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摘要:林木良种决定林业发展的质量和效益,是推动林业科学发展的原动力。如何培育高产、优质和多抗的林木优良品种,是当下研究的重点。本文结合林木良种培育现状,对良种选育面临的主要问题进行分析,并提出相应良种生产策略,为林木良种的选育提供借鉴与参考。
关键词:林木;良种选育;生产策略
欲造林,种苗为先。林木良种是提高林地生产力,提高林木质量,维护生物多样性的前提和基础,是实现林业科学发展,改变林业经济的重要途径。林木良种,不仅是决定着林业生产全过程的第一道工序,更是促进林业科学现代化发展的原动力,林木良种在林业经济发展中占有重中之重的地位。良种携带优良遗传基因,是目标性状优良基因的继承者和传承者,是推动林业科学发展的前提和基础。良种的选育直接关乎林木发展质量及效益,没有较为优越的遗传基础,再好的栽培措施也难以取得理想成果。充分利用林木良种的优良特性,加强林木良种的遗传改良工作,努力发挥林木良种在林业经济及生态建设中的重要作用。因此,研究林木良种选育具有重要的理论和实践意义。
1.1 杂交和无性培育
50年代后期,中国林科院林木育种科研团队相继培育出合作杨、北京杨和小黑杨等中国首批杨树优良品种。70~80年代,以速生和抗病兼优为目标,通过欧洲杨和美洲黑杨杂交培育出一批优质、高产和适应性强的杨树新品种,代表品种有,毛白杨系列和南林系列。80年代以来,倍性育种攻关取得阶段性成功,一些优良品种随之诞生,在无性繁殖技术及扦插繁殖技术上也取得突破性研究进展。
1.2 生态逆境培育
利用沙区、盐碱地及高寒等环境因素,对白刺、柽柳、杨柴和木麻黄等灌木树种子进行抗性选育,通过逆境条件培育出一批耐性品种,为林木品种的抗性改良奠定了基础。
1.3 基因工程培育
利用现代生物技术对杨树、落叶松、白桦和刺槐等林草、花卉品种进行遗传转化,成功获得具有相关性状抗性的转基因植株,部分改良品种进入田间表型鉴定阶段,通过相关表型鉴定试验选育出林木优质品种,为林木良种的分子选育奠定了坚实基础。
1.4 林木分子标记辅助育种
南京林业大学和中国林业科学院利用RAPD、AFLP和SSR等标记技术构建了相关杂交组合的高密度遗传连锁图谱,并利用高密度遗传连锁图谱对相关目标性状进行了QTLs定位。中国林科院通过混合分群分析法结合RAPD技术对毛白杨种子胚根发育基因进行定位分析,并发現相关功能基因所在位点。分子标记的出现为林木良种的培育奠定了基础。
1.5 性状形成的分子基础研究
利用分子生物学及蛋白质组学对树木材性性状进行分析,获得244特异表达蛋白位点。随着基因芯片技术的诞生, 476差异基因位点被挖掘。对植物的抗旱、耐盐机理进行基因组学技术分析,成功构建15个林木逆境cDNA文库,筛选出622耐逆基因,并对其中22个抗逆候选基因进行了功能验证,为抗逆林木良种的选育奠定了坚实基础。
2.1 良种选育的理论技术体系未达到前沿技术要求
经过前期的摸索与积累,良种发展理论不断提高,但随着林木现代化建设的不断提高,亟须加强最新科学技术理论研究,进而丰富和深化林木良种选育的科技理论,加强理论体系的应用性和生产实践性,进一步为林木良种选育奠定坚实的理论基础。
2.2 林木良种种质资源保护意识不足
林木种质资源了解不透彻,对种子的数量、分布和生长环境清查不到位。良种种质资源建库工作推进不够迅速,对良种培育技术的引进及人力投入的力度不够,进而造成种质资源流失。
2.3 林木良种供应不足
全国各地虽不断选育林木优良品种,但仍供应不足,良种种类较少,适应面窄,不能满足林业生产需求。抗逆性良种选育的数量明显不足,盐碱地、旱地和沙石地等逆境地可种植的优良品种短缺。针叶树良种较多,阔叶树及灌木树良种较少,导致良种数量及种类失衡不能满足各地造林绿化工程的需求。
