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生物技术特点

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生物技术特点

生物技术特点范文第1篇

女,教授,兼河南科技学院学报编辑部副主任、九三学社河南科技学院委员会副主委、政协新乡市委员会常委。主要从事蔬菜学科的教学、科研和社会科技服务工作,主讲的《蔬菜栽培学》被评为省级优秀课程。50余篇,出版著作12部。获省级科研成果奖6项,厅级成果奖6项。河南省跨世纪学术带头人培养对象、河南省优秀教师、河南省巾帼建功标兵、河南省对经济建设有突出贡献的先进个人。

菜蚜是为害十字花科蔬菜的蚜虫统称,又称蜜虫、腻虫等。主要有桃蚜或称烟蚜、萝卜蚜或称菜缢管蚜、甘蓝蚜3种。在河南省蔬菜上3种蚜虫常混合发生,形成混合种群,其中以桃蚜为主,其次为萝卜蚜,甘蓝蚜发生很少。2007-2009年在新乡市调查:瓜类蔬菜种植面积减少,十字花科蔬菜种植面积相应增大,且以连作方式为主,为菜蚜的发生提供了丰富的食料;并且气候条件有利于菜蚜的发生。如2007-2009年春季气温较常年偏高,适宜于菜蚜的发生,早春田间菜蚜基数较大,利于后期菜蚜严重发生。3月至4月中旬气温较常年偏高,降雨量较常年偏少,导致早春田间虫源较多,后期发生为害重。另外,菜蚜虫体小,早期不易发现,并且随着农药使用量的逐年加大,蚜虫的抗药性逐年增强,对不少药剂产生了抗性,因此,为了提高对菜蚜的防治效果,减少化学农药的使用次数和使用量,提升蔬菜质量,保护生态环境,在蔬菜生产中必须进行蚜虫的无公害防控。笔者自2007年以来,对菜蚜的发生、为害特点及生活习性进行了调查,并做了药剂防治试验,现将有关结果概述如下。

1 为害特点

3种蚜虫对寄主的偏嗜性不同。其中,桃蚜寄主约352种,主要为害十字花科蔬菜、茄子、菠菜、番茄、马铃薯、辣椒等蔬菜及多种果树、花卉。萝卜蚜寄主约30种,主要为害白菜、萝卜等十字花科蔬菜。甘蓝蚜寄主50余种,主要为害甘蓝、花椰菜等。都是以成蚜或若蚜成群密集在菜叶或菜心上刺吸汁液,造成叶片卷曲变形,影响包心,且大量分泌蜜露,污染蔬菜,诱发煤污病;同时为害留种株嫩茎、叶、花梗及嫩荚,使之不能正常抽薹、开花和结果。此外,菜蚜还传播多种病毒病,给蔬菜造成的为害远大于蚜害本身,受害严重的菜株大量减产甚至全株死亡。

2 主要形态特征

①桃蚜,体绿色,有时黄色至樱红,长约 2 mm,无蜡粉层。

②菜缢管蚜,较小,体黄绿色,长约 1.8 mm,表皮粗糙,蜡粉层较薄。

③甘蓝蚜,无翅胎生雌蚜体,暗绿色,大,长约 2.5 mm,全身覆盖一层较厚的白色蜡粉。

3 发生特点

3.1 桃蚜

在河南一年发生20~30代,以卵在桃树枝条上、菠菜上、窖藏白菜或温室内越冬。翌年2~3月,越冬卵孵化,3~4月产有翅蚜,迁飞到油菜和十字花科蔬菜上繁殖为害;夏季迁飞到烟草、马铃薯、茄子、白菜等作物上为害。秋季又从夏季寄主上迁飞到油菜和十字花科蔬菜上繁殖为害,直到9~10月,迁回到越冬寄主上,产生性蚜产卵越冬。在河南省加温温室内可终年繁殖为害。桃蚜最适发育温度为24℃,当温度高于28℃或低于6℃对其发育和繁殖不利。因此,在5~6月和8~9月形成2个为害高峰期。

