里加進(jìn)熒光基團(tuán)，通過熒光信號的積累，對整個的 PCR 進(jìn)程進(jìn)行實時的檢驗，隨后再通過標(biāo)準(zhǔn)的曲線對未知的模板進(jìn)行定量分析。PCR- DGGE 技術(shù)把變性梯度凝膠電泳技術(shù)（DGGE 技術(shù)）與 PCR 技術(shù)相結(jié)合，能夠分離出長度相同，但堿基不相同的 DNA的片段混合物。巢式及半巢式PCR 技術(shù)，巢式 PCR 技術(shù)是在傳統(tǒng)的 PCR 技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的，其主要原理就是通過設(shè)計兩對引物，1 對引物在另外 1 對引物的擴增產(chǎn)物的片段之上，經(jīng)過兩次 PCR 反應(yīng)檢測某個基因；而半巢式的PCR技術(shù)，其原理和巢式PCR技術(shù)基本上是相同的。這兩種方法都能夠減少假陽性的出現(xiàn)幾率，同時，還能夠使檢測的下限下降。
2）酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）的應(yīng)用
ELISA是把抗體及抗原的特異性相結(jié)合作為基礎(chǔ)，把酶或輔酶當(dāng)作標(biāo)記物，來標(biāo)記抗原或抗體，利用酶促反應(yīng)放大作用顯示出初級免疫學(xué)的反應(yīng)。這種方法最顯著的特點是用聚苯乙烯微量反應(yīng)板來吸附抗原或是抗體，進(jìn)行免疫反應(yīng)及酶促反應(yīng)。這種方法操作簡便、快速、靈活性高、特異性強，而且可以批量分析樣品，廣泛應(yīng)用在食品的檢驗中，并有廣泛地應(yīng)用前景。
3）DNA探針法的應(yīng)用
如果兩條來源不同的核酸鏈有相互補充的堿基序列的話，就可以結(jié)合成分子的雜交鏈。如果在已經(jīng)知道的DN斷之上加上可以辨別的標(biāo)記，就能夠做成DNA探針，用來檢驗未知的食品樣品里是否有可以互補的序列。近年，這種方法在食物微生物的檢測中應(yīng)用越來越廣泛，可以用DNA探針法來檢驗食品是否含有大腸桿菌、志賀氏菌、沙門氏菌等。
5、相關(guān)生物技術(shù)在食品檢驗中應(yīng)用需要注意的問題
操作人員的選用，實驗室應(yīng)當(dāng)聘請具有一定生物學(xué)資質(zhì)的人來操作，并且要經(jīng)過考核合格后方能上崗。要求其具有較熟練的操作技能，強烈的質(zhì)量意識，并且嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作規(guī)程，減少人為因素帶來的困擾。操作要求，操作人員牢記無菌觀念，整個過程要求無菌操作，用無菌工具無菌操作取樣，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出實驗結(jié)果。設(shè)施設(shè)備的放置環(huán)境，實驗室應(yīng)當(dāng)具有適宜生物檢驗進(jìn)行的設(shè)施設(shè)備條件，包括檢驗設(shè)施及輔助設(shè)施，并且要特別注意特殊的設(shè)備要在特殊的環(huán)境下放置和操作。各種設(shè)備及藥品的正確配置，培養(yǎng)箱、水浴鍋、于熱滅菌箱和高壓滅菌鍋的安裝要求：在首次安裝時要校對溫度的穩(wěn)定性和一致性；記錄以上設(shè)施其溫度穩(wěn)定性達(dá)到平衡時所需要的時間；要求定期對以上設(shè)備進(jìn)行清潔和消毒；最好是使用感應(yīng)器來對運轉(zhuǎn)循環(huán)情況進(jìn)行控制和監(jiān)控。藥品配置，培養(yǎng)基采用高壓濕熱滅菌法，121℃滅菌 15min；部分培養(yǎng)基如膽硫乳培養(yǎng)基則需采用煮沸滅菌法；對于熱敏感的培養(yǎng)基采用膜過濾法。樣品的采集、運輸和保存，采集具有代表性的樣品，并且樣品采集必須在無菌操作下進(jìn)行，以防止樣品受到外源性污染和細(xì)菌的生長。采樣用具及包裝物必須是滅菌的；在樣品的運輸和保存過程中應(yīng)避免日光照射，防止外來物的污染；采樣后，應(yīng)將樣品在接近原有貯存溫度條件下盡快送往實驗室檢驗；運輸時應(yīng)保持樣品完整，一般不應(yīng)超過 3h，如不能及時運送，應(yīng)在接近原有貯存溫度條件下貯存。
6、結(jié)論
綜上所述，在巨大發(fā)展空間和應(yīng)用需求下，需要對相關(guān)生物技術(shù)進(jìn)行多方面更為深人的研究和開發(fā)實踐，必定能為食品科技檢驗帶來更大的方便和效益，同時也保障了食品的質(zhì)量安全，為人民帶來更多的健康。
關(guān)鍵詞：
生物技術(shù)；畜牧獸醫(yī)；應(yīng)用
1生物技術(shù)的內(nèi)涵及禽類遺傳資源的保護(hù)
（1）生物技術(shù)的內(nèi)涵。
生物技術(shù)又稱生物工程，是從20世紀(jì)70年代初開始興起的。一般認(rèn)為生物技術(shù)是以生物學(xué)（特別是微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)和細(xì)胞學(xué)）的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理，充分運用分子生物學(xué)的最新成就，其主要包括發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。生物技術(shù)具有較大的潛在價值，能夠為人們帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
（2）禽畜類遺傳資源的保護(hù)。
我國畜牧業(yè)的歷史發(fā)展悠久，資源豐富，創(chuàng)造了許多具有獨特特色的地方禽畜品種，是禽畜遺傳資源最豐富的國家之一。目前所培育出來的地方禽畜品種具有育種能力和免疫力強等優(yōu)點，但是也存在生長周期長、經(jīng)濟效益低等問題。隨著禽畜品種的融合，許多具有地方特色的禽畜數(shù)量正在降低，甚至消失。因此為了保護(hù)好禽畜類遺傳資源，采用現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)迫在眉睫。
2生物技術(shù)在畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用
（1）應(yīng)用于禽畜育種。
生物技術(shù)運用于動物育種主要采用的是轉(zhuǎn)基因技術(shù)、DNA技術(shù)和動物克隆技術(shù)。之所以將生物技術(shù)運用于動物育種是因為傳統(tǒng)的育種方式存在孕育周期長和育種質(zhì)量差等問題，而且隨著畜牧業(yè)的不斷發(fā)展，人們對育種品種的質(zhì)量要求越來越重視。采用生物技術(shù)可以大大縮短孕育周期并且可以提升育種的質(zhì)量。例如可以通過生物技術(shù)提取具有特種功能的單個基因或者基因簇插入其他生物的基因中，通過觀察對比選擇出達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的樣本。最早將生物技術(shù)運用于禽畜育種的國家是英國，通過對禽畜育種的成功實驗，讓其在各個領(lǐng)域得到了更加廣泛的應(yīng)用，也推動了生物技術(shù)在畜牧領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用。
（2）應(yīng)用于操控禽畜生產(chǎn)。
利用生物技術(shù)操控動物的生產(chǎn)主要就是通過生物技術(shù)干預(yù)動物原有的內(nèi)在環(huán)境系統(tǒng)。通過對這兩者的干預(yù)，可以使禽畜的機體向人們所希望的方向發(fā)展。比如說通過生物技術(shù)人工合成的生長激素，可以起到和動物天然生成的生長激素同樣的作用。這樣就可以促進(jìn)禽畜生長，并且不會對禽畜產(chǎn)生不良的影響，而且還可以降低禽畜的采食量，起到節(jié)約飼料的作用。因為生產(chǎn)的人工激素和動物自身所帶的激素是相同的，所以也不會對人類產(chǎn)生不良影響。通過操控禽畜生產(chǎn)，大大提升了禽畜的數(shù)量和畜牧業(yè)的收入，推動畜牧業(yè)向現(xiàn)代化方向發(fā)展。
（3）運用于飼料資源的開發(fā)和利用。
我國一直存在禽畜類飼料資源短缺的問題，通過將生物技術(shù)運用于飼料資源的開發(fā)上，擴大蛋白質(zhì)飼料，提升飼料的營養(yǎng)價值，可以有效地解決這一問題，也可以推動我國畜牧業(yè)的發(fā)展。通過生物技術(shù)將不含或者少含蛋白質(zhì)的飼料培育成富含蛋白質(zhì)的飼料是當(dāng)前需要亟待解決的問題，蛋白質(zhì)飼料短缺已經(jīng)是世界性問題。在中國進(jìn)行單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)主要是通過飼料螺旋藻蛋白質(zhì)以及酵母，而秸稈是我國主要的農(nóng)作物副產(chǎn)品，通過發(fā)酵技術(shù)可以將秸稈生產(chǎn)出具有優(yōu)質(zhì)粗蛋白的飼料，具有很高的應(yīng)用價值。
（4）運用于禽畜疫病的預(yù)防診斷。
將生物技術(shù)運用于禽畜疫病的預(yù)防和診斷中效果顯著。傳統(tǒng)的畜牧養(yǎng)殖都是采用物理化學(xué)手法消滅病原，這樣具有很大的不穩(wěn)定性，常常會由于環(huán)境不達(dá)標(biāo)等問題導(dǎo)致免疫效果失敗。而隨著近幾年生物技術(shù)的發(fā)展和基因工程疫苗的進(jìn)步，將生物工程技術(shù)用于禽畜疫病預(yù)防的應(yīng)用越來越多，比如目前開發(fā)出來的新型疫苗口蹄疫疫苗、狂犬病糖蛋白亞基疫苗等。將生物技術(shù)運用于疫病預(yù)防診斷主要就是利用DNA重組技術(shù)，提升免疫效果，制備疫苗，比如目前應(yīng)用于疫病診斷的限制酵分析法和核酸探針法等方法都已經(jīng)有效地應(yīng)用在疫病診斷中。
3小結(jié)
生物技術(shù)是新興的高科技技術(shù)，需要不斷地發(fā)展和完善，目前的一些技術(shù)尚未成熟，仍然需要不斷地實驗，將生物技術(shù)運用于畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域是近幾年才提出的，通過生物技術(shù)可以對畜牧業(yè)的飼料資源、疫病診斷預(yù)防和禽畜的育種等方面作出貢獻(xiàn)，同時這也是發(fā)展畜牧獸醫(yī)的必經(jīng)之路。所以隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，將二者有機結(jié)合起來，有利于畜牧業(yè)的發(fā)展。
作者：康文廣 單位：吉林省東遼縣凌云畜牧獸醫(yī)工作站
參考文獻(xiàn)：
我國是一個名副其實的農(nóng)業(yè)大國，經(jīng)濟的發(fā)展離不開農(nóng)業(yè)。信息技術(shù)的發(fā)展為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展拓寬了道路，生物技術(shù)的應(yīng)用提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。生物技術(shù)不僅促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，更促進(jìn)了我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展。
1生物技術(shù)應(yīng)用的重要作用
(1)對農(nóng)作物抵御病蟲害、節(jié)約資源有積極作用。