2.4 林木良种培育技术落后
沿用传统方式对林木优良品种进行选育,对杂交育种、引种驯化、单倍体育种、多倍体育种、诱变育种的应用不透彻,科研经费不足,平台搭建不高,缺乏分子辅助育种相关技术人才。
3.1 建立健全林木良种选育制度
建立健全林木良种育、繁、推一体化长效机制。建立林木良种选育、生产及使用的长期扶持机制,将林木良种选育作为国家重点科研计划进行相关目标性状科研攻关试验,加大相关政策扶持力度,提供科技支撑保障。完善种子法律法规,严格监管林木良种的选育、生产和推广,优化种子销售市场环境。
3.2 加强种质资源保护
建立种质资源库和种质资源保护中心,对林木种子进行摸底清查并收集入库,采取有效方法保存优良育种材料,并根据林木种子的多样性进行分类保存。通过生物技术鉴定优良基因,并建立相关基因文库,防止优良可利用基因流失。
3.3 提高林木良种选育的科技水平
引进高水平科技人员,成立骨干科研团队,搭建高水平科研平台,加强科研院所的合作交流,加大林木良种科学选育力度。建立良种信息化管理平台,用科学技术带动生产力。结合市场需求,加大新品种选育力度,培育高产、多抗、优质的林木优良品种。加强林木良种基地建设,合理进行区域试验和生产试验,提高林木良种生产繁育能力,强化生产繁育供应销售一体化,加强良种的科学加工、检查验收,建立规范的良种选育制度。
3.4 加强林木品种审定工作
对林木品种的选育进行严格把关,多方面测定后在进行推广种植,确保选育的品种适合一些特异性环境需求。加强良种审定环节,对逆境条件下种植的林木种子进行严格区域试验和生产试验,避免出现抗性不强,未能正常生长,造成经济损失现象。加强对品种审定材料的审查,严格按照植物新品种要求进行审定,达到规定的良种指标才可应用于市场。
发展林业培育林木良种,是对生态文明构建的战略选择,是促进中国林业经济可持续发展的重要基础。林木良种是林业科技进步的重要载体,承担着传承林木优良遗传基因,必须高度重视良种选育工作。必须加速推进林业现代化建设,实现林业政策、体制、科技等全面创新,提供林业资源利用率和综合效益,从根本上促进林业科学发展。
作者简介:卢志华(1968-),女,高级工程师。主要从事林木种苗研究与森林培育工作。
关键词:林木;良种选育;生产策略
欲造林,种苗为先。林木良种是提高林地生产力,提高林木质量,维护生物多样性的前提和基础,是实现林业科学发展,改变林业经济的重要途径。林木良种,不仅是决定着林业生产全过程的第一道工序,更是促进林业科学现代化发展的原动力,林木良种在林业经济发展中占有重中之重的地位。良种携带优良遗传基因,是目标性状优良基因的继承者和传承者,是推动林业科学发展的前提和基础。良种的选育直接关乎林木发展质量及效益,没有较为优越的遗传基础,再好的栽培措施也难以取得理想成果。充分利用林木良种的优良特性,加强林木良种的遗传改良工作,努力发挥林木良种在林业经济及生态建设中的重要作用。因此,研究林木良种选育具有重要的理论和实践意义。
1 林木良种培育技术发展进程
1.1 杂交和无性培育
50年代后期,中国林科院林木育种科研团队相继培育出合作杨、北京杨和小黑杨等中国首批杨树优良品种。70~80年代,以速生和抗病兼优为目标,通过欧洲杨和美洲黑杨杂交培育出一批优质、高产和适应性强的杨树新品种,代表品种有,毛白杨系列和南林系列。80年代以来,倍性育种攻关取得阶段性成功,一些优良品种随之诞生,在无性繁殖技术及扦插繁殖技术上也取得突破性研究进展。
1.2 生态逆境培育
利用沙区、盐碱地及高寒等环境因素,对白刺、柽柳、杨柴和木麻黄等灌木树种子进行抗性选育,通过逆境条件培育出一批耐性品种,为林木品种的抗性改良奠定了基础。
1.3 基因工程培育