3.2 萝卜蚜

在河南每年发生10~20代,以无翅胎生雌蚜和卵在大田越冬菜上越冬,在南方温暖的地区或温室中,终年以无翅胎生雌蚜繁殖,无明显越冬现象。翌年3~4月孵化为干母,在越冬寄主上繁殖几代后,产生有翅蚜转到大田十字花科蔬菜上为害,以4~6月、9~10月为害重,全年以秋季对白菜、萝卜为害最重。萝卜蚜的适温比桃蚜稍广,为15~26℃,在较低温的情况下,萝卜蚜发育快(9.3℃时17.5天,而桃蚜在9.9℃时需24.5天)。

3.3 甘蓝蚜

在河南省,每年发生约10 代,以卵在晚甘蓝及球茎甘蓝、萝卜、白菜上越冬。越冬卵一般在4 月开始孵化,先在越冬寄主上繁殖,5 月中下旬以有翅蚜转移到春菜,再扩大到夏菜和秋菜,10 月上旬开始产卵越冬。繁殖适温为20~25℃,繁殖速度快,世代周期短。若蚜经过6~7天发育为成蚜,开始孤雌生殖繁殖后代,世代重叠十分明显。

4 无公害防控技术

4.1 农业防治

①消灭虫源 木槿、石榴及菜田附近的枯草,蔬菜收获后的残株病叶等,都是蚜虫越冬的主要寄主,因此,冬前、冬季和春季要彻底清洁田间杂草和残株病叶,减少虫源。

②尽量避免连作,实行轮作 适当早播, 使蚜虫发生期推迟到植株长大以后, 可减轻蚜虫的为害程度。

③合理施肥 蚜虫喜食碳水化合物,要多用腐熟的农家肥,尽量少用化肥。不能一次性施肥太多,尤其是氮肥。

④植物驱蚜 韭菜挥发的气味对蚜虫有驱避作用,可将其与其他蔬菜搭配种植,降低蚜虫密度,减轻蚜虫为害。

4.2 物理防治

①黄板诱蚜 利用蚜虫对黄色强烈的趋性,可在田间插上一些高60~80 cm、宽20 cm的木板,上涂黄色油漆,在春、秋季诱杀有翅蚜虫,可降低虫口密度。

②银灰膜驱蚜 菜蚜对银灰色有负趋性,在蔬菜生长季节,可在苗床或棚室周围挂5~15 cm 宽的银灰色塑料条, 或铺银灰色地膜,每1 hm2用膜约75 kg,均可收到较好的避蚜效果。

③纱网育苗栽培 在蔬菜育苗时,播种后在育苗畦上覆盖40~45目(孔径0.295~0.351 mm)的白色或银灰色网纱,可杜绝蚜虫接触菜苗,减少为害。

4.3 猪胆汁液法

将10%浓度猪胆汁液和少量洗衣粉或小苏打,加适量水喷雾,防治蚜虫效果较好。

4.4 撒石灰粉法

将石灰粉撒在有蚜虫的菜叶上,可很快杀死蚜虫。

4.5 尿洗合剂法

将尿素、洗衣粉、水按1∶4∶100 的比例混合制成尿洗合剂,每667 m2喷药液30 kg。

4.6 洗衣粉灭蚜

每667 m2用洗衣粉400~500倍液60~80 kg,连喷2~3次,可收到较好的防治效果。

4.7 植物灭蚜

①烟草磨成细粉,加少量的石灰粉撒施。

②辣椒或野蒿加水浸泡一昼夜,过滤后喷洒;桃叶加水浸泡一昼夜,加少量的石灰过滤后喷洒。

③蓖麻叶粉碎后撒施,或与水按1∶2相浸,煮

10 min后过滤喷洒。

4.8 天敌的利用

在菜田菜蚜的天敌较多,例如:数种食蚜瓢虫、蚜茧蜂、食蚜蝇、草蛉、蚜霉菌等,应保护和利用这些天敌。

4.9 化学防治

气温为16~22℃时最适宜蚜虫繁育,雨后初晴温湿度适宜, 十分有利于蚜虫的发生。因此,抓住雨后初晴进行防治,是最有效的防治时机。菜蚜繁殖速度快,大量暴发时,必须以化学防治为主,其他措施辅助防治,关键是要抓住防治的适期,当田间蚜虫点片发生阶段即为田间防治适期。常用的药剂和使用方法如下。

生物技术特点范文第2篇

关键词 叶菜类蔬菜;害虫;无公害防治技术;吴江地区

中图分类号 S436.36 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2013)22-0120-01