由于我國人口眾多，為提高農(nóng)作物產(chǎn)量，就必須使農(nóng)作物免于蟲害及自然災(zāi)害，其應(yīng)對對策便是農(nóng)藥，農(nóng)藥的大量使用使我國可耕種土地污染十分嚴(yán)重。在此背景下，生物技術(shù)應(yīng)運而生，生物技術(shù)的應(yīng)用可改善農(nóng)作物抗旱抗蟲抗災(zāi)等能力，提高農(nóng)作物產(chǎn)量及存活率。其從根本上使農(nóng)作物基因發(fā)生有利改變，使農(nóng)作物本身具有防治蟲害的本領(lǐng)，這從根本上降低了農(nóng)藥的使用量，極大地保護(hù)了我國的耕地。
(2)解決我國人口溫飽問題。
我國人口增長速度快，基數(shù)大，現(xiàn)存可耕種用地難以滿足人口的巨大需求，這需要我們在農(nóng)業(yè)種植技術(shù)上不斷創(chuàng)新，以提高產(chǎn)量。而生物技術(shù)可通過改變農(nóng)作物基因的方式，促進(jìn)農(nóng)作物產(chǎn)量的提升，真正解決我國人口的“吃飯問題”。
(3)對我國食品安全的保障有積極作用。
近些年，地溝油、瘦肉精、催熟劑等引發(fā)的一系列食品安全問題，引起普通大眾、國家機關(guān)的高度重視，這對農(nóng)作物種植要求更加嚴(yán)格，從農(nóng)作物的種植、生產(chǎn)、運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)都需絕對安全，“無公害”蔬菜、食品受到普通大眾的高度追捧，農(nóng)產(chǎn)品不僅要具有高營養(yǎng)價值，還應(yīng)安全無害。生物技術(shù)的應(yīng)用解決了農(nóng)產(chǎn)品低質(zhì)量的源頭，為我國食品安全提供了一道天然屏障，我國農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)廣泛應(yīng)用生物技術(shù)。
2生物技術(shù)的應(yīng)用
2.1轉(zhuǎn)基因技術(shù)
將基因進(jìn)行人工修飾和分離后，導(dǎo)入到生物體的基因組中，使生物發(fā)生變化的過程，就是轉(zhuǎn)基因技術(shù)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，其能將一種作物的優(yōu)良基因轉(zhuǎn)移到另一種作物中，例如，一種作物抗倒伏力強，可將其抗倒伏基因轉(zhuǎn)移到其他抗倒伏能力弱的作物中，使這種作物在生長過程中充分結(jié)合自身優(yōu)勢與外來抗倒伏能力，產(chǎn)量會獲得大幅提升。此外，還能加大社會經(jīng)濟效益成長力度。ISAAA的年度報告指出，早在2012年，發(fā)展中國家的轉(zhuǎn)基因作物種植面積就超過了發(fā)達(dá)國家，中國位于世界各國轉(zhuǎn)基因作物種植面積的第四。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用節(jié)約了大量耕地，減少了大量殺蟲劑的使用，降低了燃燒秸稈所產(chǎn)生的二氧化碳排放量。盡管如此，人們對轉(zhuǎn)基因技術(shù)還是存在疑慮，主要有以下幾方面：
（1）轉(zhuǎn)基因食品是否安全可靠。
例如，“華恢1號”和“Bt汕優(yōu)63”這兩種轉(zhuǎn)基因水稻，雖于2009年獲得安全證書，但由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)一直是人們關(guān)注的焦點，且農(nóng)業(yè)部頒發(fā)安全證書的過程并非透明，這加大了公眾對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的疑慮，轉(zhuǎn)基因水稻是否可放心食用成為社會熱點話題。
（2）轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用是否會破壞環(huán)境。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出的作物，可視為一種新的物種融入當(dāng)?shù)丨h(huán)境中，會對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。例如，“抗除草劑的轉(zhuǎn)基因油菜”，其抗除草劑的基因在油菜的整個生長過程中會流入其近源物種之中，打破整個農(nóng)田的生態(tài)平衡。其產(chǎn)生的破壞可能在短時間內(nèi)難以發(fā)現(xiàn)，但其危害確是真實存在，其解決途徑需要技術(shù)的不斷革新。雖然轉(zhuǎn)基因技術(shù)遭受公眾質(zhì)疑，但其優(yōu)勢也是有目共睹的。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在未來應(yīng)用中不斷得到革新、優(yōu)化，其終將深入到各個領(lǐng)域中，為人類發(fā)展帶來更多的便利。
2.2組織培養(yǎng)技術(shù)
農(nóng)作物組織培養(yǎng)技術(shù)是在無菌、適宜的環(huán)境下，對農(nóng)作物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，使農(nóng)作物細(xì)胞良好發(fā)展并生長完全。其可以加速農(nóng)作物的生長，降低病毒對農(nóng)作物的侵害程度，并且能夠快速的培養(yǎng)出符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的優(yōu)良品種。因而組織培養(yǎng)技術(shù)可廣泛應(yīng)用于未來農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。首先，在組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用中必須擁有良好的培育環(huán)境，光照時間、室內(nèi)溫度、濕度等都會影響培養(yǎng)效果；其次，創(chuàng)造符合標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)基，培養(yǎng)基內(nèi)需加入礦物質(zhì)成分，礦物質(zhì)成分可提供作物生長所需要的養(yǎng)分，促進(jìn)作物的生長。最后，科學(xué)處理褐變現(xiàn)象也是組織培養(yǎng)技術(shù)的關(guān)鍵，褐變現(xiàn)象直接影響作物培育進(jìn)展，需及時科學(xué)處理。
2.3生物農(nóng)藥生產(chǎn)技術(shù)
生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用使生物農(nóng)藥也得到應(yīng)用，生物農(nóng)藥主要利用生物新陳代謝的產(chǎn)物，將其制成農(nóng)藥。生物農(nóng)藥的應(yīng)用可逐漸替換現(xiàn)階段的普通農(nóng)藥，達(dá)到防治污染、保護(hù)環(huán)境的目的。但生物農(nóng)藥的生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，技術(shù)難度大，且生產(chǎn)成本高，這在一定程度上阻礙了生物農(nóng)藥的應(yīng)用進(jìn)程。針對此種情況，可將具有產(chǎn)生藥物作用的生物基因?qū)胛⑸锛?xì)胞中，使其產(chǎn)生藥物，這不僅減少了材料的使用，降低了生產(chǎn)成本，還優(yōu)化了制作過程，可進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。
3應(yīng)用前景
任何事物都具有兩面性，生物技術(shù)也不例外，其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作用是不可忽視的，但其產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)也不可小覷。由于我國科研水平的限制，對轉(zhuǎn)基因技術(shù)掌握的還不夠透徹，其對環(huán)境的影響、對生態(tài)系統(tǒng)的破壞、對食品安全的影響等都未得到很好的解決，這些都是人體健康的潛在威脅，我們必須加大生物技術(shù)的研究力度、強化科研技術(shù)，以求提高我國綜合科研水平。例如，進(jìn)行植物光合作用的相關(guān)研究，強化植物固氮能力等，使植物生長突破環(huán)境的制約，利用可造優(yōu)勢快速生長，提高產(chǎn)量、質(zhì)量等。使生物技術(shù)能夠全方位、多層次的滲透在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域的各個方面，真正為人類的發(fā)展謀福祉。在我國社會經(jīng)濟的發(fā)展中，農(nóng)業(yè)起著至關(guān)重要的作用，只有農(nóng)業(yè)種植技術(shù)高速發(fā)展才可適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展的要求。目前，生物技術(shù)得到較好的發(fā)展，在農(nóng)業(yè)乃至其他許多領(lǐng)域中都被應(yīng)用，其一方面促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，改善了人們生活水平，另一方面也促進(jìn)了我國社會經(jīng)濟的大力發(fā)展，我們必須持續(xù)發(fā)展生物技術(shù)。
［參考文獻(xiàn)］
［1］陳繼俠.農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的應(yīng)用研究［J］.農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2015（09）:122-123.
1生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
將生物技術(shù)廣泛推廣到農(nóng)業(yè)種植中具有十分重要的意義，所以一定要加大對生物技術(shù)的應(yīng)用。如今，經(jīng)濟以及社會的不斷發(fā)展對生物技術(shù)的完善以及發(fā)展發(fā)揮了巨大的推進(jìn)作用[1]。我國人口眾多，幅員遼闊，農(nóng)業(yè)種植占據(jù)著非常重要的地位，同時也存在著很大的發(fā)展空間。如今，我國加大了對農(nóng)業(yè)種植的推廣與應(yīng)用，相關(guān)政策更加完善，支持力度不斷增大，為農(nóng)業(yè)種植創(chuàng)造了非常有利的發(fā)展條件。近年來，我國的農(nóng)作物產(chǎn)量不斷增加，其質(zhì)量也得到了較大程度地提升，種類也不斷增多，進(jìn)而提升了我國的競爭力以及綜合國力。但是，就目前的情況來說，雖然我國的農(nóng)業(yè)種植得到了較大發(fā)展，但是與發(fā)達(dá)國家相比仍然存在著不小的差距，而發(fā)達(dá)國家的生物技術(shù)也領(lǐng)先于我國。雖然我國生物技術(shù)的應(yīng)用時間較晚，但是我國加大了對生物技術(shù)的推廣以及支持，使我國的生物技術(shù)得到了較大發(fā)展并獲得了不小的成果，甚至在某些方面已經(jīng)達(dá)到了先進(jìn)水平[2]。
2農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)應(yīng)用的意義
2.1提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量
我國是世界上人口最多的國家，雖然我國的土地面積較大，但是實際的農(nóng)業(yè)種植面積卻十分有限，不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求；所以，提升農(nóng)業(yè)種植技術(shù)水平具有十分重要的意義。在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用生物技術(shù)不僅能夠提高農(nóng)作物的生產(chǎn)質(zhì)量，而且能夠較為顯著地提高農(nóng)作物的生產(chǎn)產(chǎn)量，滿足人們對糧食日益增長的需求，為我國的穩(wěn)定發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)[3]。
