生物技术是指利用现代分子生物学和遗传工程的原理来改良生物体（包括植物）的性状。它通过改变基因组来实现对物质、能量和信息的控制，成为推动农业生产技术创新发展的重要力量。

基础知识

首先，为了理解生物技术在植物育种中的应用，我们需要了解一些基础概念。DNA是细胞中携带遗传信息的物质，它包含了所有生命体所需的遗传代码。在农业生产中，科学家们可以通过基因编辑等方法，将某些有益特性的DNA片段插入到目标作物的基因组中，从而使得这些作物具备新的或改善过的性状。

进展概述

1. 基因转移

这项技术允许科学家将一个种类内外来的DNA片段引入到另一种植物中，使其表现出新的特征，如耐病能力、抗旱能力或者提高产量。这一领域已经取得了显著成果，比如转基因黄油菠萝，可以抵抗霉菌感染，从而减少农民使用化学防腐剂的情形。

2. 基因编辑

CRISPR-Cas9等新型基因编辑工具让我们能够精确地修改特定位置上的一个或几个核苷酸，从而产生预期效果。此方法被用于修复突变蛋白质导致的一些疾病，也用来增强作物抵御疾病和害虫攻击的一些生理机制。

3. 杂交育种

杂交是一种古老但仍然有效的手段，用以创造具有最佳性状结合的大杂交品种。现代杂交手法结合了高科技，如微波辅助授粉、冷冻保存胚胎等，这极大地加快了培育新品种过程，并提高了成功率。

应用实例

耐盐碱土豆：通过引入适应海洋环境下生长条件下的天然受体，以此为依据进行选择并稳定化后得到了耐盐碱土豆。

抗虫植株: 利用合成神经递质调节虫害行为，与自然界中已知配方相比，更有效更安全。

含维生素富饶水稻：通过改良水稻中的营养素代谢途径，增加其人工添加维生素B6、B12及其他微量元素含量，为食道提供更多营养价值。

多倍体小麦：采用诱导双重染色体形成（DIC）以及跨家族间无自我兼容性的双倍效应研究，成功获得了一系列多倍数的小麦材料，有利于提高产量和稳定性。

挑战与前景

尽管目前生物技术在农业生产方面取得了一系列重大突破，但也面临着不少挑战：

生态风险：随着越来越多的人工介入自然系统，一些可能会引发未预料到的环境问题，如转基因产品对非目标群落造成潜在影响的问题。

社会接受度：公众普遍关注食品安全和健康问题，对于采用这种方式培育出的食品存在一定程度的疑虑和恐惧。

法律法规：全球不同国家对于这一领域法律法规差异较大，不同地区可能对此类产品有不同的监管要求，这为商业化应用带来了额外障碍。

然而，无论如何，都难以否认的是，未来几十年内，由于人口增长压力不断加剧，以及气候变化给农业带来的挑战，在解决这些问题上，加强基本研究与开发新型农药、新肥料、新防治措施成为迫切任务之一。因此，即便存在挑战，人类社会也必将继续投身于探索与开发，以期达到可持续发展目标。而作为推动这一进程的一个关键环节，生物技术将不可避免地扮演更加重要角色。