中国大陆林木遗传育种学科1949_2003年的研究历程(3)

源的地理变异规律,选出了优良种源和种源区.在有性繁殖改良的种子园体系中,80年代即建成了改良第二代种子园,并开始了第三代的改良研究.在有的省份杉木造林用种已基本实现了良种化.良种的无性繁殖利用上,建立了较为完整的良种采穗圃技术体系,选育和推广了大批的优良家系和无性系,形成了巨大的社会经济效益.在遗传基础性研究中,则积极开展了遗传图谱和数量性状遗传基因位点的研究,整体研究达到了林业发达国家的先进水平.

尽管受树种的生物学特性、研究起步较晚和地理位置、环境条件的限制,落叶松种、湿地松、,,马尾松用材方向和产脂能力的定向改良体系,油松对种子园无性系配子库结构、无性系群体育种值和群体遗传参数的关系、多世代间的遗传多样性变化的研究,湿地松、火炬松的引种、种源选择、家系和无性系配合改良体系研究等,均达到了国际同类研究的先进水

平.桉树、相思、木麻黄和国外松的引种研究,代表了我国引种科技的先进水平.油茶、油桐(Verniciafordii)、板栗(Castaneamollissima)、枣树、猕猴桃(Actinidiachinensis)、油橄榄、银杏、沙棘(Hippophaerhamnoides)的研究工作,反映了在树木其他经济利用方向上的遗传改良成果;柏科(Cupressaceaes)、合欢、侧柏、木麻黄、油松、刺槐、榆树(Ulmussp.)等树种抗逆能力的改良研究,则主要服务于生态公益性林分的培育建设.此外对秃杉(Taiwaniaflousiana)、珙(、银杉(Cathaya、chinensis)、天目铁(Carpinusputoensis).在研究树种中需要特别指出的是,对适应性广、抗逆性强、高档家具和装饰市场需求量大、优质材价格高的栎类树种的研究则非常薄弱,仅有两篇关于引种和变异的论文,而栎类优良资源正在掠夺式的采伐中日趋减少,从长远的市场经济发展考虑,迫切需要开展对它们的遗传改良和良种繁育研究.

表1　各主要树种(属)的研究强度

TABLE1　Theresearchintensityofspeciesorgenusstudied

序次

123456789101112131415

种(属)杨树杉木落叶松国外松桉树马尾松榆树油茶油松泡桐柏科樟子松竹子相思华山松

比例Π%

1112791615194412931703177219511912107118411841176112711241119

序次

161718192021222324252627282930

种(属)油桐板栗沙棘柳树刺槐猕猴桃杉类8红松黑荆树胡桃木麻黄侧柏乌桕合欢山楂

比例Π%

110911061101110311010198019801850183018001720167016201620162

序次

31323334353637383940414243

种(属)云杉云南松池杉桑油橄榄枣柳杉漆树水杉银杏冷杉核桃栎树

比例Π%

0160015701

520152015201490147014101390134013401260105101708200

其他145种论文总数

5　林木遗传改良的分子基础研究与现

代生物技术的应用

　　虽然近年大陆对传统遗传改良技术的研究处于

相对低谷,但在其遗传基础研究领域借助了现代分子生物学的实验技术而有了较快发展,取得了一批树木分子遗传研究成果,传统技术成果与现代生物技术结合,在树木基因工程和细胞工程方面也有一定进展,给现代林木遗传育种事业带来了新的活力.从10年来现代分子生物学方法和现代生物技术应

用在森林遗传和树木改良的研究论文统计看(图3),保持着上升的趋势,2000年达到了69篇.目前其工作主要与新品种培育和良种繁育结合,树木的遗传图谱、基因克隆,以及在分子水平阐述树种的遗传多样性等方面,亦有一定工作,对树木遗传本质的深入认识,势必会促进树木改良技术的进步和发展.其中树木基因工程和分子遗传标记技术已有较多应用.目前,国际上已获得转基因树种达20余种,涉及的基因有抗病虫、耐盐碱、抗旱、抗除草剂及木材品质改良等.我国大陆研究人员在该研究领域内也取

