千万个为什么77.遗传工程为什么是现代化农业希望之星
千万个为什么 遗传工程为什么是现代化农业希望之星
农业生产是人类赖以生存的基础。它先后经历了从人力到畜力,以及灌溉、施肥、防治病虫害、人工授精、杂交等生产技术的两次变革。这两次变革,有人也称之为绿色革命。当前,由于农业遗传工程的兴起,人们研究方向,不仅仅从动物和个体水平着手,而向着动物和植物的细胞和分子水平进行。这一转变,预示着新的绿色革命的到来,在农业遗传工程的冲击下的绿色原野,将会发生巨大变化。
农业遗传工程将使以往农业生产概念发生重大变化。在50年代初,合成氨工业的发展,为植物提供了大量优质的化肥。但是无论何种化肥,单一品种的,还是复合肥料等,都有一些令人失望的缺点,对于人们生存的生物圈有不良的影响。为此,人们开始把注意力转向植物本身的固氮能力上。科学家们发现豆科植物具有为自己提供所需氮素的本领,如果把豆类植物固氮能力增大,再使其他农作物如小麦、谷子、玉米也具有这种本领,那会给人类带来多大的吸引力!
科学家已经用遗传工程的办法找到了这把金钥匙。目前已查明有17对基因控制克氏固氮菌的固氮作用。人们已经把固氮细菌遗传本领转移到大肠杆菌里,使大肠杆菌也能固氮,并且在无氮培养基进行培育;再把这种基因载体移植到水稻根系周围的菌上,这样可以期望水稻得到强有力固氮本领。可以想见,当大部分植物都具有一定的固定氮素能力,不但可以大大减少工业化生产化肥数量,亦可创造更好的生态环境。
培育一个农作物品系大约需用10年光景。然而,遗传工程只用1~2年就培育成一个新品系。目前大多采用花粉培育,那用小小的花粉诱导出一个完整植株,在培养室里进行一系列特殊培养,克服了常见的弊病,从而高速度地培育出来一个纯正的新品系。
西红柿和马铃薯是人们喜爱吃的蔬菜。
如果使一株植株茎下部马铃薯成堆,茎上部西红柿硕果累累,在以前那的确是神话了。在今天神话则由遗传工程创造出来。采用植物与植物细胞融合技术,把西红柿的细胞与马铃薯细胞融合在一起,成为一种特殊的杂种细胞,从而培育成了一种新型植物。
人类健康生存离不开高蛋白质食物,畜牧业将生产提供猪、羊、牛、免这样含高蛋白质的动物。为了提高产量,满足人们生活日益增长的需要,科学家们通过采用人工授精、培育良种等方法,收到了很好的效果,但都不能在短时间内使牛、羊、猪等产量大量增加。
伴随着遗传工程在动物上取得的巨大成就,超级猪、牛、羊的出现,也只是时间问题。据报载:美国已经把小老鼠的后代培育成巨鼠。采用人工的方法取得大家鼠的生长素基因——DNA分子,之后对这种分子进行处理加工,注射到小家鼠受精卵的细胞核里进行培养,移植到小家鼠的子宫内,最后就会发育成超级小家鼠,它比自己的同类身体大一倍以上。为此,科学家踌躇满志,在本世纪末可以把小老鼠培育得小狗那么大。可以想见超级猪、羊、牛,以及超级鸡、鸭、鹅等的问世也为时不远了。