生物科技論文怎么寫(2)
關于生物的科技論文
當代蠶桑生物科技發(fā)展現(xiàn)狀綜述
摘要：近50年來，我國蠶桑科學技術迅速發(fā)展，在分子生物學基礎理論研究、蠶絲蛋白生物材料開發(fā)及應用、家蠶基因工程技術、家蠶性別控制與專養(yǎng)雄蠶技術、昆蟲激素在蠶業(yè)上的應用、家蠶變態(tài)發(fā)育的人為調(diào)控、家蠶營養(yǎng)生理與人工飼料研究、蠶體作為生產(chǎn)重組蛋白的生物反應器、桑樹栽培與遺傳育種新技術開發(fā)和蠶桑生物資源綜合利用等方面有了長足的進步，極大地促進了蠶業(yè)生產(chǎn)向深度與廣度拓展。蠶桑生物科技發(fā)展與國計民生息息相關，蠶桑生物科技的發(fā)展，必將推動我國養(yǎng)蠶業(yè)的發(fā)展，為廣大蠶農(nóng)增加收益，帶動絲綢業(yè)及其相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推進蠶桑生物科學的發(fā)展，也為生物科普教育提供豐富的資源，使傳統(tǒng)蠶桑業(yè)煥發(fā)生機活力。
回顧中國蠶業(yè)科學的發(fā)展歷程，展望世界蠶業(yè)科技發(fā)展趨勢，可以更加深刻地理解：蠶業(yè)科學是為蠶絲生產(chǎn)有關產(chǎn)業(yè)(栽桑、養(yǎng)蠶、制種、制絲)提供方法與原理的應用科學。面向未來，蠶業(yè)科學研究的重要任務是進一步提高蠶業(yè)生產(chǎn)中的科技含量，使養(yǎng)蠶業(yè)從勞動密集型迅速向知識密集型轉變，而這個轉變很大程度上依賴于蠶桑生物學基礎研究的進展與應用技術的開發(fā)創(chuàng)新。
1 蠶絲分子生物學基礎理論研究
絲蛋白分子結構與絲蛋白基因表達調(diào)控機制的進一步闡明，將為增產(chǎn)蠶絲、改進絲質(zhì)提供分子生物學理論基礎。飄逸潤滑的桑蠶絲衣服是許多人的最愛，但讓人苦惱的是，桑蠶絲很嬌氣，不耐穿，打理起來也格外麻煩。2014年11月，我國西南大學科學家培育重組基因蠶寶寶首次吐出了人工合成蠶絲蛋白。在家蠶16 425個基因中，有一個叫做Fib-H基因，它是控制絲蛋白產(chǎn)生的關鍵基因。研究者在家蠶的生殖細胞中“剪切”掉了其中的Fib-H基因，沒有Fib-H基因的家蠶絲腺，叫做“空絲腺”。研究人員將事先設計好、與Fib-H基因類似的人工絲蛋白基因，顯微注射到被敲除Fib-H基因的蠶卵中，人工絲蛋白基因轉移成功的蠶卵發(fā)育成“蠶寶寶”后，吐出的絲中就含有人工合成絲蛋白。通過對蠶絲纖維的人為改良和重新設計，以后桑蠶絲可能會像棉質(zhì)衣服一樣，既保持桑蠶絲的舒適感，又像棉質(zhì)衣服一樣耐穿、好打理。
2 家蠶絲蛋白生物材料新功能的開發(fā)及應用
家蠶絲蛋白是一種具有良好透氣與透濕性、無毒、無刺激、與人體相容性強的生物材料。家蠶絲蛋白不僅可作為人造皮膚、血管、肌腱、韌帶、骨骼和牙齒等人造組織材料，以及作為手術縫合線、隱形眼鏡、角膜、抗血凝劑、藥物控釋材料、功能性細胞培養(yǎng)基質(zhì)、固定化酶載體和生物傳感器等生物醫(yī)學材料還在環(huán)保新材料、化妝品、保健營養(yǎng)食品等日化和環(huán)保領域被廣泛使用。隨著家蠶基因組研究工作的重大進展，以及基因工程和生物技術的快速進步，家蠶絲蛋白的生物功能有望在軍事、航天、醫(yī)學、環(huán)保等領域得到更深、更廣地開發(fā)和應用。
3 家蠶基因工程技術
