冯钦钊
韶关市旺地樱花种植有限公司
摘要:林业遗传育种技术的兴起得益于生物科技与基因技术的出现,近年来生物科技与基因技术在研究深度和研究成果上取得了突破性进展。我国林业遗传育种工作通过不断向国外先进国家学习,并充分发挥我国在植物基因测绘上的优势,已选育出了部分具有代表性的林木品种,如抗病虫害的苹果、梨等果树品种,在提高林业生产效益和推动我国生态环境建设中发挥了积极的作用。
关键词:林木;遗传育种;现状;发展趋势
引言
林业发展过程中,林木遗传育种工作发挥了重要作用,不断改进林木遗传育种基因对于提高林木载重成活率、减少林木成长过程中的病害,具有重要的意义。林木遗传育种工作虽然取得了很大成绩,但目前还存在不重视林木育种资源收集、保存和利用,缺乏长期改良规划等一系列问题,需要主动作为,制定有针对性的解决对策,推动林木遗传育种工作再上一个新台阶。
1林木遗传育种学的含义和发展手段
林木遗传育种学的目的是为了实现林木业遗传基因的改良,在科学技术还没有普及的过去,大多数依靠传统手段来完成,但是近些年生物技术的发展为林木遗传育种的继续快速发展提供了可能。我国的林木育种学相对于林木育种学在世界的发展史来说,相对年轻,林木遗传育种学在在我国还是一个发展时间相对晚的学科。具体来讲,我国的林木遗传育种学学科成果主要集中于地理变异、种子园多世代改良上,已经培育出了桑树、白毛杨等树木的同源及异源三倍体。
在科学技术尤其是生物技术快速发展的进几十年来,林木遗传育种学得到了快速发展,甚至成为林木学科中的龙头学科,但由于林木的生长周期相对较短,也就必须压缩林木的育种时间,而育种时间无法通过常规手段快速缩短,只能通过生物技术手段,才可能使得林木遗传育种达到理想状态。也就是说,生物技术才是林木遗传育种学兴起的重要原因。
2国内林木遗传育种工作中存在的问题
2.1不重视优质林木育种资源的收集、保存及利用
林木育种资源,尤其是优质的林木育种资源是长期生物演化的产物,也是林木育种工作选育新品种的基矗因此,林木育种资源的数量和质量直接关乎育种质量,也会对今后的育种工作产生间接的影响。自改革开放以来,我国开始在全国范围内推进优质树种的筛选工作,而且还从一些国家引进了大批的种源、家系和无性系,这对于丰富我国现有的育种基因库无疑具有重要的作用,也是基因变异的基矗但随着项目研究的推进,在缺乏足够资金的支撑下,这些优质的育种资源相继被砍伐,林木基因资源丢失严重。
2.2良种使用率较低
虽然我国林业种源资源丰富,但是也存在良种使用率较低,针叶林种植面积较大而阔叶林及灌木良种资源不足等问题。为了应对全国用材数量的激增,我国近年来对于用材树种的良种选育工作开展较好,但其他诸如经济树种、生态防护树种和能源树种等其他用途的良种选育工作开展水平较低。另外,在我国遗传育种工作还存在严重的地区差异,具体而言我国东部沿海地区遗传育种工作开展较好,生产和研发工作稳定,林木品种结构趋向合理;但在西部及北部地区由于受到当地经济和科技水平的制约,生产和研发工作进展缓慢。
2.3发展缓慢
由于受到基地设备条件和研究人员专业技术水平的制约,我国遗传育种所选育的林木良种品质上还是与发达国家存在较大差距。同时,我国不少遗传育种基地尚处于初级试验阶段,并未建立起完善的子代测定林,难以大规模和高效率地对良种资源进行更新换代。另外,还受到遗传育种基地管理体制的限制,林木良种推广范围无法确定,基地发展潜力有限。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3发展趋势
3.1分子标记技术在林木育种中的应用