吴江地区种植的叶菜类蔬菜主要有甘蓝、白菜、青菜及蕹菜等,种植面积广,品种多,在蔬菜生产消费中占有很大比重。叶菜类蔬菜的种植比较分散且不连片,以露地种植为主,由于其自身特点、种植管理技术及环境因素的影响,虫害发生较重,其中又以小菜蛾、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、菜青虫及黄曲条跳甲等害虫对叶菜类蔬菜的生产危害较大,历来是生产中防治的重点和难点。目前该文针对吴江地区叶菜类蔬菜主要虫害的发生特点,并提出相应的无公害防治技术,为叶菜类蔬菜的安全生产提供参考。

1 主要虫害的发生特点

1.1 小菜蛾

小菜蛾属鳞翅目菜蛾科,是为害十字花科蔬菜的重要害虫,成虫翅狭长,头部黄白色,胸、腹部灰褐色,前翅前半部浅褐色,后翅银灰色,前翅缘毛长,翘起如鸡尾。初孵幼虫深褐色,后变黄绿色,整个虫体呈纺锤形,臀足向后伸长。成虫具趋光性,对黄色敏感。成虫产卵有较强的寄主选择性,喜在甘蓝、花椰菜、白菜等作物上产卵。初孵幼虫潜叶取食叶肉,残留叶面表皮,使叶片成透明的斑块,2龄后为害叶面,前3龄食量少,4龄为暴食期,可将叶片吃穿成孔洞或缺刻,虫口密度高时,可将叶肉全部吃光,只剩叶柄和叶脉[1]。小菜蛾在吴江地区一年发生多代,世代重叠,每年的春末夏初和秋季有2个为害高峰,秋季发生常重于春季。

1.2 斜纹夜蛾

斜纹夜蛾属鳞翅目夜蛾科,成虫头、胸、腹均深褐色,胸部背面有白色丛毛,腹部前数节背面中央具暗褐色丛毛。前翅灰褐色,斑纹复杂,内横线及外横线灰白色,波浪形,中间有白色条纹,在环状纹与肾状纹间,自前缘向后缘外方有3条白色斜线,故名斜纹夜蛾。幼虫头部黑褐色,胴部体色因寄主和虫口密度不同而异:土黄色、青黄色、灰褐色或暗绿色。初孵幼虫在卵块附近昼夜取食叶肉,留下叶片的表皮,遇惊扰后四处爬散或吐丝下附或假死落地。2~3龄开始分散转移危害,也仅取食叶肉。4龄后昼伏夜出,晴天在植株周围的阴暗处或土缝里潜伏,在傍晚后出来危害[1-2]。吴江地区1年发生5~6代,世代重叠,盛发期为7—9月。

1.3 甜菜夜蛾

甜菜夜蛾属鳞翅目夜蛾科,成虫前翅灰褐色,基部有2条黑色波浪形的外斜线,并各有1个环形和肾形纹,后翅脉有黑褐色线条。幼虫体色变化大,一般为绿色或暗绿色,在腹部气门下有明显的黄白色纵线,此线一直达腹部末端,各气门后上方有明显白点。成虫白天躲在阴蔽处,夜间活动,有趋光性。初孵幼虫在叶背取食,并拉丝结网,咬食叶肉,留下表皮,成透明小孔。集中危害至3龄后即分散危害,并进入暴食期,可将叶片吃成孔洞或缺刻,严重时仅剩叶脉和叶柄[1,3]。4~5龄幼虫昼伏夜出,食量大增,占总食量的90%左右。吴江地区一年发生6代,世代重叠,7—9月是为害盛期。夏季连续高温、干旱,在天敌减少的情况下,该虫易大暴发。

1.4 菜青虫

菜粉蝶属鳞翅目粉蝶科,成虫体黑色,胸部密被白色及灰黑色长毛,翅白色,成虫常有雌雄二型,更有季节二型的现象,随着生活环境的不同而其色泽有深有浅。成虫夜间栖息在生长茂密的植物上,白天露水干后活动,中午前后活动最盛,卵多散产于叶正面。春夏之交和秋季是幼虫主要发生期,幼虫青绿色,胴部腹面淡绿带白色,背中线黄色。幼虫2龄前只能啃食叶肉,留下一层透明的表皮;3龄后可蚕食整个叶片,轻则虫口累累,重则仅剩叶脉,影响植株生长发育和包心,造成减产,此外,虫粪污染花菜球茎,降低其商品价值[1,4]。吴江地区一年发生5~6代,世代重叠,每年的3—6月以及9—10月是为害盛期。

