摘要:随着科学技术的发展,我国的生物信息学技术水平也得到了快速提升。生物信息学已经成为现阶段生物科学技术的核心,是我国研究现代生命科学技术的重要环节。在农业产业中应用生物信息学,通过研究基因、蛋白质等,不仅可以有效保护农业生物,还能对农业生物进行改良,进而促进我国农业产业的发展。
关键词:生物信息;农业产业;应用分析
随着计算机技术的发展,人们逐步将计算机科学应用到生物科学中,进而形成了生物信息学。生物信息学主要是通过运用计算机科学、数字学和生物学等技术工具,对生物信
息进行加工、存储分析等,进而阐释出生物学的意义,是一门综合交叉性的科学。因此,本文主要从农业生物信息学的概述以及生物信息在农业产业中的应用两个方面进行分析论述了生物信息学的发展对我国农业产业的促进作用。
一,农业生物信息学的概述
生物信息学不仅包含了计算机科学、应用数学和生物科学,还融人了统计学和信息科学等多门科学,形成了一门新型的交叉性的科学,其本质是通过利用计算机技术来解决生
析中就产生了农业生物信息学。农业生物信息学主要是通过信号受体的传载对农作物进行设计,再通过化学信息方法就可以对农药中的潜在化学成分进行鉴定。同时,农业生物信息学还能通过农作物的遗传资源来保护农作物遗传的多样性实现我国农业产业的可持续发展。
二、生物信息在农业产业中的应用
(一)应用于农业模式植物研完
20世纪末,美国宣布启动国家植物基因组计划,目的是研究出一种包含大豆、玉米、小麦、水稻、高粱、西红柿松树和棉花等在内的具备一定经济价值的特殊植物,进而描
绘出它们的基因图谱。人类基因组工程和国家植物基因组计的共同研究下,植物基因组计划取得重大突破,基本对水稻、南荠等植物完成基因测序工作。在此研究成果上,科学家可以从植物基因组的角度全面系统的开展研究植物的基因表达蛋白质和核酸的定位、蛋白质附着以及代谢物调节网络等工作,实现从分子水平上直观了解植物细胞的结构和功能,同时促进了生物信息学的进一步发展。
(二)应用于农药设计开发研究
我国传统的农药设计研究大部分都是通过对合成化合物大量的天然产物和矿物质进行筛选甄别:然后辅以数次的实验研究、计算分析,耗费大量的人力、物力和财力:最后研
制出可供使用的农药产品。生物信息学对于农药设计研究的或隔离病理分子发挥其生物功能的相关药品由于生物信息目标性,大大提高了农药设计研究的效率。
(三)应用于作物遗传育种研究
随着部分农作物遗传基因图谱的不断完善以及基因图谱精准度的提高,加上科学家对细胞分子特定性状的进一步研究,人类可以借助生物信息学的理论和方法,首先在样板生
物中找到相关或相似的基因图谱,其次在研究对象中标记出对应的基因位点。通过对农作物的分子生物学和遗学进行的大量研究,建立了强大的有关分子标记基因序别。基程
图谱和功能的数据库,生物信息学通过数据整合,进面分析比较不同基因组中基因序列遗传图谱和功能的位驾因此育种专家就可以借助计算机设计出假设模型,在众多复杂
的等位基因组中选出自己需要的表型,最后在大量的基因遗传标记中选出认为合理的基因组合,进而培育出更加新颖更加优质的农作物品种。
(四)应用于农业食品安全研究
农业食品在整个加工、制作、运输、存储的过程中细菌的数量难以控制,传统食品安全检测办法是生化鉴定办法耗时久,不能满足国家检验检疫部门的规定和要求采用生物信息学然后比对、筛选出便于区分的探首先获取各种致病菌基因的核酸序列结合PCR法、多重PCR等相关技术,就可以精准快速的对细菌和病毒进行检测。另外放射测量、生物传感器、基因芯片、对电阻抗等技术也是未来食品安全检测发展的方向。现阶段由于借助食品传播的病菌变异性强,加上检测设备及检验方法有限,生物信息学在农业食品安全方面的应用研究比较有限,但是相信随着生物信息数据库的不断完善,生物信息学在农业食品安全领域会起到至关重要的作用。
(五)应用于种质资源保存研究
种质资源是我国农业产业生产中极为重要的资源之一,包含了很多农艺性状的等位基因,例如作物抗病基因、作物产量基因、作物品质基因、作物环境适应性基因等。植物种质资源库主要是对农业产品种质资源进行保护的一种措施。一般来说,农业产业中的种质资源性状有很多种,种质的形态特征分类也很多,要对这些种质性状进行鉴定评价、对其图像进行分析研究需要花费很长的时间。在种质资源发育的过程中,不同组织在不同阶段的基因可以被标记出来,通过这种标记可以判断是否存在目标基因,在种质资源发育的早期阶段进行选择还可以大大缩短育种周期,进而实现对种质资源性状的保存。近些年来,这种标记分子研究方法也越来越多的被应用到种植资源的鉴定方面。
(六)应用于生态环境平衡研究
在整个生态系统的运行过程中,基因流不仅影响了能量流的循环运转,也影响了物质流的循环运转,进而影响了生态平衡的稳定。在生态环境领域中应用生物信息学主要是对
环境污染进行控制,通过运用计算机科学和应用数学技术,构建出可以降解目标基因和目标污染物的具有遗传性的特效菌株,这种菌株主要通过降解污染物分子的遗传物质以及生物大分子蛋白酶来达到降解目标污染物的目的,进而起到保护生态环境安全的作用,维持生态环境的平衡发展。
结语:综上所述,生物信息学是我国农业科学研究中的重要组成部分。农业生物信息学是对农作物的基因进行研究,而生物信息技术主要是通过占有基因和利用基因进行发展的。在生物信息学的发展过程中,有很多研究成果都可以进行产业化,可以为农业产业开辟新的发展道路,同时还要加强对农业生物信息学的深入研究,培养专业的技术人才,全面提升我国农业产业的综合生产力,进而促进农业产业的健康发展。
参考文献:
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【2】朱春文. 农业种植中生物技术的推广及其作用分析【J】.农村经济与科技,2018,01(20):19-20.
作者简介:
樊洄敏,河北省保定市莲池区五四东路河北大学本部 生物信息
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