2.2提升農(nóng)作物的質(zhì)量
隨著現(xiàn)今我國經(jīng)濟以及社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，人們對糧食作物提出了越來越高的要求，農(nóng)業(yè)作物不僅要滿足人們對于營養(yǎng)的需求，而且必須保證農(nóng)作物的安全以及產(chǎn)品質(zhì)量，最重要的是要提高農(nóng)產(chǎn)品的食用安全性。所以，在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用生物技術(shù)不僅可以滿足日益增長的營養(yǎng)需求，同時也能提升農(nóng)作物的產(chǎn)品質(zhì)量以及食用的安全[4]。
2.3防治病蟲害
病蟲害對農(nóng)業(yè)種植的影響非常大，其會對農(nóng)作物的產(chǎn)量以及質(zhì)量造成十分不利的影響。所以，在農(nóng)業(yè)種植中加強對生物技術(shù)的應(yīng)用就可以對病蟲害進(jìn)行有效地控制，進(jìn)而提升農(nóng)作物的產(chǎn)量及質(zhì)量；同時，生物技術(shù)也可以顯著提升農(nóng)作物的存活率。由于生物技術(shù)是通過應(yīng)用轉(zhuǎn)基因的方法進(jìn)行病蟲害的防治，進(jìn)而能夠有效地提高農(nóng)作物的食用安全。
3農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的應(yīng)用
3.1轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用
所謂的轉(zhuǎn)基因技術(shù)，就是指使用人工技術(shù)將生物的遺傳基因進(jìn)行相應(yīng)地剪切、加工和改造，再將其注入到需要改變基因的生物中，達(dá)到改變生物遺傳特性的一種技術(shù)。這種技術(shù)主要在于對需要基因的提取，對多生物的細(xì)胞進(jìn)行相應(yīng)地檢測。轉(zhuǎn)基因技術(shù)不會受到生物種類的限制，具有廣闊的發(fā)展前景。
3.2分子育種技術(shù)的應(yīng)用
我國是世界上人口最多的國家，而且還在不斷增長，所以一定要提高糧食的產(chǎn)量，以滿足日益增長的需求。但是，由于我國的耕地面積有限，所以想要在有限的土地中種植更高產(chǎn)量的糧食作物，就要加強對生物技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用。其中，分子育種技術(shù)就能夠有效地提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，如袁隆平的雜交水稻就是運用了分子育種技術(shù)，這對我國的糧食產(chǎn)量的提高起到了非常重要的作用。生物技術(shù)中的轉(zhuǎn)基因技術(shù)有可能會對人們造成影響，但是尚未明確。所以，分子育種技術(shù)就得到了非?？斓陌l(fā)展，與以前傳統(tǒng)的育種技術(shù)相比，分子育種技術(shù)更能夠滿足市場需求，同時也能有效地提高農(nóng)作物的安全性及質(zhì)量。所以，推廣及應(yīng)用分子育種技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實意義[5]。
3.3組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會生產(chǎn)力的不斷提高，人民生活水平也得到了較大的提高。所以，現(xiàn)如今人們對于糧食作物的要求不僅僅停留在溫飽上，而是更加開始重視食品的質(zhì)量以及食用的安全性。生物技術(shù)的應(yīng)用就很好地提高了食品的質(zhì)量以及營養(yǎng)價值，同時在食用的安全性方面也有較明顯的提升。組織培養(yǎng)技術(shù)能夠保留并提高作物的營養(yǎng)價值，同時提高其抗病的能力，滿足了人們的需求。其主要是以植物細(xì)胞的全能性為基礎(chǔ)，使植物組織能夠順利地在無菌環(huán)境中生長，并且可以加快植物的生長速度，保證作物的品質(zhì)及安全，對于農(nóng)業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)品的安全具有極為重要的作用[6]。
4結(jié)語
現(xiàn)如今，生物技術(shù)能夠有效地提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，提高農(nóng)作物的生長速度及抵抗力，從而改善我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。所以，大力推廣生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，能夠為我國農(nóng)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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食品分析是食物營養(yǎng)評價和食品加工過程中質(zhì)量保證體系的一個重要組成部分，它始終貫穿于食物資源的開發(fā)、食品加工與銷售的全過程。隨著人們生活水平的提高，特別是我國加入W TO后，我國食品走向世界的關(guān)稅壁壘將逐漸被技術(shù)壁壘所取代，一方面，食品的功能性和安全性將越來越受到重視，對其分析精度和檢測限的要求越來越高；另一方面，作為食品生產(chǎn)企業(yè)和政府監(jiān)管機構(gòu)，對食品品質(zhì)的控制則要求能實現(xiàn)現(xiàn)場無損檢測和快速檢測，而對分析精度和檢測限的要求則相對較低。因此，食品分析技術(shù)正向著省時、省力、廉價、減少溶劑、減少環(huán)境污染、微型化和自動化方向發(fā)展?，F(xiàn)對近年來在食品分析中出現(xiàn)的新生物技術(shù)作一簡單介紹。
1、生物芯片技術(shù)
主要特點及其在食品分析中的應(yīng)用。生物芯片技術(shù)具有可實現(xiàn)樣品分析過程的連續(xù)化、集成化、微型化和信息化等特點，目前已應(yīng)用于食品衛(wèi)生檢驗、食品毒理學(xué)研究、分子水平上闡述食品營養(yǎng)機理和轉(zhuǎn)基因食品的檢測等多個領(lǐng)域?；谏镄酒谟糜诨虮磉_(dá)分析及蛋白質(zhì)檢測方面具有無可比擬的優(yōu)越性，結(jié)合了多門學(xué)科中的高新技術(shù)，因此，其優(yōu)越性將會日趨明顯，預(yù)計將會成為未來食品安全檢測分析中的生力軍。
2、生物傳感器技術(shù)
2. 1、基本原理
生物傳感器是指把用固定化的生物體成分（酶、抗原、抗體或激素 ）或生物體本身的細(xì)胞、細(xì)胞器、組織和器官等作為敏感元件的傳感器。生物傳感器技術(shù)是建立在細(xì)胞固定化和酶固定化技術(shù)基礎(chǔ)之上的，它以生物分子去鑒別被測物，然后將生物分子所發(fā)生的物理變化或化學(xué)變化轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號并予以放大輸出，從而得到相應(yīng)的檢測結(jié)果。
2. 2、主要特點及其在食品分析中的應(yīng)用
由于生物傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、響應(yīng)速度快、樣品用量少、可反復(fù)使用、靈敏度高、特異性好、不需要對被測組分進(jìn)行分離和測定時不需另加試劑等特點，所以使用方便，有利于現(xiàn)場快速檢測，故用生物傳感器作為檢測裝置時主要應(yīng)用在糖類、氨基酸類、有機酸和Vit等食品成分分析上，在食品添加劑 （亞硫酸鹽、亞硝酸鹽、甜味素和過氧化氫 ）的分析、食品中細(xì)菌和病原菌的檢測、食品鮮度的檢測、食品滋氣味及成熟度的檢測等領(lǐng)域中也有應(yīng)用。在未來知識經(jīng)濟發(fā)展中，生物傳感器技術(shù)是介于信息技術(shù)和生物技術(shù)之間的新增長點，正逐漸變?yōu)樵诰€檢測的主要手段，在食品分析中有著廣泛的應(yīng)用前景。
3、免疫分析技術(shù)
3. 1、基本原理
免疫分析技術(shù)是指利用抗原抗體間的特異性反應(yīng)為基礎(chǔ)，結(jié)合各種定量信號方法來對某種物質(zhì)進(jìn)行定性或定量測定的一種技術(shù)，是一類高靈敏度、高特異性檢測技術(shù)的統(tǒng)稱，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。該類技術(shù)的基本原理相同，僅標(biāo)記物質(zhì)不同，最終測定所發(fā)出的信號不同。根據(jù)文獻(xiàn)報道，具有推廣價值或已廣泛應(yīng)用的有放射免疫分析、熒光免疫技術(shù)、酶聯(lián)免疫檢測技術(shù)、發(fā)光免疫分析技術(shù)、免疫電鏡技術(shù)和膠體金免疫標(biāo)記技術(shù)等。
3. 2、主要特點及其在食品分析中的應(yīng)用
免疫分析技術(shù)具有高特異性、高靈敏性、操作簡便安全無污染、干擾小和再現(xiàn)性好等特點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在食品中微生物 （如沙門氏菌 ）的檢測、食品中的抗生素和激素的檢測、食品中的真菌毒素檢測、食品中的除草劑和殺蟲劑等農(nóng)藥殘留檢測、食品中的營養(yǎng)素 （如蛋白質(zhì) ）的檢測等項目，市場上已有部分商品化的試劑盒供應(yīng)。目前幾乎所有的常用獸藥都建立了免疫檢測方法，大部分已成功的運用在動物性食品中獸藥殘留的檢測，隨著分析技術(shù)自身的優(yōu)勢和方法上的不斷完善，尤其是制備更加特異的單克隆抗體或功能更加完備的重組單鏈抗體，以及免疫傳感器技術(shù)和芯片技術(shù)的日臻完善，免疫分析技術(shù)在食品安全快速檢測領(lǐng)域?qū)l(fā)揮愈來愈重要的作用。
4、酶法分析技術(shù)
4. 1、基本原理和方法
酶分析法在食品分析中的應(yīng)用主要有兩個方面：一是以酶為分析對象，根據(jù)需要對食品加工過程中所使用的酶和食品樣品中所含的酶進(jìn)行酶的含量或活力的測定；二是利用酶的特點，以酶作為分析工具或分析試劑，用于測定食品樣品中用一般化學(xué)法難于測定的物質(zhì)。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已出現(xiàn)多酶偶聯(lián)測定法、利用輔酶作用或抑制劑作用測定法、通過酶反應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)的高靈敏度測定法、酶標(biāo)免疫檢測法和放射性同位素測定法等新方法。
4. 2、主要特點及其在食品分析中的應(yīng)用
與其它分析方法相比，酶法分析最大的特點和優(yōu)點就是它的特異性強，對樣品不需要進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理。此外，由于酶的催化效率高，酶反應(yīng)大多比較迅速，故酶法分析速度快。酶法分析已應(yīng)用在食品中葡萄糖的定量分析、食品中無機金屬離子的測定、食品中Vit的測定、食品中農(nóng)藥殘留的檢測、食品中嘌呤和核苷酸的檢測及食品中毒素檢測等領(lǐng)域，并且酶法分析正朝著方便快速等方向發(fā)展，如將酶制成酶電極，直接測定，省去試劑配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作等步驟。目前已實際應(yīng)用在分析中的酶電極有L -氨基酸氧化酶電極、過氧化物酶電極和脲酶電極等。
