基因工程技術(shù)在環(huán)境治理保護中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-07-24 02:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 要等。農(nóng)作物在生長過程中容易受到致病菌及害蟲的影響, 因此在作物種植過程中往往需要使用大量的農(nóng)藥控制病蟲害, 這是造成食物中農(nóng)藥殘留及環(huán)境污染的主要原因。如何減少農(nóng)藥的使用量是綠色食品生產(chǎn)中的一項關(guān)鍵技術(shù)。采用繁衍害蟲天敵、誘殺或生物防治的方法雖然可以部分替代合成農(nóng)藥,但是最直接有效的方法是利用基因工程技術(shù)使作物獲得抗病、抗蟲的能力。目前, 已采用基因工程技術(shù)將各種抗病、抗蟲基因轉(zhuǎn)移到大豆、玉米和水稻等多種重要農(nóng)作物中, 利用轉(zhuǎn)基因植物自身的能力抵抗外界病、蟲的危害, 達(dá)到減少農(nóng)藥使用的目的[ 28 ]。科學(xué)工作者正在對固氮酶及固氮酶基因進(jìn)行深入的研究, 并利用基因工程技術(shù)對固氮酶基因進(jìn)行修飾改造, 一方面提高固氮菌的固氮能力, 另一方面擴大能與固氮菌共生的作物種類。隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展和對固氮菌分子生物學(xué)機理研究的不斷深入,將會有越來越多的農(nóng)作物通過固氮菌的作用直接利用空氣中的氮氣, 從而減少化學(xué)肥料的使用量。214 基因工程技術(shù)應(yīng)用于含油土壤及廢水的治理落地油和含油污水對土壤造成了嚴(yán)重污染, 大量的油泥, 不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境問題, 同時也給石油行業(yè)造成重大的經(jīng)濟損失。在生命科學(xué)已成為自然科學(xué)核心的今天, 一批具有特殊生理生化功能的植物、微生物應(yīng)運而生, 基因修飾、改造、基因轉(zhuǎn)移等現(xiàn)代生物技術(shù)的滲透推動了污油土壤處理生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展, 因此, 利用生物技術(shù)進(jìn)行油污土壤治理, 具有廣闊的應(yīng)用前景。美國利用DNA重組技術(shù)把降解芳烴、萜烴、多環(huán)芳烴、脂肪烴的4 種菌體基因鏈接, 轉(zhuǎn)移到某一菌體中構(gòu)建出可同時降解4 種有機物的/超級細(xì)菌0, 用之清除石油污染, 在數(shù)小時內(nèi)可將水上浮油中的2 /3烴類降解[ 29]。在石油開采過程中, 采出的原油含有大量的水分, 原油脫下的廢水中, 含有大量的石油污染物。全向春引入現(xiàn)代生物技術(shù), 從一般的篩選工作, 轉(zhuǎn)入到降解代謝途徑、降解酶系組成及其遺傳的控制機制上來, 在此基礎(chǔ)上, 實現(xiàn)定向育種, 定向構(gòu)建具有高效生物降解能力的基因工程菌[ 30]?；蚬こ叹到庑矢?、底物范圍廣、表達(dá)穩(wěn)定, 比自然環(huán)境中的降解性微生物更具競爭力, 例如PCP103 菌株的構(gòu)建。基因工程菌的構(gòu)建和應(yīng)用對于美化環(huán)境、保護人類健康提供了一系列可行的途徑。現(xiàn)代科學(xué)工作者把PCR 技術(shù)用于基因工程菌的構(gòu)建并已取得了一些成績, 國內(nèi)外正在進(jìn)行這方面的研究[ 31~ 34]。隨著生物技術(shù)的發(fā)展, 基因工程菌在含油污水處理中的應(yīng)用將會進(jìn)一步完善, 為人類造福。3 展 望基因工程技術(shù)是發(fā)展迅速的一項污染環(huán)境治理技術(shù)。實踐證明, 采用基因工程技術(shù)治理污染環(huán)境,可以最大限度地去除環(huán)境中的污染物。是保障可持續(xù)發(fā)展的一項最有力的措施。隨著基因工程菌的出現(xiàn), 基因工程技術(shù)將不斷應(yīng)用于更多的污染環(huán)境的治理工程中[ 35~ 39]。培養(yǎng)出新的特效物種并進(jìn)一步提高其應(yīng)用效率、降低應(yīng)用成本。 運用各種相關(guān)技術(shù)加以優(yōu)化組合, 尤其是高效、低能耗、易普及的特種微生物與特殊工藝的最佳結(jié)合。 加強不同專業(yè)、不同學(xué)科之間的合作, 如將毒理學(xué)和微生物學(xué)和環(huán)境工程學(xué)相結(jié)合。 從根本上消除污染源, 充分協(xié)調(diào)人與自然之間的關(guān)系, 充分實現(xiàn)廢物資源化, 引入DNA 擴增和其它生物技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測方法等將是基因工程技術(shù)研究的側(cè)重方向。基因工程技術(shù)作為一種新興技術(shù)以極快的速度發(fā)展。以下兩方面的研究將對環(huán)境保護有著重要意義。一是對基因工程菌的深入研究, 如基因工程菌對污染物的代謝途徑、控制目的基因表達(dá)的啟動子基因序列、降解基因表達(dá)的調(diào)控條件的優(yōu)化等方面的研究。 二是對環(huán)境中微生物的習(xí)性及基因工程菌與環(huán)境中微生物和污染物之間的相互作用進(jìn)行研究, 從而使基因工程菌在治理有機物污染方面的實際應(yīng)用成為可能。目前的研究主要是利用單一的基因工程菌對污染物進(jìn)行處理, 隨著研究的不斷深入,利用多種基因工程菌相結(jié)合對污染物進(jìn)行處理, 將對環(huán)境保護起到更為重要的作用。參考文獻(xiàn):[ 1]鐘 鳴, 周啟星. 微生物分子生態(tài)學(xué)技術(shù)及其在環(huán)境污染研究中的應(yīng)用[ J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2002, 13( 2 ): 247 251.[ 2]馮 斌, 謝光芝. 基因工程技術(shù)[ J ]. 化工進(jìn)展, 2002, 21 ( 3 ): 231 232.[ 3]馮永康. 生命科學(xué)史上的劃時代突破) ) ) 紀(jì)念DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)50周年[ J]. 科學(xué)(上海), 2003, 55( 2): 39 42.[ 4]陸曉東. 基因工程技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀簡介[ J]. 衛(wèi)生職業(yè)教育, 2003,23( 7): 156 157.[ 5]陳渝軍, 林 晶. 基因工程技術(shù)在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展.藥品評價, 2005, 2 ( 2): 144 145.[ 6]李中東. 基因工程與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的社會控制研究[ J ]. 科技進(jìn)步與對策,
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