在诸多林业遗传育种技术之中,我国研究较为深入和应用较为广泛的技术莫过于分子标记技术,其具有育种环境条件适应性强、育种种类对象丰富和技术灵活简便的特点,其具体还可分为RELP标记技术、SSR标记技术和AFLP标记技术3大类。RELP标记技术是由美国专家首先发明,其主要利用植物体内的部分DNA片段,使用先进的显影技术来判断林木杂交育种的结果,从而使得在林木品种研发的过程中免去了试种试播的环节,极大地提高了研发效率。虽然RELP标记技术对于研发技术装备和研发人员素养上相对于其他技术有着更高的要求,但鉴于其在研发效率上的显著优势,我国遗传育种人员可将其应用于部分成材或成果类经济林木的育种工作中。在上述类型苗木的选育过程中,育种人员仅仅只需对杂交后的不同类型后代基因进行测试,并于林木母本的遗传基因进行比对便可较早地判断定向选育工作的成败,极大地提高了各类名特优新果树的选育工作。
SSR标记技术通过再增加林木遗传物质分子重复序列,使得林木在正常生长发育以及特性表现不会受任何的影响,达到部分特殊性质指标的改善。其优点是重复表现性好,对林木遗传物质的要求比较低,试验研究和分析中对DNA要求低并且在数量上要求少,同时准确性相对比较高。
AFLP标记技术是指采用较为特殊的生物酶对林木的DNA进行有针对性的筛选,并将其重新"焊接"到新的植物体细胞中,从而使其展现出新的特性。AFLP标记技术的特点就是可在未知的植物体细胞DNA系列的状态下,通过判断"焊接处"原有遗传物质的特性来检验其是否能够体现出希望筛选的植物特性。
3.2遗传育种方向由单一目标向多目标转变
目前,我国的林业遗传育种工作已经取得了一定的成绩,也相继研发出了符合我国各地区林业生产实际情况的大量林业良种资源。伴随着我国社会经济形势的不断变化和造林范围的不断扩大,除对林木适应性和耐受性上有着严格的要求外,还对通过在边缘地区进行植树造林来提高当地农户、林户收入提出了更高要求。这就要求我国林业遗传育种人员在不断改良和提高林木耐受性的同时,还要在林业种苗蓄材率、产果率和产果品质上具有新的突破。
3.3生物技术在林木育种中的应用
生物技术有别于普通的杂交育种技术,其通过将远源植物的基因甚至是不同品种植物之间的基因进行插入,从而人为地创造出一种全新的林木品种,其实现了早期林木育种学者不可企及的境界。如通过生物技术在母本中插入具有抗干旱、抗病虫害和丰产提质等内容的基因序列,使其植株能够体现出上述各项优势性能并能够在今后的繁殖过程中进行稳定的传递。生物技术还能进一步打破不同类型植物的限制,甚至能够将原本体现在动物、微生物体内的部分基因融入到现有的植物之中,使得林木具备更多符合人类生产和生活需求的性能品质。如将亲水性较强的酵母菌部分基因插入林木中,从而使其具备更强的抗水涝能力,这对于我国部分易受各类洪涝灾害影响的地区进行林业生产十分必要;将多花色相结合的基因导入蔷薇之中,便能够使其显出颜色更加丰富、遗传性状更为稳定的造景植物。因此,生物技术将成为今后我国遗传育种技术发展的主要方向。
结束语
随着我国林业遗传育种工作的不断推进,充分发挥我国在林木种质资源上的优势,将传统的育种技术与现代的遗传育种技术相结合,从而研发出满足我国林业生产和建设实际需求的各类苗木。在不久的未来,各类采用遗传育种技术选育的优良林木将在矿区生态修复、防风固沙、盐碱地驯化和贫瘠地区果树生产中发挥重要的生态性和经济性作用。
参考文献
[1]孙红艳.现代分子育种技术在林木育种中的应用研究[J].中国科技投资,2017(24):351.
[2]廖维华,安新民.转基因树木研究现状及发展趋势[J].中国生物工程杂志,2013,33(5):148-160.
论文作者:冯钦钊
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
标签:林木论文; 我国论文; 技术论文; 基因论文; 工作论文; 林业论文; 良种论文; 《中国西部科技》2019年第21期论文;