5、結(jié)束語
隨著生物技術(shù)的發(fā)展，人們已逐步認(rèn)識到生物技術(shù)在食品分析中的重要作用。生物技術(shù)檢測方法以其自身獨特的優(yōu)勢在食品分析中顯示出巨大的應(yīng)用潛能，其應(yīng)用幾乎涉及到食品分析的各個方面，包括食品的品質(zhì)評價、食品的質(zhì)量監(jiān)督、生產(chǎn)過程的質(zhì)量監(jiān)控及食品科學(xué)研究等，尤其是它能夠?qū)υS多過去難于檢測的成分進(jìn)行分析。目前由于各種條件的限制，生物技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用還不普及，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在不久的將來，生物技術(shù)在食品分析中將占有越來越重要的地位。
棉花在我國的經(jīng)濟發(fā)展中是一種主要的經(jīng)濟作物及纖維作物，常規(guī)育種在棉花生產(chǎn)中發(fā)揮了較大的作用，但是在近幾年的棉花育種中對抗蟲、抗旱以及抗黃萎病等方面沒有較大的進(jìn)展，生物技術(shù)在新材料的創(chuàng)造方面優(yōu)勢較大，發(fā)展速度逐漸加快，也取得了很大進(jìn)展，為社會經(jīng)濟效益的提升做出了貢獻(xiàn)。
1 生物技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用
1.1 農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用進(jìn)展
通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)外源基因轉(zhuǎn)化棉花已經(jīng)成為經(jīng)典技術(shù)，在至今發(fā)展起來的棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)中，農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化占據(jù)主導(dǎo)地位，應(yīng)用最為普遍[1]。在使用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法成功的獲得珂字棉轉(zhuǎn)基因植株之后，這一技術(shù)就在國際上得到了快速的推廣應(yīng)用，進(jìn)展也很迅速。并且珂字棉中的幾中類型還在還成為了轉(zhuǎn)基因?qū)嶒炛心Ｊ狡贩N，提高了轉(zhuǎn)化效率，但是在實際的轉(zhuǎn)基因棉花材料的應(yīng)用中還需要經(jīng)過系統(tǒng)選育或者雜交選育的方法去進(jìn)行處理。通過我國科學(xué)家的努力，農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)獲得了簡單化及具體化的進(jìn)步，對技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵點進(jìn)行了明確，棉花瓶中的規(guī)模化轉(zhuǎn)化體系也得到了快速的、多樣化的建立，實現(xiàn)了不同轉(zhuǎn)基因技術(shù)之間的結(jié)合應(yīng)用，達(dá)到了流水線生產(chǎn)的效果，使得棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系更加的高效，顯著的提高了棉花的成株規(guī)模，降低了生產(chǎn)成本。
1.2 花粉管通道技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用進(jìn)展
花粉管通道技術(shù)屬于我國科學(xué)家獨立創(chuàng)造的一種轉(zhuǎn)基因技術(shù)，并且在棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)中也應(yīng)經(jīng)取得了很大的突破，這一技術(shù)的發(fā)明首先是通過玉米、小麥、大豆等農(nóng)作物進(jìn)行實驗的，然后在棉花上進(jìn)行轉(zhuǎn)移抗枯萎病DNA大片段取得了成功，后來轉(zhuǎn)基因棉花品種植株由謝道昕等人研究完成，隨后科學(xué)家又在陸地棉中實驗成功，研究出了具有吐絮集中、高產(chǎn)、耐枯萎及抗逆性強等特點的棉花新品種，稱為湘棉12號。海島棉D(zhuǎn)NA道路陸地棉之后又出現(xiàn)了三種新的棉花品系，隨后轉(zhuǎn)基因抗蟲棉也得到了應(yīng)用，而中國農(nóng)科院棉花研究所的李付廣等人則將雙價抗蟲基因轉(zhuǎn)入到了中棉所23之中，使得雙價轉(zhuǎn)基因材料sGK9708得到了研發(fā)與應(yīng)用。另外，我國還形成了比較完善的棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系，花粉管通道技術(shù)在實際的使用中不會因為棉花基因型號而產(chǎn)生不良影響，獨立自主性較強，與國際先進(jìn)水平相一致，當(dāng)前我國農(nóng)科院棉花研究所還建立了專門的轉(zhuǎn)基因技術(shù)平臺，利用三種轉(zhuǎn)化技術(shù)每年可以產(chǎn)生六千株的棉花，并且憑借這一技術(shù)獲得了國家科技進(jìn)步獎項。
1.3 基因槍導(dǎo)入技術(shù)在棉花育種上的應(yīng)用進(jìn)展
基因槍導(dǎo)入技術(shù)是由美國Cornell大學(xué)的JohnSanford等人于1987年研制出的，這是基因槍轉(zhuǎn)化技術(shù)發(fā)展的開端[2]。商品槍PD S-1000系統(tǒng)最早是由美國企業(yè)推出的，這一技術(shù)的發(fā)展重點在粒子加速系統(tǒng)之中，主要目標(biāo)就是提升射彈的可控性，就是更加重視粒子運行速度與射入的濃度兩者之間的發(fā)展關(guān)系?；驑屴D(zhuǎn)化技術(shù)不受宿主控制，并且其中的靶受體類型比較多樣化，成了應(yīng)用最為廣泛的一種基因轉(zhuǎn)移技術(shù)類型?，F(xiàn)階段，已經(jīng)有很多種類的作物使用這一技術(shù)獲得了轉(zhuǎn)基因植株，比如小麥、水稻等等。這一技術(shù)生命力比較旺盛，具有優(yōu)良的發(fā)展?jié)摿?。在棉花育種過程研究中還通過棉花胚性懸浮細(xì)胞系當(dāng)作受體實行轟擊，得到了轉(zhuǎn)化植株，然后又通過莖尖分生組織對棉花受體實施了轉(zhuǎn)化，使得經(jīng)分子檢測的棉花轉(zhuǎn)化植株的研發(fā)獲得了很大的成功，最終獲得了可以進(jìn)行育種的海島棉與多種陸地棉的轉(zhuǎn)化植株，轉(zhuǎn)化率大約在百分之0.027到百分之0.22之間。科學(xué)家還通過基因槍技術(shù)將抗棉鈴蟲、抗蚜蟲及抗旱等基因轉(zhuǎn)入到了國產(chǎn)的棉花品種之中，使得轉(zhuǎn)基因棉花品種增加了育種價值，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所還實現(xiàn)了基因槍轟擊轉(zhuǎn)化體系的建成，提高了植株的轉(zhuǎn)化率。
2 生物技術(shù)在棉花育種中存在的問題及對策
目前棉花生物技術(shù)研究主要集中于幾個方面：其一是無選擇標(biāo)記轉(zhuǎn)化技術(shù)，可避免抗抗生素基因的負(fù)面影響；其二是棉花內(nèi)源基因的克隆與應(yīng)用，主要用于棉花纖維品質(zhì)改良與棉酚等次生代謝物的生物降解[3]。融合基因的手段實現(xiàn)基因克隆并投入應(yīng)用，這樣做的目的主要是提升棉花生產(chǎn)的商業(yè)價值，現(xiàn)階段棉花育種技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但是其中仍然存在一些不足之處，需要找出相應(yīng)的解決對策，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
首先，應(yīng)該做的就是對已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化的基因進(jìn)行不斷的改進(jìn)，現(xiàn)階段棉花育種中使用的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉只能對紅鈴蟲及棉鈴蟲等有限的害蟲產(chǎn)生抗性，但是對其他害蟲，比如棉葉螨、煙粉虱及棉蚜等都不能產(chǎn)生相應(yīng)的抗性，在抗蟲棉的種植中，人們會相對的減少農(nóng)藥的使用次數(shù)，所以對以上的害蟲的治理效果也會明顯下降，加重了這些種類的害蟲對棉花生產(chǎn)造成的危害，因此，需盡快的研究出有價值的配套綜合防治科技?，F(xiàn)階段的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植時間能夠一定程度的進(jìn)行延長，種植面積也在增加，所以棉鈴蟲產(chǎn)生的抗性也會逐漸的增強，針對這一情況，可通過尋找與篩選廣譜抗蟲基因結(jié)合特異啟動子的使用，利用轉(zhuǎn)多基因抗蟲棉等手段去解決其中的問題。
其次，目前已經(jīng)克隆的與棉花相關(guān)的基因和元件數(shù)量非常多，但是其中具有良好的應(yīng)用價值的基因數(shù)量卻是少之又少，得到實際應(yīng)用的主要有Bt類以及抗除草劑類的棉花種子，其它方面的比如抗旱、抗黃萎病等類型的基因還是不能從實驗室真正的應(yīng)用到農(nóng)田生產(chǎn)之中。針對這一問題，生物技術(shù)研究人員應(yīng)該注重對外源基因進(jìn)行構(gòu)建、轉(zhuǎn)化等內(nèi)容的探究與實驗。針對Bt抗蟲棉這類棉種來說，它屬于一種單基因的性狀，應(yīng)用時間不斷增加的情況下，棉鈴蟲及紅鈴蟲等害蟲體內(nèi)就會隨之出現(xiàn)抗Bt的群體，雙價抗蟲棉即使具備較高的抗性，其在以后出現(xiàn)棉鈴蟲抗性群體也是不可避免的，所以需要針對這種抗性喪失的問題加強研究，可以通過尋找與篩選廣譜抗蟲基因結(jié)合特異啟動子的方法，對轉(zhuǎn)多基因抗蟲棉等技術(shù)進(jìn)行充分的應(yīng)用。
最后，就是積極促進(jìn)基因工程和常規(guī)育種的結(jié)合發(fā)展，在生物技術(shù)發(fā)展中應(yīng)該意識到，基因工程并不能解決所有棉花育種中存在的問題，實際上它只是一種人工合成的新型材料，應(yīng)用之前也需要用常規(guī)育種的手段對其可靠性進(jìn)行檢驗，所以，植物基因技術(shù)需要與常規(guī)育種技術(shù)相結(jié)合發(fā)展，通過大田試驗將轉(zhuǎn)基因植物良好的基因不間斷的遺傳給后代，這樣才能獲得棉花育種的可持續(xù)發(fā)展與增產(chǎn)。
3 結(jié)束語
生物技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用獲得了不錯的效果，對棉花育種工作的發(fā)展提供了很大的幫助，以后的發(fā)展趨勢也非?？捎^，但是同時也應(yīng)該看到生物技術(shù)在推廣應(yīng)用中具有的局限性，為了達(dá)到生物技術(shù)的充分利用，為棉花育種工作提供更優(yōu)良的技術(shù)支持，就需要將生物技術(shù)與常規(guī)棉花育種技術(shù)相結(jié)合使用，這樣才能將生物技術(shù)的潛力充分的在棉花育種中發(fā)揮出來。
參考文獻(xiàn)
[1]李付廣，劉傳亮.生物技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用[J].棉花學(xué)報，2007，5：362-368.