桑蠶不僅是一種重要的經(jīng)濟昆蟲，而且是研究真核生物基因表達調(diào)控的模式生物之一。將外源基因轉移到桑蠶中以實現(xiàn)其在蠶體內(nèi)的表達，最終是要將外源基因整合桑蠶染色體，這樣才有可能穩(wěn)定遺傳，獲得轉基因蠶。目前關于桑蠶的轉基因報道主要有：桑蠶品系間的基因轉移，其他動物的基因轉入桑蠶體內(nèi)，以及桑蠶的基因轉入其他動物。例如中國科學院研究員陸長德等利用“電穿孔”法，將熒光蛋白基因及蜘蛛拖牽絲基因注入蠶卵，獲得了吐出熒光“蜘蛛絲”的轉基因蠶。蜘蛛絲中的拖牽絲是強度十分高、彈性十分強的天然蛋白纖維，若制成防彈衣則“刀搶難入”，織出降落傘牢固耐用;產(chǎn)生熒光的蠶絲則可用以開發(fā)天然夜光衣及各種防偽標簽等。
4 家蠶性別控制與專養(yǎng)雄蠶技術
雄蠶與雌蠶相比，具有諸多的優(yōu)勢，一是體質(zhì)強健，容易飼養(yǎng);二是食桑量少，飼料效率高;三是出絲率高，繭絲品質(zhì)優(yōu)，可縹制高品位生絲。專養(yǎng)雄蠶比目前的雌雄蠶各半混養(yǎng)，可較大幅度提高蠶絲的產(chǎn)、質(zhì)量和蠶業(yè)經(jīng)濟效益。因此，專養(yǎng)雄蠶被稱為繼一代雜交種利用之后最有價值的一項創(chuàng)新技術。性連鎖平衡致死基因的應用已有很大進展，俄羅斯科學院斯特隆尼柯夫育成的桑蠶性連鎖平衡致死系，在此基礎上經(jīng)轉育改良培育出多個雄蠶品種，雄蠶率達99.85%，可實現(xiàn)專養(yǎng)雄蠶的目標。專養(yǎng)雄蠶將成為21世紀提高桑蠶產(chǎn)絲能力和改善絲工藝性狀的重大突破口。
5 昆蟲激素在蠶業(yè)上的應用
蛻皮激素(MH)、保幼激素(JH)以及保幼激素類似物(JHA)在調(diào)節(jié)桑蠶生長發(fā)育、增產(chǎn)蠶絲及生產(chǎn)超細纖度生絲方面，已取得較大進展。例如，應用保幼激素和蛻皮激素可提高夏秋繭的品質(zhì)，并較好地解決桑葉的余缺問題。發(fā)現(xiàn)了幾種抗保幼激素活性物質(zhì)，成功地誘導出三眠蠶，開發(fā)出了超細纖度優(yōu)質(zhì)繭絲。此外，使用抗保幼激素，可以縮短蠶期，提高勞動生產(chǎn)力和經(jīng)濟效益。
6 家蠶變態(tài)發(fā)育的人為調(diào)控
家蠶變態(tài)發(fā)育的人為調(diào)控是蠶絲業(yè)科學的根本性問題之一，人為調(diào)節(jié)家蠶的變態(tài)與發(fā)育對蠶絲業(yè)的生產(chǎn)結構與整體生產(chǎn)效益有重大影響。由于家蠶是完全變態(tài)昆蟲，蛹期很短，僅為2周，而蛾口繭不適合于繅絲，生產(chǎn)上必需在蛹化蛾之前完成鮮繭的收購和烘干工作。人們希望通過人為調(diào)節(jié)家蠶的變態(tài)與發(fā)育，延長蛹期，減輕鮮繭收購和烘干的工作壓力及強度，甚至希望蛹期發(fā)育中止，實現(xiàn)鮮繭繅絲。利用基因工程技術，采用精子介導法將帶有蝎毒素基因的載體導入蠶卵，在蛹期特異性表達，殺死蠶蛹。這樣，不僅可以解決鮮繭收烘與蛹期過短之間的矛盾，使提高生絲品位成為可能，而且還可以大大節(jié)約烘繭所需的能源。
7 家蠶營養(yǎng)生理與人工飼料研究