无

[29,30]

得了较大的进展,如中国林科院杨树转Bt毒蛋白、

226][242

耐盐基因、木质素的含量和组成的改良研究;北京林业大学杨树转抗虫、耐盐、降低木质素含量、调

[27,28]

控生物激素含量、促进生根等的基因工程;东北

2A转化小黑杨,白桦抗虫基林业大学耐盐基因Bet2

因转化等.树木的细胞工程研究主要内容是体

细胞胚胎发生,中国科学院植物所、南京林业大学和中国林科院等单位分别在马尾松、火炬松、马褂木(Lirodendronchinense)和落叶松等树种研究中获得成

233]

[312

功.

图3　现代分子生物学方法和生物技术在林木遗传育种中应用论文数的年度变化

FIGURE3　Theannualchangeoftheamountofpapersinmolecularbiologytechniquesandbiotechnology

22003appliedinforestgeneticsandtreeimprovementduring19942

6　发展的趋势和展望

林木遗传育种作为当代林业研究最为活跃的领

域之一,也是林业研究在21世纪发展的前沿学科,当前的发展趋势主要体现在如下诸方面.

重视对优良遗传育种资源的发掘、收集、保护和培育工作.随着人口压力的日益增加,有限资源的日益减少,人们对资源可持续利用的重视和对环境保护意识的不断增强,对森林遗传资源多样性的保护和可持续发展已提到更加重要的地位,并作为重点问题之一进行研究.面对气候的变化、不良立地和有害生物的挑战,把森林资源的遗传多样性、适应性、保存和育种联系起来,建立可持续保育的遗传资源管理体系,将成为森林遗传资源工作的重要内容.

林木遗传改良将向着多改良目标、同时开发多层次遗传变异方向发展.在生长速率改良的同时,根据树种特点,针对区域经济和环境建设要求,林木资源的多目标开发、森林功能的多样化培育的需要,适应气候变化和环境污染压力的需要,耐不良立地和抗有害生物侵害等,确定特殊的改良目标.并借助积累的各层次遗传变异信息和改良成果,开展种、种源、林分、亲本及家系、个体及无性系多层次的配合改良.在此基础之上进一步通过杂种诱变、体细胞诱变、单倍体培育、同源和异源多倍体培育等技术,最

大限度地发掘树木变异的潜力,以利于从中选择出

符合多目标培育的优良遗传材料.

传统的育种和遗传改良向纵深方面发展.反映在引种工作在充分结合种内多层次变异利用上和作为杂交亲本上,仍然具有很大潜力和现实重要性.地理种源和驯化群体的世代间群体遗传结构的变化、在自然选择环境下,外来种源的进化和适应性的稳定基础、地理群体间变异的保护和利用策略等均需深入研究.林木种子园的形式、结构和功能将向多样化方向发展,建立在分子生物学技术基础上的现代群体遗传学理论,在指导种子园体系的发展中将起重要作用.育种策略和程序中更加重视经济和适应性状的早期测定工作和加速育种世代工作,并借助DNA分子标记和利用组培等特殊条件,提高遗传测定的效率和可靠性.种间杂交改良将继续向着多变异层次结合,多诱变技术结合方向发展.高效稳定的无性繁殖技术将成为多数重要造林树种的主要研究内容.在多方向经济性状改良标准强化的同时,培育广谱环境适应型无性系和为特定环境培育定向适应型无性系,将成为重要研究内容.此外,良种的遗传增益实现途径的研究也将进一步发展,为良种的科学合理利用提供正确的指导.

现代分子生物学和生物技术等新兴学科将对林木遗传育种产生重大影响.林业科技发达国家借助

无

现代分子生物学和生物技术手段,在森林遗传学和

林木遗传基础性研究方面已取得积极进展,我国在杨树和杉木等重要树种上也开始了相关研究.国外在火炬松、挪威云杉(Piceaabies)、桉树和杨树等树种上,利用RFLPs …… 此处隐藏：3332字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……