2兒童ADHD的治療
2.1兒童ADHD傳統(tǒng)治療兒童ADHD的傳統(tǒng)治療常選用中樞興奮劑、非中樞興奮劑、抗抑郁劑、抗焦慮藥物、安定藥和情緒穩(wěn)定劑。中樞興奮劑哌醋甲酯(利他林)為常用治療藥物，它能夠改善ADHD主要癥狀，對完成課堂學(xué)習(xí)任務(wù)和社會功能都有正性作用，并能夠減少攻擊、對抗和破壞行為等癥狀〔14－15〕。近些年，我國中醫(yī)學(xué)者也有運用辨證論治、中藥湯劑、針灸等方法治療兒童ADHD達(dá)到較好療效的臨床治療報告。臨床實驗研究顯示，中藥在治療兒童ADHD短期效果優(yōu)于或等于西藥，長期療效也較穩(wěn)定，不良反應(yīng)少，無成癮性〔16－18〕。行為干預(yù)方法是需要結(jié)合患兒的個體情況制定具體的、個性化的干預(yù)方法，并且需要在老師、家長的全力配合下才能進(jìn)行。心理干預(yù)過程中，不能單一依靠懲罰來達(dá)到矯正行為，需要具體問題具體分析，找問題發(fā)生的根本原因。這樣就需要家長和老師具備一定的心理學(xué)知識，積極地給予孩子創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境，并且保證與ADHD患兒之間進(jìn)行良好的溝通。2.2兒童ADHD腦電生物反饋治療腦電生物技術(shù)治療作為一種新興治療兒童ADHD的技術(shù)近年來發(fā)展很快，它的基本原理是通過訓(xùn)練來強化15～18Hz的感覺運動節(jié)律波，抑制4～8Hz的θ波，并通過自身調(diào)節(jié)來改變腦電圖波形，以強化對大腦有利的波形、抑制對大腦不利的波形，從而改變腦功能〔19〕。有研究發(fā)現(xiàn)〔20〕，此治療措施相比傳統(tǒng)的心理學(xué)行為干預(yù)和藥物治療效果要好，并且經(jīng)該方法治療后患兒各項情況明顯好轉(zhuǎn)，且具有持久性特點。腦電生物技術(shù)治療除了對兒童ADHD三大主要癥狀有明顯改善之外，還具有改善視覺、聽覺商數(shù)，達(dá)到視覺、聽覺相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一的效果，使得注意力四維同步提升〔21－22〕。2.3傳統(tǒng)治療方法與腦電生物技術(shù)治療方法的比較西藥雖然具有起效快、癥狀緩解明顯等特點，但絕大多數(shù)藥物的半衰期短、不良反應(yīng)大，若長期用藥或用藥劑量過大還會出現(xiàn)呆板和意志力減退等不良反應(yīng)，從而導(dǎo)致患者服藥依從性差、治療效果降低〔23〕。采用中醫(yī)中藥方法治療兒童ADHD雖然在臨床已經(jīng)取得初步成效，但是缺乏多中心、大樣本支持，所以用藥微量化、客觀化、標(biāo)準(zhǔn)化還未能具體實現(xiàn)。由于家長對于藥物產(chǎn)生的不良反應(yīng)是否會影響兒童生長發(fā)育存在一定擔(dān)憂，因此較少家長會選擇藥物治療這一方法〔24〕。在臨床上，為了避免給兒童造成傷害，對于低齡、癥狀較輕的兒童一般不采用藥物治療而選擇行為干預(yù)的方法。因為一方面低齡兒童處于大腦發(fā)育時期，此時用藥可能會影響大腦正常發(fā)育過程，另一方面該類藥物對于患有其他基礎(chǔ)疾病如癲癇、高血壓、心臟病等患兒具有一定局限性〔25〕。行為干預(yù)能夠較好地矯正注意力缺陷多動障礙患兒的行為，但是由于干預(yù)周期長，環(huán)境與心理因素對心理學(xué)行為干預(yù)效果影響較大，如在患兒與家長、家長與老師、患兒與老師之間的矛盾關(guān)系存在的情況下，患兒常常在治療過程中出現(xiàn)癥狀反復(fù)的現(xiàn)象。與藥物治療相比，腦電生物技術(shù)治療具有適用人群廣、效果持久、無不良反應(yīng)等特點，通過腦電生物技術(shù)對兒童ADHD進(jìn)行非藥物干預(yù)有望改善我國治療兒童ADHD藥物濫用的現(xiàn)狀;其與心理學(xué)行為干預(yù)相比，它也具有治療周期短、效果明顯、影響因素小等特點。
中圖分類號：S531；Q789 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）11-2721-06
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.11.001
Application of Modern Biotechnology in Ipomoea batatas Breeding
YANG Han1，CHAI Sha-sha2，SU Wen-jin2，LEI Jian2，WANG Lian-jun2，SONG Zheng2，LIU Yi3，YANG Xin-sun2
（1.College of Plant Science and Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China；2. Institute of Food Corps， Hubei Academy of Agricultural Sciences， Wuhan 430064， China；3. Agronomy College， Yangtze University， Jingzhou 434023， Hubei， China）
Abstract：The modern biotechnology has overcome the difficulties which could not be solved in the past in Ipomoea batatas breeding.Mutation breeding， cell engineering， molecular markers，genetic engineering etc.， are playing very important roles in Ipomoea batatas breeding for high yield， good quality，resistance to diseases and pests and other characteristics.The research and utilization of mutation breeding， cell engineering，molecular markers and genetic engineering in Ipomoea batatas breeding are reviewed in this paper.
Key words：Ipomoea batatas； modern biotechnology； breeding； mutation breeding； cell engineering； molecular marker； genetic engineering
甘薯（Ipomoea batatas）屬旋花科甘薯屬，為一年生或多年生蔓生草本，是中國的重要糧食作物、飼料作物和新型生物能源作物，具有極高的經(jīng)濟價值。甘薯含有60%～80%的水分，10%～30%的淀粉（支鏈淀粉含量高，易被人體消化吸收），5%左右的糖分，還富含人體必需的多種維生素（VA、VE、VB1、VB2、VC等）、氨基酸（賴氨酸含量較高）、蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維以及鈣和鐵等多種礦物質(zhì)。甘薯中的活性化學(xué)物質(zhì)（脫氫表雄酮）可以抑制癌癥和預(yù)防癌細(xì)胞增殖[1]。因此，培育出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的品種及各類不同用途和種類的品種如食用、加工用、飼料用、莖尖菜用等[2]具有非常重要的現(xiàn)實意義。但是由于甘薯的高度雜合性、雜交不親和性、遺傳資源匱乏、遺傳基礎(chǔ)狹窄、優(yōu)異近緣野生種利用困難和病蟲害、病毒病危害嚴(yán)重[3]，極大地制約了甘薯的生產(chǎn)和發(fā)展。但傳統(tǒng)育種模式周期長，品種改良進(jìn)度緩慢，難以滿足發(fā)展需求。生物育種是目前應(yīng)用推廣最為迅速的技術(shù)，它突破了傳統(tǒng)育種的局限性，有利于加速培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆、廣適的新品種。本文重點介紹近年來幾種主要生物技術(shù)，包括誘變育種、細(xì)胞工程、分子標(biāo)記輔助選擇育種和基因工程在甘薯育種中的發(fā)展與應(yīng)用。
1 誘變育種
甘薯是一種無性繁殖作物，其自然變異和人工誘變產(chǎn)生的變異，是甘薯育種重要的變異來源，因此誘變育種一直是甘薯育種的一條重要途徑，也是發(fā)展比較早的一種技術(shù)。
在自然條件下，由于外界環(huán)境的變化和遺傳結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，植物本身會發(fā)生自發(fā)突變，但是這類突變發(fā)生的頻率較低。自然變異突變體的選擇、鑒定是甘薯種質(zhì)創(chuàng)新的主要途徑。張連順等[4]從抗薯瘟病的閩抗329中選育出了兼抗蔓割病、藤蔓旺盛的閩抗330，張永濤等[5]、李培習(xí)等[6]分別從高抗根腐病的徐薯18芽變體中選育出了兼抗莖線蟲病的臨選1號和富貴1號。
輻射誘變的方式包括χ射線、60Co處理、80 Gy γ射線處理、搭載返回式衛(wèi)星進(jìn)行空間誘變處理等。但誘發(fā)突變的方向難以控制，有利突變頻率不夠高。通過輻射誘變育種加以多年篩選獲得了比較好的品種如較徐薯18高抗黑斑病的品系農(nóng)大601[7]和抗線蟲擴展、薯皮色同質(zhì)、干物率高、食味優(yōu)、高胡蘿卜素突變體及淀粉類型和紫色素類型育種材料[8]。
化學(xué)誘變具有專一性強、突變頻率高，突變范圍大的特點，為多基因點突變，誘變后代的穩(wěn)定過程較短，可以縮短育種年限。Luan等[9]用EMS處理魯薯8號愈傷組織，并通過離體篩選，獲得3個耐鹽突變體株系（ML1，ML2，ML3）。王鳳保等[10]用0.05%秋水仙素和2%二甲基亞砜混合水溶液處理秦薯1號甘薯種子，選育出高產(chǎn)、高淀粉、低β-淀粉酶活性、高蛋白質(zhì)、高鐵、早熟的短蔓型甘薯新品種短蔓3號。王芳等[11]用0.5% NaN3處理澳大利亞Au1990sp紫甘薯的胚性細(xì)胞團(tuán)，選育出品種適應(yīng)性廣、產(chǎn)量高、品質(zhì)佳、抗性強的甬紫薯1號。
2 細(xì)胞工程
甘薯細(xì)胞工程主要有體細(xì)胞胚發(fā)生、原生質(zhì)培養(yǎng)、細(xì)胞懸浮培養(yǎng)、莖尖分生組織培養(yǎng)等，在種質(zhì)資源創(chuàng)新、新品種選育和脫毒苗工廠化生產(chǎn)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。目前主要通過莖尖誘導(dǎo)體細(xì)胞胚胎的植株再生。利用甘薯莖尖培養(yǎng)誘導(dǎo)得到胚性愈傷后，通過液體振蕩懸浮培養(yǎng)可以迅速增殖，利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)、基因槍、電激等方法研究甘薯的遺傳轉(zhuǎn)化。在此過程中，常常會出現(xiàn)自發(fā)變異，通過對這些突變體進(jìn)行篩選，也可以用于甘薯新品種選育[12]。
甘薯容易侵染的病毒和類病毒種類較多，加上甘薯屬于無性繁殖作物，病毒能夠在植株體內(nèi)不斷增殖積累，使甘薯病毒病的危害逐年加重，造成了大幅度的減產(chǎn)。利用甘薯莖尖病毒含量低或不帶病毒的特點，通過莖尖分生組織培養(yǎng)可以生產(chǎn)甘薯無毒苗。脫毒甘薯增產(chǎn)效果顯著，根莖葉生長旺盛，光合效率高，抗逆能力強[13]。經(jīng)檢測確定為不帶病毒的組培苗可以進(jìn)行快繁和原種生產(chǎn)。
3 分子標(biāo)記輔助選擇育種