1.5 黄曲条跳甲

黄曲条跳甲属鞘翅目叶甲科,主要为害甘蓝、花椰菜、白菜等十字花科蔬菜。成虫鞘翅上各有一条黄色纵斑,中部狭而弯曲。后足腿节膨大,因此善跳,胫节、跗节黄褐色。成虫有趋光性,对黑光灯敏感,以中午前后活动最盛,高温时还能飞翔。幼虫长圆筒形,黄白色,各节具不明显肉瘤,生有细毛。幼虫需在高湿情况下才能孵化,因此近沟边的地里多。幼虫只为害菜根,蛀食根皮,咬断须根,使叶片萎蔫枯死。成虫食叶,以幼苗期为害最严重,刚出土幼苗,子叶被食后,整株死亡,造成缺苗断垄。白菜受害,叶片变黑死亡,并且传播软腐病。成虫寿命长,产卵期可延续1个月以上,因此世代重叠,发生不整齐[1,5]。吴江地区一年发生6~7代,全年以春、秋2季发生严重,并且秋季重于春季,湿度高的菜田重于湿度低的菜田。

2 无公害防治技术

2.1 农业防治

合理布局,避免十字花蔬菜周年连作;蔬菜收获后,要及时处理残株败叶并立即翻耕,可消灭大量虫源;清除杂(下转第131页)

(上接第120页)

草,结合田间作业可摘除卵块及幼虫扩散危害前的被害叶;另外,施用有机肥也可降低黄曲条跳甲的种群数量[6]。

2.2 药剂防治

2.2.1 化学药剂防治。针对鳞翅目害虫的防治,根据幼虫为害习性,防治适期应掌握在卵孵高峰至3龄幼虫分散前施药,用足药液量,均匀喷雾叶面及叶背,使药剂能直接喷到虫体和作物上。在卵孵高峰期,可选用5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂1 000倍液、24%氰氟虫腙悬浮剂800倍液、10%虫螨腈悬浮剂2 000倍液,任选一种均匀喷雾。针对黄曲条跳甲的防治,在翻耕后种植前可选用50%辛硫磷乳油,或52.25%农地乐1 000倍液进行土壤处理,防治幼虫可选用48%乐斯本乳油1 000倍液,或50%辛硫磷乳油2 000倍液进行灌根;防治成虫可选用10%氯氰菊酯乳油2 000倍液,或2.5%溴氰菊酯乳油3 000倍液喷雾防治。

2.2.2 生物药剂防治。防治鳞翅目害虫可选用苏云金杆菌(100亿芽孢/mL)乳油1000倍液、杀螟杆菌(100亿芽孢/g)粉剂1 000倍液、短稳杆菌(100亿孢子/mL)悬浮剂600倍液、6%乙基多杀菌素悬浮剂1 500倍液、2.5%多杀霉素悬浮剂1 000倍液,选择其中一种药剂在初龄幼虫盛发期喷药防治,7 d后再喷1次。

2.3 物理防治

利用成虫趋光性安装杀虫灯进行灯光诱杀;使用24~30目防虫网,可防止外来虫源迁入危害;利用性信息素的引诱作用,在田间放置针对不同害虫的性信息素诱杀装置,可有效诱杀成虫,减少虫源[7-8];利用黄曲条跳甲的趋黄性,悬挂黄色黏虫板可诱杀害虫,减少农药使用[9];在菜畦床上铺地膜,能有效防止黄曲条跳甲躲藏、潜入土缝产卵繁殖。

3 参考文献

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[6] 梁宏卫,贤振华,龙明化.黄曲条跳甲无公害控制技术研究进展[J].中国蔬菜,2007(7):36-39.

