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林業生物技術在林業領域有哪些應用?

我來標記壹下,我在寫這篇論文,寫完就貼在這裏~ ~

我發現的是農業。我把農業換成了“林業”,但是看到tmd例子,還是農產品~ ~ ~ ~ ~ o (︶︶︶︶︶︶︶︶︶︶︶︶︶︶︶︶︶︶

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現代生物技術在林業生產中的應用

2.1改良選種和品質改良隨著生物技術的發展,人們已經能夠將壹個品種和品系的理想遺傳性狀轉移到另壹個品種和品系,以提高植物的價值、產量和品質。Calgene公司的科學家分離出壹種控制植物中纖維素形成的酶的基因,並將其轉移到特定的樹種中,培育出纖維素含量高的植物,對造紙工業更有利。將編碼EFE酶的反義基因導入番茄,可以限制乙烯的產生,使酶活性降低到正常的5%以下,生理成熟後果實長時間保持堅硬,貯藏1個月以上不軟化腐爛,大大提高了番茄的耐貯藏性和經濟效益。

2.2提高植物的抵抗力

2.2.1抗蟲害蟲在世界糧食產量中造成的損失約占14%。長期以來,化學農藥被廣泛用於控制害蟲,全球每年使用的化學農藥總量超過200億美元。然而,化學農藥的長期使用造成了嚴重的藥物殘留、害蟲抗藥性和環境汙染等問題。基因工程除了克服上述缺點外,還具有成本低、保護完全、特異性強等優點,備受關註,成為當前研究的熱點。目前已經獲得了許多抗蟲基因,包括蛋白酶抑制劑基因、澱粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因、昆蟲特異性神經毒素基因、幾丁質酶基因等。它們已被引入煙草、棉花、油菜、水稻、玉米、馬鈴薯等作物,並廣泛用於抗蟲,部分已進入商業化生產。

2.2.2抗病毒傳統的抗病毒作物將天然抗病毒基因從壹種植物品種轉移到另壹種植物品種。但抗病植物往往會轉變為感病植物,作用範圍較窄。最近,研究人員利用基因工程技術培育出不同於傳統方法的轉基因抗病毒植物。目前最有效的方法是將病毒外殼蛋白基因導入植物,獲得抗病毒工程植物。

2.2.3抗寒、低溫引起細胞損傷的主要原因是細胞內膜結構中脂雙層的流動性降低,導致膜結構受損,影響植物的正常生長。生物膜中雙層類脂分子的流動性主要取決於不飽和脂肪酸的含量,其中大部分是抗凍的。據報道,通過分離能夠催化高度不飽和脂肪酸形成的甘油-3-磷脂酰轉移酶的基因,並將其轉移到植物中,可以獲得具有耐寒性的轉基因作物。同時,從壹些生活在冷水中的魚類體內分離出壹些特殊的血清蛋白,即魚類抗凍蛋白及其基因,可以在低溫下降低細胞內冰晶的形成速度,從而保護細胞免受低溫傷害。

2.2.4抗除草劑除草劑目前全球已有2000多個品種,在農用藥物市場占據最大份額。然而,除草劑的使用有其自身不可克服的局限性。例如,許多除草劑無法區分作物和雜草,有些除草劑必須在雜草生長前施用。此外,由於抗性草群落的出現,除草劑使用的增加對環境的危害越來越大。制造抗除草劑轉基因作物是克服這些缺點的理想方法。美國科學家通過將目的酶基因導入作物細胞,在1987成功從矮牽牛中克隆出EPSP合成酶基因,並將其轉入油菜細胞的葉綠體中,使油菜能有效抵抗草甘膦的毒害作用。此外,將降解除草劑的蛋白質編碼基因導入宿主植物,以保護宿主植物免受其傷害。該方法已成功用於篩選抗小麥磷酸黃酮的工程植物。

2.3重金屬抗性由於人類活動、礦山的開采和工業化的加劇,空氣、土壤和水體面臨著越來越嚴重的重金屬汙染,不僅嚴重影響農作物的產量和品質,還通過植物食物鏈危害人類健康。土壤中的重金屬主要包括鎘、鉻、銅、汞、鎳、鉛、鋅和砷。20世紀80年代,提出了植物修復和植物超富集。然而,由於自然界中發現的大多數重金屬富集或超富集植物往往生長周期長、生物量低、植株矮小,因此對汙染土壤中重金屬的去除效率有限。通過基因工程技術提高植物對重金屬的抗性,增加或減少重金屬在植物體內的積累,被認為是修復汙染土壤生態、減少食物鏈重金屬汙染的切實有效的途徑。與重金屬富集相關的基因不斷被克隆,利用轉基因技術提高植物對重金屬的耐受性也取得了壹些重要進展。壹些轉基因植物表現出較高的地上重金屬離子濃度,並已初步應用於汙染土壤的生態修復。

2.4現代生物制藥隨著人們對化學品的危險性和局限性的逐漸認識,生物制藥逐漸出現在植物生產中,成為綠色林業的重要組成部分,受到各國政府的高度重視,並得到廣泛應用。微生物藥物具有對人畜安全、不破壞生態平衡、害蟲不易產生抗藥性等優點,但也存在藥效慢、特異性強、受自然條件影響大等缺點。這些缺點可以通過利用基因工程轉化微生物菌株,創造自然界不存在的新菌株來克服。

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