分子標(biāo)記在甘薯遺傳育種中的應(yīng)用是利用標(biāo)記將不同甘薯品種DNA序列上的多態(tài)性體現(xiàn)出來，可利用其進(jìn)行種質(zhì)鑒定、基因定位、遺傳圖譜構(gòu)建和輔助育種等并最終應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中。在作物遺傳改良過程中，形態(tài)標(biāo)記、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記和同工酶標(biāo)記等已很難滿足對它們的基因組進(jìn)行更詳細(xì)研究的需要。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，產(chǎn)生了多種基于DNA多態(tài)性的分子標(biāo)記技術(shù)，在甘薯育種中應(yīng)用較多的是RAPD、AFLP、ISSR、SCAR和SNP等。
3.1 構(gòu)建甘薯分子遺傳圖譜
由于甘薯的遺傳背景較復(fù)雜，對甘薯基因組的研究較滯后，分子標(biāo)記的數(shù)量和種類相對匱乏，分子遺傳圖譜的構(gòu)建要落后于水稻、玉米等作物。Kriegner等[14]在2003年用AFLP技術(shù)構(gòu)建了首張甘薯遺傳連鎖圖，632個母本標(biāo)記和435個父本標(biāo)記分別排列在Tanzania的90個連鎖群和Bikilamaliya的80個連鎖群上，共定位了1 100個AFLP標(biāo)記，平均遺傳距離為5.9 cM。隨著甘薯栽培種轉(zhuǎn)錄組測序的完成和分子標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展，李愛賢等[15]在2010年利用SRAP標(biāo)記構(gòu)建了漯徐薯8號和鄭薯20連鎖圖譜，漯徐薯8號的81個連鎖群由473個SRAP標(biāo)記組成，總圖距為5 802.46 cM，標(biāo)記間距為10.16 cM，鄭薯20的66個連鎖群由328個SRAP標(biāo)記組成，總圖距為3 967.90 cM， 標(biāo)記間距為12.02 cM。Zhao等[16]在2013年利用AFLP和SSR標(biāo)記構(gòu)建了徐781（高抗莖線蟲?。┖托焓?8（高抗莖線蟲?。┑倪B鎖圖，徐薯18的90個連鎖群含有1 936個AFLP和141個SSR標(biāo)記，總圖距為8 184.5 cM，標(biāo)記間距為3.9 cM；徐781的90個連鎖群含有1 824個AFLP和130個SSR標(biāo)記，總圖距8 151.7 cM，標(biāo)記間距為4.2 cM。這也是到目前為止標(biāo)記密度最高、基因組覆蓋率最廣的甘薯栽培品種分子標(biāo)記遺傳圖譜。
3.2 繪制指紋圖譜，鑒定甘薯品種
甘薯是一種無性繁殖作物，其品種數(shù)量多、同種異名、同名異種的情況比較普遍，在甘薯的生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)品種間混淆的情況，使得品種鑒定困難，影響品種的改良和育種。隨著分子生物學(xué)的快速發(fā)展，DNA分子標(biāo)記技術(shù)已成為指紋圖譜構(gòu)建和品種鑒定的主要方法。指紋圖譜能夠在分子水平上鑒別生物個體之間的差異，可以有效克服形態(tài)和生化上的局限性，是甘薯品種鑒別的重要工具，在生產(chǎn)實踐上具有重要意義。
目前用來作DNA指紋圖譜的標(biāo)記主要有RAPD、SSR、ISSR、AFLP、SRAP等。Arthur等[17]應(yīng)用RAPD標(biāo)記分析在美國8個州種植的甘薯品種“Jewel”的無性系，發(fā)現(xiàn)其中5個的多態(tài)性譜帶在7.1%～35.7%之間，表明RAPD標(biāo)記可以檢測無性系中的變異。王紅意等[18]研究表明通過RAPD標(biāo)記產(chǎn)生的指紋圖譜可以將30個中國甘薯主栽品種分為3類。羅忠霞等[19]采用EST-SSR標(biāo)記，利用2對引物將52份甘薯品種區(qū)分開，建立了52份甘薯品種的指紋圖譜。季志仙等[20]利用ISSR技術(shù)對不同引物獲得的指紋圖譜進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)利用2對引物即可將供試的17份甘薯品種區(qū)分為4類。蒲志剛等[21]利用AFLP技術(shù)通過五對引物構(gòu)建出47個品種南瑞苕的指紋圖譜，將其分為5類。張安世等[22]利用SRAP技術(shù)通過2對引物構(gòu)建出22種甘薯品種的DNA指紋圖譜，將其分為7類，隨后又利用ISSR技術(shù)通過3對引物將22種甘薯品種分為4類[23]。
3.3 甘薯基因定位和DNA分子標(biāo)記輔助選擇育種
甘薯許多重要的農(nóng)藝性狀如塊根產(chǎn)量、品質(zhì)（淀粉含量、胡蘿卜素含量）、抗病性（莖線蟲病、根腐病和黑斑?。┑榷紝儆诙嗷蚩刂频臄?shù)量性狀，在甘薯分子連鎖圖譜的基礎(chǔ)上，對重要農(nóng)藝性狀進(jìn)行QTL定位，進(jìn)而克隆相關(guān)性狀的主效基因，是甘薯育種研究的重要方向。DNA分子標(biāo)記輔助選擇育種具有方便、快捷、準(zhǔn)確等特點，且較少受季節(jié)、發(fā)病條件、發(fā)育條件、鑒定方法等因素的限制，可以在低世代進(jìn)行早期選擇，更適合目前育種的需要。目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于甘薯的育種研究中。
Ukoskit等[24]利用甘薯易感根線蟲病品種與抗根線蟲病品種雜交，用760個RAPD引物對2親本和F1分離群體進(jìn)行分析，篩選出1個抗根線蟲病的基因。柳哲勝[25]用RAPG法和改進(jìn)的SSAP技術(shù)對農(nóng)大603和徐薯18的基因組進(jìn)行抗莖線蟲病相關(guān)基因的分析，結(jié)果顯示由片段54設(shè)計的引物在抗病和感病品種之間擴增出多態(tài)性帶，推測片段54是與甘薯抗莖線蟲病有關(guān)的RGA（Resistance gene analog），并得出甘薯MIPS基因可能與甘薯抗莖線蟲病有關(guān)。周忠等[26]對高抗莖線蟲病的徐781和高感莖線蟲病的徐薯18的后代進(jìn)行抗病性鑒定和RAPD分析，得到與抗莖線蟲病基因相連鎖的RAPD標(biāo)記OPD0l-700，經(jīng)證明，該標(biāo)記可作為甘薯抗莖線蟲病輔助育種的分子標(biāo)記，并在甘薯育種尤其是抗病品種選育中發(fā)揮較大的作用。王欣等[27]利用對高抗親本徐781和高感親本徐薯18的F1分離群體的161個品系進(jìn)行OPD01-700的克隆和測序，成功地將OPD689標(biāo)記轉(zhuǎn)化為SCAR標(biāo)記，初步驗證結(jié)果與田間鑒定結(jié)果基本一致，初步建立了甘薯抗莖線蟲病育種分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)。袁照年等[28]以金山57×金山630的雜交F1分離群體為材料，按F1單株抗性分群，建立薯瘟病抗病池和易感池，分別以其為模板進(jìn)行RAPD分析，結(jié)果顯示其中S213-500在抗感池和易感池間顯示多態(tài)性，可以作為抗Ⅰ型薯瘟基因的連鎖標(biāo)記，在鑒定甘薯抗I型薯瘟病方面具有應(yīng)用價值。蘇文瑾等[29]在已有的高抗根腐病品種徐薯18與高感品種勝利百號F1分離群體抗性鑒定的基礎(chǔ)上，采用分離群體混合分析法（BSA）與AFLP技術(shù)相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)顯性標(biāo)記Eco（45）-Mse（45）與感病基因連鎖，對甘薯抗根腐病的遺傳改良具有指導(dǎo)意義。蒲志剛等[30]以南薯88等12個抗感黑斑病品種為材料，建立了甘薯黑斑病的AFLP分子標(biāo)記體系，并用該體系找到了與甘薯抗黑斑病緊密相關(guān)的特異性DN段，為甘薯抗黑斑病分子標(biāo)記輔助育種奠定了基礎(chǔ)。
吳潔等[31]利用甘薯高淀粉品種綿粉1號和甘薯低淀粉品種紅旗4號雜交F1代分離群體采用SRAP分子標(biāo)記，將1個與淀粉含量相關(guān)的QTL定位到綿粉1號遺傳圖的第三連鎖群上。蒲志剛等[32]利用甘薯高淀粉品種綿粉1號與甘薯低淀粉品種紅旗4號雜交F1代分離群體，在綿粉1號遺傳圖的第二連鎖群上檢測到E1M7-2可作為淀粉的臨近QTL。李愛賢等[33，34]以高淀粉、低胡蘿卜素含量的甘薯品種漯徐薯8號和低淀粉、高胡蘿卜素含量的甘薯品種鄭薯20雜交得到的F1分離群體，采用SRAP分子標(biāo)記的方法在父本鄭薯20的Z31連鎖群上檢測到1個與淀粉含量相關(guān)的QTL，并檢測到17個與甘薯β-胡蘿卜素含量相關(guān)的QTLs，其中10個定位在鄭薯20圖譜上，7個定位在漯徐薯8號圖譜上。
3.4 甘薯轉(zhuǎn)錄組測序和分子標(biāo)記的開發(fā)
轉(zhuǎn)錄組測序（RNA-seq）操作簡單，不局限于已知的基因組序列信息，可獲得低豐度表達(dá)基因，具有通量高、靈敏度高、成本低及應(yīng)用領(lǐng)域廣等優(yōu)點。轉(zhuǎn)錄組研究是基因功能與結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)和出發(fā)點，利用新一代高通量測序，能夠快速全面地獲得某一物種目標(biāo)細(xì)胞在某一特定狀態(tài)下的全部RNA序列的信息，例如發(fā)現(xiàn)新轉(zhuǎn)錄本、了解基因的表達(dá)量、挖掘單核苷酸多態(tài)性（SNP）、結(jié)構(gòu)性變異等[35]。目前，測序技術(shù)已成為分子生物學(xué)研究中最常用的技術(shù)。相比于其他作物，甘薯的基因數(shù)據(jù)資源極少，這給甘薯的分子生物學(xué)研究帶來極大的不便。Gu等[36]應(yīng)用Illumina的RNA-Seq技術(shù)對不同的甘薯組織與發(fā)育階段進(jìn)行高通量的轉(zhuǎn)錄組測序，通過對甘薯的轉(zhuǎn)錄組從頭組裝、基因注釋和代謝通路分析，得到了大量重要的轉(zhuǎn)錄本信息，如淀粉合成、抗鹽、抗旱、轉(zhuǎn)座子和病毒等相關(guān)基因。Tao等[37]利用Illumina數(shù)字基因表達(dá)（DGE）標(biāo)簽分析甘薯的7個組織的轉(zhuǎn)錄組的差異，鑒定出大量的差異和特異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄本，主要涉及病毒基因組的基因表達(dá)方式、淀粉代謝、潛在耐逆性和抗蟲性等方面。
轉(zhuǎn)錄組測序的高通量特點使分子標(biāo)記的大規(guī)模發(fā)掘得以實現(xiàn)?；谵D(zhuǎn)錄組測序開發(fā)的分子標(biāo)記主要為SSR和SNP。Wang等[38]采用同樣的方法獲得56 516個unigenes，基于與已知的蛋白序列的相似性搜索，總共鑒定發(fā)掘出114個cDNA的潛在的SSRs。Xie等[39]通過對紫薯轉(zhuǎn)錄組的高通量測序，獲得58 800個unigenes，發(fā)掘出851個潛在的SSRs。SNP是基因組中最普遍的遺傳變異，有著分布廣、數(shù)量多、遺傳穩(wěn)定性高、密度高、易于實現(xiàn)分析自動化等諸多優(yōu)點，是構(gòu)建遺傳圖譜、完成分子標(biāo)記輔助育種的一種非常重要的遺傳標(biāo)記，新一代的高通量測序平臺為SNP位點的檢測提供了強有力的技術(shù)支持。許家磊[35]在淀粉含量、薯干產(chǎn)量和莖線蟲病抗性差異明顯的徐781和徐薯18的Illumina RNA-seq測序結(jié)果中已獲得1 386個SNP候選位點的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)Tetra-primer ARMS-PCR可以檢測出SNP分子標(biāo)記，可以用于甘薯SNP分子標(biāo)記的開發(fā)。蘇文瑾等[40]利用簡化基因組測序技術(shù)（SLAF-seq）對300份甘薯種質(zhì)資源的大群體測序，通過生物信息學(xué)分析進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，篩選特異長度的DN斷，構(gòu)建SLAF-seq文庫后高通量測序，通過軟件分析比對，獲得260 000個多態(tài)性SLAF標(biāo)簽，在多態(tài)性SLAF標(biāo)簽上共開發(fā)得到795 794個群體SNP位點。