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生物技术特点范文第3篇

关键词:哈沙克斯坦东哈沙克斯坦州地区;植物界;重金属积累;生态特点

中图分类号:X173文献标识码:A文章编号:1674-9944(2012)12-0011-04

1引言

目前,人对生物圈的人为影响具有全球性的特点,因此很多有毒物质在高浓度时局部、地区、全球散射和进入生物圈问题就变得非常迫切,这其中就包括重金属,所有生物圈不断增长的“金属压力”正成为经常起作用的生态因素。研究地区在这方面具有很大的需要,因为这里既有前核试验场的土地,同时也有阿巴亚博物馆保护区土地。这个地区没有进行详细的研究,因为在众多自然对象中,重金属背景值的研究数据不足,这其中包括植物中的,在大多数情况下它们将作为自然标准。具备这样的数据可以提高对当前形势评价的客观性,也有可能计算污染的速度,但首先必须成功对环境进行监测。

由于人对生物圈工艺基因影响的增长,对环境负面影响的真正的危险也开始出现,现在很多有毒物质高浓度时环境对象中含量研究是一种最大的社会和经济问题。在解决人为污染对环保的实际问题时,自然对象中有毒成分背景含量的资料具有非常重要的地位,其中包括植物和具体地区中的[1~3]。重金属是环境中非常重要的污染,其中包括铅、镉、锌和铜,这是以工业发展趋势为条件的,还有重金属生理—生物化学特性,它们在活的有机体中具有积累高毒性的能力。由于工业生产的增长研究自然对象中重金属含量监控的科学依据就成为非常重要和迫切的任务,其中包括代表很大科学和实践兴趣的植物。

2植物中的重金属

2.1植物中重金属的形成机制

生物圈中重金属问题具有两个方面——与重金属微量元素缺乏有关的生物面和生态毒理学面。因此必须对不同地区环境对象中重金属含量进行监控,首先就是植物中的,因为植物是活的有机体,它们是生物圈水平高信息指示剂中大量化学元素的主要来源。在科学方法上考虑另外一种情况,植物元素组成具有的稳定的—不稳定性。生命物质尽可能保留前几代形成的特性,但又不得不接受当前的环境状况,并随之发生变化。植物的化学组成有特定的功能,由于有机体对土壤中含有的元素的选择性的关系, 地球化学环境形成了冗余或不足的植物元素。在多种多样的地球化学条件下,植物的化学成分及代谢,可能会有显著不同[4,5]。

2.2植物中重金属积累的生态方法

植物将根系扎到很深的土壤中通过生物积累把化学元素从地下传输到上面,之后经过植物残留物在土壤上层的矿化作用积累了这些元素,它们的生物吸收系数超过计算单位。影响重金属进入植物的因素有很多,比如植物种类、土壤类型、浓度、重金属发现的方式、土壤pH值、土壤颗粒组成、有机物质含量、土壤中离子吸收能力和是否具有生态系统污染的工艺基因来源。重金属在植物中的分布首先取决于各种植物器官进行的生理职能、植物形态结构和化学元素进行的生理职能,因此应该更广泛地研究现有的植物对化学元素的选择性吸收:不仅可以选择新陈代谢需要的元素,还可以对抗不需要元素的进入。植物有机体存在好几个选择性吸收的级别:从较低准确(在根-环境界限内)到非常严格(在地上机构中,尤其是茎-种子(果实)界限内),正因为选择性吸收化学元素才以适合存活的比例进入植物。

3哈萨克斯坦东哈萨克斯坦州地区植物

界重金属积累生态特点研究地区的植物覆盖具有多样性的特点,这里是典型的草原地带,还有部分是沙漠-草原地带。古老冲击平原上主要是沙-针茅-远东羊茅类植物,它们生长在土壤中,除了传统的Festuca sulgata 和Stipa Joannis外,这里还可以看到其他一些禾本科植物,比如Festuca beckeri, Gleistogenes squafrosa и разнотравье Taraxa-cum sibiricum, Artemisia scoparia, Potentilla acaulis等。Г·Я.林吉斯与Е·А.德米特里耶夫共研究了草原和沙漠-草原典型地带的6个科,18个种类,50个植物样本。植物和其形态器官中重金属含量是通过Г·Я. 林吉斯/1/双硫棕比色法法确定的,所有分析数据是通过Е·А.德米特里耶夫/9/数学分析法处理的[6]。