家蠶屬于植食性昆蟲。家蠶除嗜食桑葉外，尚能取食?？频蔫希湛频钠压?、萵苣，榆科的野榆等。但桑葉以外的植物葉，很難使蠶健康地生長發(fā)育和繁殖后代。在過去40年桑蠶攝食行為與營養(yǎng)生理學研究基礎上，對廣食性蠶品種選育及低成本人工飼料設計獲得了長足進步，這就有可能在不久的將來，用低成本人工飼料在全自動化的工廠內(nèi)實現(xiàn)全年養(yǎng)蠶，從而促進養(yǎng)蠶業(yè)由勞動密集型產(chǎn)業(yè)向知識密集型轉化。例如日本早在20世紀90年代就成功選育出了嗜食低成本線性規(guī)劃設計飼料的多對廣食性蠶品種，日本的其他現(xiàn)行品種也都經(jīng)過了人工飼料適應性選育，均具備良好的攝食性。我國蠶業(yè)界自20世紀90年代以來，在人工飼料適應性蠶品種和廣食性蠶品種的選育方面也做了不少研究。山東省農(nóng)業(yè)大學林學院蠶學系，近幾年也開展了人工飼料適應性蠶品種的選育工作，并初步選育出攝食性較好的雜交組合廣食一號和廣食性飼料(主要成分：桑葉粉30%、豆粕粉25%、其它有淀粉、防腐劑、維生素、無機鹽等)。 8 蠶體作為生產(chǎn)重組蛋白的生物反應器
“家蠶生物反應器”，是指將帶有目的基因的重組桿狀病毒植入家蠶的蠶蛹體內(nèi)進行培養(yǎng)，蠶蛹會主動對植入基因進行轉錄和翻譯，自然生成對人類有用的生物活性物質(zhì)，通過高新技術(如超低溫冷凍、低溫干燥、高速離心等)，將生物活性成分萃取并制成相關劑型，以滿足人類疾病的治療、預防和保健需求。家蠶易于飼養(yǎng)，成本低廉，它1天內(nèi)可合成3 169 mg外源蛋白;其血淋巴具有儲存蛋白的能力，淋巴內(nèi)含有蛋白分解酶的抑制物，對目的蛋白起到保護作用，且外源蛋白又很容易從家蠶體液中分離純化出來;還可以將家蠶直接磨碎用作藥物或食品添加劑。因此，用家蠶生物反應器生產(chǎn)有用蛋白具有很大的優(yōu)越性。如用家蠶來生產(chǎn)皮膚生長因子、乙肝疫苗等有高附加價值的蛋白質(zhì)。
9 桑樹栽培與遺傳育種新技術開發(fā)
桑雜交育種、誘變育種和多倍體育種都是改良桑樹品種的有效方法，也是提高單位面積產(chǎn)絲量的重要途徑，而細胞工程和基因工程的研究與應用，也將為桑樹育種提供新的途徑和方法。全世界26個桑種，分布在中國的至少有15個，目前我國保存的桑品種資源達2600份，已選育出適應不同環(huán)境條件、栽培技術、養(yǎng)蠶要求和其他用途的優(yōu)良桑品種50多個，其中栽培面積最多的是魯桑系的荷葉白、桐鄉(xiāng)青、團頭荷葉白、湖桑197，育2號等品種。桑樹栽培主要采用低桿密植、立體栽培管理模式，提高了桑葉產(chǎn)量、質(zhì)量。
10 蠶桑生物資源綜合利用
我國由蠶桑副產(chǎn)品加工成的許多產(chǎn)品已進入工業(yè)生產(chǎn)階段，如利用桑葉、桑葚果制作桑葉茶、桑葚膏、桑葚酒，提取植物醇、葉綠素、胡蘿卜素等;利用蠶蛹制備蠶蛹蛋白粉和多肽，分離家蠶抗菌蛋白和誘導生產(chǎn)生物活性蛋白，生產(chǎn)蠶蛹氨基酸及氨基酸絡合物，提取蠶蛹油與殼聚糖，開發(fā)蠶蛹蛋白纖維、蠶蛹蟲草等;利用廢絲研究開發(fā)出了絲素粉、絲素膏、絲素液、絲素洗面乳、洗發(fā)護發(fā)劑等美容健膚化妝品。不僅提高了蠶業(yè)生產(chǎn)的綜合效益，同時也提高了蠶業(yè)產(chǎn)品附加值，轉變蠶桑生產(chǎn)經(jīng)營目的，做大做強蠶桑產(chǎn)業(yè)，讓蠶桑更好地造福人類。
參考文獻：
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