4 甘薯基因工程
1983年世界首例轉(zhuǎn)基因植物培育成功，標(biāo)志著人類用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良植物的開始，至今已有120多種植物轉(zhuǎn)基因獲得成功。近年來基因工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)作物育種領(lǐng)域已經(jīng)取得成功并逐步推廣，基因工程技術(shù)已成為普及應(yīng)用最快的先進(jìn)農(nóng)作物改良技術(shù)之一?；蚬こ碳夹g(shù)是提高作物產(chǎn)量和改良作物品質(zhì)的有效途徑，給人類帶來巨大的社會和經(jīng)濟效益。相對于其他作物，甘薯基因工程的研究起步較晚。自1987年以來，許多學(xué)者陸續(xù)報道把抗性基因nptII和標(biāo)記基因Gus轉(zhuǎn)入甘薯，成功地獲得了轉(zhuǎn)基因的愈傷組織、芽或再生植株，為進(jìn)一步轉(zhuǎn)化目的基因改良甘薯積累了經(jīng)驗[41]。近年來，在應(yīng)用基因工程提高甘薯蛋白質(zhì)或淀粉含量、改善蛋白質(zhì)氨基酸組成或淀粉組成、提高甘薯抗蟲及抗逆性等方面取得了較大進(jìn)展。
4.1 甘薯品質(zhì)改良的基因工程
甘薯品質(zhì)改良主要集中在淀粉、蛋白質(zhì)和胡蘿卜素方面。Shimada等[42]構(gòu)建了編碼甘薯淀粉分支酶的IbSBEII基因的dsRNA干擾載體并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化進(jìn)入甘薯基因組，轉(zhuǎn)基因植株的淀粉具有較高的直鏈淀粉含量。Otani等[43]通過RNA干擾技術(shù)抑制甘薯淀粉粒附著性淀粉合成酶I（GBSSI）基因的表達(dá)，培育出不含直鏈淀粉的轉(zhuǎn)基因甘薯植株。Takahata等[44]通過抑制淀粉合成酶Ⅱ（SS Ⅱ）的表達(dá)改變支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)降低甘薯淀粉的糊化溫度。Santa-Maria等[45]從海棲熱袍菌中克隆了一個編碼極端嗜熱α-淀粉酶的基因，通過根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化獲得的轉(zhuǎn)基因植株在80 ℃具有自發(fā)處理淀粉為可發(fā)酵糖的能力。
羅紅蓉等[46]用根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)獲得了含人乳鐵蛋白基因（hLFc）的甘薯抗性愈傷組織，為獲得具有轉(zhuǎn)人乳鐵蛋白基因的甘薯材料奠定了基礎(chǔ)。高峰等[47]獲得了轉(zhuǎn)玉米醇溶蛋白的轉(zhuǎn)基因甘薯植株。脂聯(lián)素（Adiponectin）具有抗炎、增加機體對胰島素敏感性和降糖、抗動脈粥樣硬化的作用。Berberich等[48]利用根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化獲得表達(dá)Adiponectin cDNA的轉(zhuǎn)基因甘薯植株。Kim等[49]利用RNAi沉默CHY-β基因，可以增加甘薯中的β-胡蘿卜素的含量和類胡蘿卜素含量。
4.2 甘薯抗病蟲的基因工程
甘薯病毒、病蟲害嚴(yán)重影響產(chǎn)量。Kreuze等[50]研究利用靶向編碼SPCSV（甘薯褪綠矮化病毒）和SPFM（甘薯羽狀斑駁病毒）序列復(fù)制酶的內(nèi)含子剪接的發(fā)夾結(jié)構(gòu)的RNAi策略通過根癌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化甘薯，轉(zhuǎn)基因植株對SPCSV和SPFMV的抗性顯著增強。Muramoto等[51]的研究表明，轉(zhuǎn)大麥αHT基因的甘薯植株的葉片和塊根表現(xiàn)出對黑斑病菌的抗性。蔣盛軍等[52]用根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將OCI（水稻巰基蛋白酶抑制劑基因）導(dǎo)入甘薯品種栗子香中獲得了轉(zhuǎn)基因植株，對轉(zhuǎn)基因甘薯植株對甘薯線蟲病的抗性進(jìn)行了初步研究。
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中圖分類號 S652 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）06-0075-01
甜瓜（Cucumis melo L），又名香瓜，是夏季消暑瓜果，深受人們喜愛。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，傳統(tǒng)的育種技術(shù)已不能滿足人們的需要。近十幾年，生物技術(shù)迅速發(fā)展，可將克隆的病原生物的基因轉(zhuǎn)入高等經(jīng)濟植物，使得高等經(jīng)濟植物獲得對病蟲害的抗性。因此，在甜瓜育種中運用生物技術(shù)逐漸被大家所重視。生物技術(shù)在甜瓜育種中有了較大的進(jìn)展，大大提高了育種效率。
1 組織培養(yǎng)技術(shù)
1.1 離體培養(yǎng)的植株再生研究
離體培養(yǎng)是生物技術(shù)的基礎(chǔ)，利用離體培養(yǎng)進(jìn)行遺傳改良的生物技術(shù)都必須經(jīng)過植株再生的關(guān)鍵步驟。影響甜瓜離體培養(yǎng)的因素有很多，包括外植體、培養(yǎng)基的組成及激素。
1.1.1 外植體。研究者已成功從愈傷組織、子葉、下胚軸、真葉及卷須等外植體獲得不定芽，進(jìn)而獲得植株。目前，最適宜的外植體被認(rèn)為是子葉，甜瓜不定芽發(fā)生主要集中在子葉近胚軸端，表現(xiàn)出明顯的極性。如用幼苗子葉作為外植體，應(yīng)從苗齡3～7 d的無菌苗上獲取子葉。Adelberg et al[1]的研究表明，未成熟胚子葉是理想的甜瓜不定芽再生外植體。
1.1.2 基本培養(yǎng)基及激素。離體培養(yǎng)研究的重要內(nèi)容是尋找合適的培養(yǎng)基，其中最主要的是生長調(diào)節(jié)劑的組成及比例。絕大多數(shù)研究者均采用MS基本培養(yǎng)基進(jìn)行甜瓜不定芽再生，并認(rèn)為MS培養(yǎng)基為最合適的甜瓜離體培養(yǎng)的基本培養(yǎng)基。有關(guān)甜瓜離體培養(yǎng)激素方面研究很多，但只有細(xì)胞分裂素類生長調(diào)節(jié)劑促進(jìn)細(xì)胞的生長和代謝向著不定芽方向分化。目前，普遍認(rèn)為最佳不定芽再生條件是加入1～2 mg/L BA作為唯一的生長調(diào)節(jié)劑。甜瓜不定芽和側(cè)芽誘導(dǎo)生根比誘導(dǎo)不定芽發(fā)生容易。當(dāng)將其不定芽或側(cè)芽轉(zhuǎn)入含有生長素類生長調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基時均可誘導(dǎo)生根。
1.2 單倍體育種
將具有單個或多個優(yōu)良性狀的材料進(jìn)行雜交是甜瓜育種的重要手段，而單倍體育種是其中的重要方法之一。
1.2.1 花藥培養(yǎng)。花藥培養(yǎng)是瓜類單倍體育種技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。陶正南[2]首次成功通過花藥培養(yǎng)獲得再生植株，目前甜瓜花藥培養(yǎng)存在的主要問題有4個：基因型對花藥培養(yǎng)反應(yīng)不同、花粉愈傷組織誘導(dǎo)率低、綠苗分化頻率低、染色體加倍技術(shù)不過關(guān)。通過花藥培養(yǎng)甜瓜單倍體誘導(dǎo)率很低，難以在育種上應(yīng)用。
1.2.2 子房培養(yǎng)和胚珠離體培養(yǎng)。通過花藥和小孢子培養(yǎng)單倍體誘導(dǎo)率太低，難以在育種中應(yīng)用，很多研究者開始通過未授粉子房和胚珠培養(yǎng)來誘導(dǎo)甜瓜單倍體植株。子房培養(yǎng)的目的在于通過誘導(dǎo)大孢子分裂形成愈傷組織，再從愈傷組織誘導(dǎo)單倍體芽和小植株。除需選用授粉前直徑4～8 mm的子房作為外植體外，其他步驟方法及培養(yǎng)條件與花藥培養(yǎng)相同。許多研究表明，從子房培養(yǎng)誘導(dǎo)甜瓜單倍體要比從花藥培養(yǎng)誘導(dǎo)單倍體相對容易。
Ficcadenti et al[3]首次對甜瓜未授粉胚珠進(jìn)行誘導(dǎo)，得到了單倍體；Lotei et al[4]在γ射線源下以30 000 rad的劑量和85 rad/min的劑量率照射花粉，經(jīng)射線照射而將生殖細(xì)胞殺死的花粉授粉，誘導(dǎo)孤雌生殖形成單倍體植株。韓麗華[5]對甜瓜處于接近成熟胚囊狀態(tài)開花前14 h的厚皮甜瓜未授粉子房，采用剝胚珠的方法，接種于預(yù)培養(yǎng)基上，在35 ℃恒溫箱中黑暗熱激4 d；而后在25 ℃光下，含有AgNO3處理的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上誘導(dǎo)2周，得到了由胚狀體萌發(fā)的再生植株。探索出一條通過離體雌核發(fā)育誘導(dǎo)單倍體的途徑。
1.3 細(xì)胞和原生質(zhì)體培養(yǎng)
原生質(zhì)體培養(yǎng)是指將細(xì)胞用酶解的方法脫去細(xì)胞壁而獲得原生質(zhì)體，再在離體培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)原生質(zhì)體再生壁，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞分裂形成愈傷組織，然后從愈傷組織經(jīng)無性胚發(fā)生或芽器官發(fā)生而獲得小植株的整個離體培養(yǎng)過程。
實現(xiàn)2個種間的無性雜交是許多研究小組進(jìn)行甜瓜原生質(zhì)培養(yǎng)的主要目的。Moreno et al[6]從懸浮培養(yǎng)甜瓜細(xì)胞的原生質(zhì)體獲得了愈傷組織，后來又從無菌苗葉片原生質(zhì)體獲得愈傷組織和胚狀體。接著又從無菌苗真葉和子葉原生質(zhì)體獲得胚狀體、芽及小植株。Matstumoto et al[7]在甜瓜子葉原生質(zhì)體培養(yǎng)中得到愈傷組織并誘導(dǎo)出根。Bokelman et al[8]從9個甜瓜基因型的無菌苗子葉原生質(zhì)體獲得植株。Fellner et al[9]以10日齡甜瓜無菌苗下胚軸、子葉、真葉產(chǎn)生的愈傷組織和細(xì)胞團(tuán)，然后得到原生質(zhì)體，經(jīng)過液體培養(yǎng)證明，子葉是較好的外植體，孫勇如等[10]從甜瓜無菌苗子葉的原生質(zhì)體培養(yǎng)中獲得再生植株。周小梅等[11]觀察到由原生質(zhì)體直接產(chǎn)生的胚性細(xì)胞團(tuán)和球形胚、心形胚并由此而分化出根。
原生質(zhì)體與完整的細(xì)胞一樣具有全能性，由于沒有細(xì)胞壁，可以較容易地攝取外源遺傳物質(zhì)如染色體、細(xì)胞器、DNA、病毒等，為高等植物分子水平與細(xì)胞水平的遺傳操作提供理想的實驗體系。利用原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)可直接將外源基因?qū)胩鸸线z傳基因組，在電激或PEG處理的條件下外源DNA可穿過原生質(zhì)體膜進(jìn)入細(xì)胞，到達(dá)細(xì)胞核從而有機會被整合到植物細(xì)胞基因組，實現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移，形成新遺傳重組，為植株品種改良和創(chuàng)建新種質(zhì)開辟新的技術(shù)途徑。
2 利用轉(zhuǎn)基因提高抗病毒性