3.1同一种植物在不同土壤中重金属积累的生态特点

研究结果证明,同一种植物类型在不同土壤类型中重金属积累数量不同。比如,研究元素含量在不同土壤植物中含量变化如下:铜-0.1~2.5倍,锌-0.1~2.2倍,锰-0.1~1.5倍,钴-0.1~1.0倍,铅-0.1~2.3倍,镉-0.1~5.3倍。研究地区植物中重金属含量取决于它们在土壤中的含量和具体土壤中形成的矿物供给情况[7~9]。生物吸收系数数值可以间接证明元素达到土壤的程度,通常生物吸收系数值越高,植物中元素含量就越高。同一植物中重金属含量不同既取决于植物的生物特性,又取决于环境条件——元素在土壤中/3, 4, 5. 6/含量和生物利用度(表1)。

3.2各科研究植物中重金属含量

各科植物中重金属含量变化不大,平均情况如下:铜-35.0%,锌-19.0%,锰-34.8%,钴-46.7%,铅-43.3%,镉-51.5%。由于选择性吸收化学元素才以适合存活的比例/7, 8, 9, 10, 11/进入植物,这在不同的植物器官中表现尤为明显,因为化学元素在不同植物器官中具有自己特定的职能(表2)。

3.3不同植物器官中重金属含量的分布

从表3中可以看出,锌在植物器官中是向基部的分配,铜和锰是向顶分布,钴、铅、镉在根分布稍多,到叶和茎中减少,它们含量在茎中最低。只有镉元素在各科植物剖面研究时形态器官中发现了共同规律(表4),其他元素没有确认。

3.4各科野生植物形态器官中重金属含量

各科野生植物形态器官中重金属含量见表4。

菊科和藜科形态器官中铜和锰具有向基部和向顶分布的特点,其他科则不同。因此除了镉之外,植物科所属会影响其他研究重金属在其形态器官中的含量。各科植物和植物器官中重金属吸收强度(生物吸收系数)研究是一体的,茎对铜和锌平均吸收强度要低于叶和根:生物吸收系数茎>生物吸收系数叶>生物吸收系数根;铅和锰——生物吸收系数根>生物吸收系数茎>生物吸收系数叶;钴和镉——生物吸收系数根>生物吸收系数叶>生物吸收系数茎[10]。

研究区域整个特点如下:铜、锰、钴和铅在植物生物吸收水平属于中等吸收元素,锌和镉属于强吸收元素。很显然,最近的生物迁移可以作为这些元素在地形中迁移的主要因素。

4总结

4.1同一植物在不同土壤中重金属数量不同

同一植物在不同土壤中重金属积累不同既取决于植物的生物特性,又取决于环境条件——具体土壤中原色的含量和生物利用度。研究元素含量在不同土壤植物中含量变化如下:铜-0.1~2.5倍,锌-0.1~2.2倍,锰-0.1~1.5倍,钴-0.1~1.0倍,铅-0.1~2.3倍,镉-0.1~5.3倍。

4.2科植物中重金属含量变化

科植物中重金属含量变化不大,平均情况如下:铜-35.0%,锌-19.0%,锰-34.8%,钴-46.7%,铅-43.3%,镉-51.5%。

4.3各重金属元素在锌植物器官中的分布状况

锌植物器官中是向基部的分配,铜和锰是向顶分布,钴、铅、镉分布不是这样的,他们在根分布稍多,到叶和茎中减少,他们含量在茎中最低。

4.4植物不同部分生物吸收系数

茎对铜和锌平均吸收强度要低于叶和根:生物吸收系数茎>生物吸收系数叶>生物吸收系数根;铅和锰——生物吸收系数根>生物吸收系数茎>生物吸收系数叶;钴和镉——生物吸收系数根>生物吸收系数叶>生物吸收系数茎。根据生物吸收系数值铜和钴在植物中属于中等生物захват和弱积累元素[11];锌、锰和铅——强生物积累元素;镉——极强生物积累元素。所有元素生物吸收系数在豆科植物中要强一些。

总之,研究哈萨克斯坦东哈萨克斯坦地区不同类型、形态学器官和各科野生植物重金属积累的地区背景水平,一方面能够给予生态系统由于全球和地区认为影响而可能的气候和地球化学变化课题稳定的评估,另一方面也能够对认定生物的各种疾病提供重要依据,因此这项研究,具有重要的科研价值和现实意义。

参考文献:

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生物技术特点范文第4篇

【关键词】现代生物技术;生物修复;应用

1 我国的环境状况

随着我国经济的不断发展,环境污染问题越来越严重,近年来虽采取了大量控制措施,但环境污染的趋势仍在继续。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量是我国当前亟待解决的重要问题[1]。在环境保护中,从源头上防止污染是实现经济增长和改善环境所必须执行的技术策略[2]。绿色技术崭露头角,理想的绿色技术是采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂,采用高选择性、极少副产品的反应,实现零排放[3]。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,现代生物技术为环境污染问题的解决提供了重要依据。

2 生物修复技术

环境污染物的清除有多种方法,其中常用的方法是是物理和化学方法,这些方法虽然行之有效,但通常成本很高,而且还容易造成二次污染。采用生物清除环境中污染物的生物修复技术则极具应用前景,具有极大的潜力。生物修复是指在一定的条件下,利用微生物、植物和动物降解、稳定和去除环境中的污染物,使受污染生态系统的正常功能得以恢复。利用生物修复技术可以削弱乃至消除环境污染物的毒性,降低污染物的健康风险[4]。生物修复技术包括微生物修复、植物修复。微生物修复在生物修复技术中处于主导地位,近年来国内外对微生物修复技术的研究非常重视。Fulthorpe等从巴基斯坦土壤中分离出一株微生物,能矿化2,4-D,还发现添加硝酸盐、钾离子和磷酸盐能增加降解率[5]。植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体。研究表明,通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用,可以净化土壤或水体中的污染物,达到净化环境的目的。中国科学院水生生物研究所在湖北黄石完成的污水净化和污水资源化双重功能的新型稳定塘设计实验证明,水生植物能够去除N、P,能达到一定的净化效果[6]。

3 现代生物技术的特点

现代生物技术是指以DNA技术为先导,包括微生物工程、基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[7]。自20世纪80年代以来,生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。现代生物技术具有以下几个特点:

(1)利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物。(2)应用环境生物技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的稳定的物质。(3)利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移。(4)生物处理具有更高的效率,更低的成本和更好的专一性。(5)生物技术的产品或副产品基本上都是可以较快生物降解的,并且都可以作为一种营养源加以利用。

4 现代生物技术在生物修复中的应用

生物修复技术的最大特点是可以对大面积的环境污染进行治理。生物修复技术的发展最早可追溯到20世纪50年代,Martin Alexander与他的学生开展了农药在土壤中可降解性的研究,为生物技术在环境保护中的应用打下了基础[8]。至70年代,随着环境技术和微生物学的快速发展,生物修复技术也有了长足的发展。运用现代生物技术构建高效菌,加强微生物对农药等污染物的降解能力,提高降解速率。生物强化技术可有效提高有毒有害污染物的去除效果,将生物强化技术融入到传统的生物修复中,并结合现代分子生物技术提供的新方法、新手段进行监测和评价,已成为生物修复发展的一种趋势。通过对微生物的研究得知,微生物修复的最佳温度在30℃,李荣等从受阿维菌素农药污染的土壤中分离出一株能高效降解阿维菌素的菌株AW70,这菌株在30℃-37℃的范围内降解率最好,能达到80%以上,而低温和高温对降解有一定的抑制作用[9]。生物修复在农药污染的应用外,还在石油污染、水体污染修复中应用广泛。20世纪80年代以来生物修复技术开始应用于石油污染治理。污水的生物净化是利用微生物自身的生命活动对污水中的有毒物质进行迁移和转化,从而达到净化目的的处理方法。

5 现代生物技术的问题与展望

近30年来现代生物技术的多数内容已经渗透到环境工程领域中。有应用前景的领域包括废物的高效生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的现场修复技术等许多方面。现代生物技术深入到我们生活领域中,给我们带了重大作用。但生物技术也带了许多问题。通过生物技术产生的新菌种从实验室走到田间,可能会破坏生态平衡,带来生态灾难。还有军事政治家利用生物基因制造生物武器,利用基因重组技术,复制大量致病微生物的遗传基因,并放入到武器中。给人类带来新的忧患。现代生物技术带来的问题不容忽视,要提高研究人员的意识,加强国际合作和强化社会责任机制。通过对现代生物技术的伦理构建,使其能够更好的推动人类社会的发展。

纵观现代生物技术及其产业的发展,其前景是美好的,大力发展现代生物技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。专家预测现代生物技术创新的将伴随人类基因组计划的完成而到来,以基因组为基础的生物技术产业将成为21世纪的朝阳产业,它的巨大经济效益吸引着投资商和企业汇集于这一领域,现代生物技术将进入广泛的大规模产业化阶段,像当年工业革命一样,使人类的生活发生根本性的变化。

【参考文献】

[1]刘艳丽.现代生物技术在生态环境及污染治理中的应用[J].煤矿现代化,2009,4.

[2]周光召.将绿色科技纳入我国科技发展总体规划[J].环境导报,1995(2):21-22.

[3]朱国萍.现代生物技术在环境科学中的应用[J].安徽师大学报,1998(21):98-101.

[4]沈德中.污染环境的生物修复[M].北京:化学工业出版社,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]陈金霞,徐王华,张小莉.生物修复技术在污染治理中的应用[J].上海化工,2000(9):4-7.

[7]林海.现代生物技术在环境保护中的应用[J].中国高新技术企业,2010(19):74-75.

生物技术特点范文第5篇

最早的生物技术起源于远古时代,传统的生物技术被用于发酵食品,或抗生素,现代的生物技术被用于分子生物学,如克隆技术等。高端全面的技术人才是生物技术发展的核心竞争力,生物技术是在我们生活中应用最广泛的一门学科,如:医学、环境、农业粮食等领域都应用到生物技术,可谓生物技术与我们的生活技术息息相关。生物技术的特殊性,使得我们不得不重视这方面的人才培养。高等院校作为高等人才培养的基地,对人才的培养起着决定性的作用,生物技术作为近些年高等院校先增添的一门学科,已为社会各界培养了大批的人才。但随着社会和经济的加速发展,传统人才培养模式已经不能完全满足当代人才培养的需要,因此对高校而言,发展一种创新型的人才培养模式是非常必要的。

二、坚持与时俱进,探索创新人才培养途径

培养模式是人才培养的关键,科学合理的培养模式,能够最大程度的丰富学生的知识,同时能够提高学生的自主创新能力,使学生学以致用。在人才培养的方案制定过程中一定要与人才的培养目标相符合,这样才能满足人才培养要求,而人才培养的质量又要与人才培养目标相一致,这样才能满足社会对人才的要求。在培养过程中我们要制定合理的课程体系,注重学生个性发展,使其能够体现出自己的特点,发挥其优势。

(一)理论与实践相结合,提高学生解决实际问题的能力传统的生物技术学科教育,是在课堂上进行基础理论知识的传授,然后再进行一些理论性的实验教学,这样的教育模式虽然使学生掌握了课本的理论知识和一定的动手能力,但是却忽略了对学生的创新引导。同学们没有掌握解决实际问题的能力,这就使得一些毕业学生进入企业后有种摸不着头脑的感觉。针对这些问题,我们在要改变传统的教育模式,教师要更多带学生到企业中去学习实践,把企业中所用的生物技术更好转化成教学实验,改变传统的实验条件和环境,这样不仅能够提高学生今后解决实际问题的能力,也能激发学生思考问题的能力,使学生能够更快更好的适应社会,回报社会。

(二)分析学生特点,因材施教,有针对性培养生物技术作为一种新兴的学科,其发展必将带动更多的高新技术和产业的创新,而生物技术的实践必须靠一批高素质人才去开拓,传统的理论教育可能无法满足发展需要。这就需要在培养人才的过程中,认真分析每位学生的特点特长,指导教师可有针对性地进行具体化教学,这样一方面学生可以更有效率的利用学校的教育资源,不至于一群学生去挤着一台机器做实验。另一方面,针对学生特点制定的科教方案,可以更充分调动学生的学习兴趣,开发出学生的特长,从而提高创新意识和创新思维。针对性的教育培养模式,不仅使教师的教学任务减轻了,也使学生学习方向更加明确,掌握的知识更加扎实,且培养了学生的实践能力以及创新精神,一定程度上提高了今后就业的竞争力,更能体现高校为社会培养人才的目的和水平。

(三)加强创新思想引导,提高创新能力生物技术学科是一门发展的学科,更需要与时俱进、勇于创新的新型人才。所以在生物技术学科人才培养中,我们要始终坚持加强创新思维的培养,把培养创新的元素融入到整个教育过程中,从教学内容的更新,教学工具的更新,教学方法的改善,教学条件现代化等各个环节进行创新性引导。

三、生物技术的展望与生物技术人才的未来