甜瓜生產(chǎn)中嚴(yán)重影響產(chǎn)量和品質(zhì)的因素是病毒感染，目前研究者已將病毒本身基因?qū)胫参?，獲得了抗病毒的工程植物，如外殼蛋白（CP）基因。
Fang et al[12]首次報道了利用根癌農(nóng)桿菌改造株系成功地將NPTⅡ基因轉(zhuǎn)入甜瓜品種；Dong et al報道了他們利用農(nóng)桿菌將抗性篩選基因（NPTl）和標(biāo)記基因（GUS）轉(zhuǎn)入甜瓜。Yoshioka et al[13]報道了用根癌農(nóng)桿菌將有經(jīng)濟價值的黃瓜花葉病毒外殼蛋白基因（CMV-cp）成功地轉(zhuǎn)入甜瓜，F(xiàn)ang et al[12]將他們克隆的西葫蘆黃化花葉病毒外殼蛋白基因（ZYMV-cp）用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)入甜瓜后，其轉(zhuǎn)基因植株表現(xiàn)出對ZYMV的抗性。George et al[14]將WMV和ZYMV的CP基因整合到一個質(zhì)粒載體導(dǎo)入甜瓜，轉(zhuǎn)化甜瓜植株對相應(yīng)的病毒都有抗性。王慧中等[15]將西瓜花葉病毒1號外殼蛋白基因WMV-1CP基因和2號外殼蛋白基因WMV-2CP分別感染甜瓜子葉外植體，獲得了可育的轉(zhuǎn)基因甜瓜植株。
目前，普遍用于植物遺傳轉(zhuǎn)化的2種體系——農(nóng)桿菌介導(dǎo)的基因生物插入法和“基因槍”基因機械導(dǎo)入法都可用于甜瓜的遺傳轉(zhuǎn)化。多數(shù)已發(fā)表的甜瓜遺傳轉(zhuǎn)化研究均采用以根癌農(nóng)桿菌為介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化法。
3 展望
離體培養(yǎng)和生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于甜瓜的快速繁殖、品種改良以及遺傳轉(zhuǎn)化研究。離體培養(yǎng)獲得再生植株，為通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)和基因槍法的轉(zhuǎn)基因遺傳改良打下了良好的基礎(chǔ)。隨著甜瓜離體培養(yǎng)研究的深入，生物技術(shù)必將在遺傳育種中的應(yīng)用得到更快的發(fā)展，更上一個新的臺階。
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中圖分類號:TB9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類代碼:410.55 DOI:10．15988/j．cnki．1004－6941．2016．01．018
21世紀(jì)，隨著經(jīng)濟和社會的高速發(fā)展，人民的生活水平和質(zhì)量也逐漸提高，食品質(zhì)量的安全保障的重要性也日趨凸顯，國家對食品安全問題也越來越重視，開始將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于食品檢測中，從而保障人們的生活健康。其中生物技術(shù)由于其較之傳統(tǒng)的檢測技術(shù)更為的簡單快捷，且靈敏度高，穩(wěn)定性好，因此得到了廣泛的應(yīng)用。因此本文綜述了幾種常見的生物檢測技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用，以期對國內(nèi)的食品安全檢測技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展有一定的參考意義。
1分子生物學(xué)方法在食品微生物檢測中的應(yīng)用研究
分子生物學(xué)方法主要是在分子水平上對細(xì)胞成分的理化性質(zhì)及其變化下的生命現(xiàn)象進(jìn)行研究，其常用的技術(shù)方法主要是DNA探針和PCR等技術(shù)。
1.1DNA探針法
DNA探針法的原理是:若兩條不同來源的核酸鏈之間具有互補的堿基序列，它們就能夠特異性的結(jié)合而成為一條分子雜交鏈。在已知其序列的DNA或RN斷上加上可識別的標(biāo)記(如用同位素標(biāo)記)，就可制成DNA或RNA探針，用以檢測未知樣品中是否具有與其互補的序列。目前使用的DNA探針雜交方法總體上可以分為2類:一類液相雜交技術(shù)，二是固相雜交技術(shù)。近年來DNA探針雜交技術(shù)在食品微生物檢測中的應(yīng)用研究相當(dāng)活躍，目前已可以用DNA探針檢測食品中的金黃色葡萄球菌、李斯特氏菌、志賀氏菌、沙門氏菌、大腸桿菌等。DNA探針雜交方法特異性和敏感性都比較高，且又沒有放射性，不需要檢測者再進(jìn)行復(fù)雜的培養(yǎng)來擴增菌，節(jié)省了時間的同時也減少了毒力喪失的機會，并提高了檢測的準(zhǔn)確性，但其所選的探針必須是已知且特異的，所以目前難以普遍應(yīng)用推廣。
1.2PCR技術(shù)
PCR技術(shù)是以核苷酸的變性和復(fù)性為理論基礎(chǔ)，然后通過DNA聚合酶的作用下，通過設(shè)計特異性的引物，可以使模板實現(xiàn)百萬倍的擴增，從而實現(xiàn)對目的DNA進(jìn)行選擇性放大，及時性和準(zhǔn)確性較強，所以在致病性食品微生物檢測中的作用越來越明顯，特別是對于那些樣品量較少的檢測，更是優(yōu)先選擇的檢測方法。但該檢測技術(shù)應(yīng)用的前提和關(guān)鍵是必須合理設(shè)計引物并準(zhǔn)確選擇靶序列，否則會使擴增結(jié)果弱化，降低檢測的特異性和靈敏性，從而導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)假陰性或假陽性。由此發(fā)展而來的熒光定量PCR技術(shù)可定時定量檢測，即通過對PCR期間變化的熒光信號進(jìn)行直接測定，然后再通過專用軟件動態(tài)監(jiān)測并自動定量擴增產(chǎn)物，以此獲得檢測結(jié)果。目前利用PCR方法可快速檢測食品中的單核細(xì)胞增生性李斯特氏菌、肉毒梭菌、沙門氏菌、弧菌、頑固性梭狀芽孢桿菌、葡萄球菌腸毒素等微生物。另外PCR技術(shù)還被用于轉(zhuǎn)基因食品的檢測。目前轉(zhuǎn)基因食品的檢測方法主要有三種:核酸檢測法、蛋白質(zhì)檢測法、酶活性檢測法。這三個方法雖然都有各自的特點和不足，而PCR卻仍然是最常用以及最適用的檢測轉(zhuǎn)基因食品的方法。這是由于PCR法不同于蛋白質(zhì)法和酶法，它可以應(yīng)用于加工后產(chǎn)品的檢測，即使蛋白質(zhì)已變性，而后兩者卻不能。PCR技術(shù)雖然對食品中致病微生物及轉(zhuǎn)基因成分的檢測特異性強、敏感度高、簡便快速，但也存在不少問題。PCR反應(yīng)極為靈敏，所以一旦樣品被污染就很容易出現(xiàn)假陽性。引物的合成和選擇也是PCR技術(shù)的應(yīng)用的一大障礙，且其結(jié)果受實用條件和靶序列的選擇的影響而會導(dǎo)致穩(wěn)定性降低。雖然實時熒光定量PCR在一定程度上克服了上述的缺點，但由于定量PCR儀價格昂貴，暫時也難以普遍推廣。
2免疫學(xué)方法
免疫學(xué)方法在食品檢測中常用的技術(shù)即酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELASA)，它的原理主要是將特異性抗體與固相載體聯(lián)結(jié)，形成固相抗體。然后加入待測樣品。樣品中的抗原與固相抗體結(jié)合，形成固相抗原抗體復(fù)合物。這時再加入酶標(biāo)抗體則形使固相免疫復(fù)合物上的抗原與酶標(biāo)抗體結(jié)合，加底物顯色，即可通過比色，測知標(biāo)本中抗原的量。免疫學(xué)檢測方法主要用于食品中殘余農(nóng)藥和微生物污染的檢測，是食品檢測中十分常見的一種方法。該方法在食品檢測中的主要的優(yōu)勢是靈敏性強和準(zhǔn)確性高。并且應(yīng)用酶聯(lián)免疫分析檢測技術(shù)檢測蔬菜和水果當(dāng)中的難以檢測的菌劑噻菌靈，具有較高的敏感性，美國化學(xué)會也已將其作為分析農(nóng)藥殘留的主要方法之一，在我國該檢測方法也取得了一定的進(jìn)展，并在實際中得到一定程度的應(yīng)用。
3生物芯片檢測技術(shù)
在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，食品貿(mào)易的進(jìn)出口不端增多，從而對高通量、高質(zhì)量的監(jiān)控體系和食品檢測的需求日趨凸顯，而生物芯片檢測技術(shù)的應(yīng)用，為食品檢測當(dāng)中檢疫和檢測方面最實用、最快速的高新技術(shù)。生物芯片的原理是將待測樣品加在芯片的表面，由于生物分子特異性親和反應(yīng)(如核酸雜交、抗原抗體反應(yīng)等)，檢測樣品中的待測成分分別和芯片上固定化的生物識別分子結(jié)合反應(yīng)，從而實現(xiàn)對樣品的分析和檢測。生物芯片技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對食品所處的安全狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)的了解，并且對于進(jìn)出口食品監(jiān)管管理中的預(yù)警系統(tǒng)和快速反應(yīng)系統(tǒng)的建立，具有重要作用，應(yīng)用情景廣。
4生物傳感器技術(shù)
生物傳感器技術(shù)是一種能夠在短時間內(nèi)分析大量的生物分子，從而使人們能夠快速準(zhǔn)確地獲取樣品中的多種信息的檢測技術(shù)，檢測效率比傳統(tǒng)檢測手段有極大的提高。生物傳感器分為兩個部分，換能器和生物敏感膜。當(dāng)被分析物擴散進(jìn)入固定化的生物敏感膜層，然后經(jīng)分子識別，其發(fā)生生物學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的信息繼而被相應(yīng)的化學(xué)換能器或物理換能器轉(zhuǎn)變成可定量以及可處理的電信號，然后再經(jīng)二次儀表放大并輸出，這樣就可以知道被測物的濃度。生物傳感器主要具有以下的特點:多樣性，因為生物反應(yīng)的是特異且多樣，所以理論上可以制成適應(yīng)于測定所有生物物質(zhì)的酶傳感器;無需添加試劑分析，除了緩沖液外，大多數(shù)酶傳感器不用再添加其他分析試劑;操作簡便，且可以重復(fù)、連續(xù)使用，也可以二次性使用。雖然生物傳感器技術(shù)具有其它檢測技術(shù)不能比擬的優(yōu)點，且正進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)研究開發(fā)與應(yīng)用時期，可仍面臨著一些困難，主要有:生物傳感器所需費用較高，技術(shù)性較高且復(fù)雜，雜交特異性及自動化程度都還有待進(jìn)一步提高;另外結(jié)果的掃描、背景扣除、后期數(shù)據(jù)處理等技術(shù)目前也需要進(jìn)一步完善。但生物傳感器技術(shù)由于其平行性、大規(guī)模以及高通量的特點已成為食品安全檢測中一項先進(jìn)的基礎(chǔ)技術(shù)。將將生物芯片與傳統(tǒng)檢測方法結(jié)合的將會極大的拓展和發(fā)掘傳統(tǒng)檢測方法的發(fā)展?jié)摿?、發(fā)展空間，進(jìn)而推動檢測技術(shù)發(fā)展。
5結(jié)語
隨著我國對食品質(zhì)量安全越來越重視，對食品檢測技術(shù)的研究和應(yīng)用的投入也相應(yīng)的大幅提高。食品檢驗技術(shù)逐漸趨向于簡便、快捷、靈敏和微量化，而生物檢測因其獨特的優(yōu)勢，勢必在食品檢驗領(lǐng)域方興未艾，應(yīng)用前景廣闊。而生物技術(shù)的快速發(fā)展，也必將對生物檢測方法不斷補充和完善，相信生物檢測技術(shù)在食品檢驗中也將發(fā)揮越來越重要的作用。
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