利用现代生物技术对杨树、落叶松、白桦和刺槐等林草、花卉品种进行遗传转化,成功获得具有相关性状抗性的转基因植株,部分改良品种进入田间表型鉴定阶段,通过相关表型鉴定试验选育出林木优质品种,为林木良种的分子选育奠定了坚实基础。
1.4 林木分子标记辅助育种
南京林业大学和中国林业科学院利用RAPD、AFLP和SSR等标记技术构建了相关杂交组合的高密度遗传连锁图谱,并利用高密度遗传连锁图谱对相关目标性状进行了QTLs定位。中国林科院通过混合分群分析法结合RAPD技术对毛白杨种子胚根发育基因进行定位分析,并发現相关功能基因所在位点。分子标记的出现为林木良种的培育奠定了基础。
1.5 性状形成的分子基础研究
利用分子生物学及蛋白质组学对树木材性性状进行分析,获得244特异表达蛋白位点。随着基因芯片技术的诞生, 476差异基因位点被挖掘。对植物的抗旱、耐盐机理进行基因组学技术分析,成功构建15个林木逆境cDNA文库,筛选出622耐逆基因,并对其中22个抗逆候选基因进行了功能验证,为抗逆林木良种的选育奠定了坚实基础。
2 林木良种培育面临问题
2.1 良种选育的理论技术体系未达到前沿技术要求
经过前期的摸索与积累,良种发展理论不断提高,但随着林木现代化建设的不断提高,亟须加强最新科学技术理论研究,进而丰富和深化林木良种选育的科技理论,加强理论体系的应用性和生产实践性,进一步为林木良种选育奠定坚实的理论基础。
2.2 林木良种种质资源保护意识不足
林木种质资源了解不透彻,对种子的数量、分布和生长环境清查不到位。良种种质资源建库工作推进不够迅速,对良种培育技术的引进及人力投入的力度不够,进而造成种质资源流失。
2.3 林木良种供应不足
全国各地虽不断选育林木优良品种,但仍供应不足,良种种类较少,适应面窄,不能满足林业生产需求。抗逆性良种选育的数量明显不足,盐碱地、旱地和沙石地等逆境地可种植的优良品种短缺。针叶树良种较多,阔叶树及灌木树良种较少,导致良种数量及种类失衡不能满足各地造林绿化工程的需求。
2.4 林木良种培育技术落后
沿用传统方式对林木优良品种进行选育,对杂交育种、引种驯化、单倍体育种、多倍体育种、诱变育种的应用不透彻,科研经费不足,平台搭建不高,缺乏分子辅助育种相关技术人才。
3 林木良种生产策略
3.1 建立健全林木良种选育制度
建立健全林木良种育、繁、推一体化长效机制。建立林木良种选育、生产及使用的长期扶持机制,将林木良种选育作为国家重点科研计划进行相关目标性状科研攻关试验,加大相关政策扶持力度,提供科技支撑保障。完善种子法律法规,严格监管林木良种的选育、生产和推广,优化种子销售市场环境。
3.2 加强种质资源保护
建立种质资源库和种质资源保护中心,对林木种子进行摸底清查并收集入库,采取有效方法保存优良育种材料,并根据林木种子的多样性进行分类保存。通过生物技术鉴定优良基因,并建立相关基因文库,防止优良可利用基因流失。
3.3 提高林木良种选育的科技水平
引进高水平科技人员,成立骨干科研团队,搭建高水平科研平台,加强科研院所的合作交流,加大林木良种科学选育力度。建立良种信息化管理平台,用科学技术带动生产力。结合市场需求,加大新品种选育力度,培育高产、多抗、优质的林木优良品种。加强林木良种基地建设,合理进行区域试验和生产试验,提高林木良种生产繁育能力,强化生产繁育供应销售一体化,加强良种的科学加工、检查验收,建立规范的良种选育制度。
3.4 加强林木品种审定工作
对林木品种的选育进行严格把关,多方面测定后在进行推广种植,确保选育的品种适合一些特异性环境需求。加强良种审定环节,对逆境条件下种植的林木种子进行严格区域试验和生产试验,避免出现抗性不强,未能正常生长,造成经济损失现象。加强对品种审定材料的审查,严格按照植物新品种要求进行审定,达到规定的良种指标才可应用于市场。
发展林业培育林木良种,是对生态文明构建的战略选择,是促进中国林业经济可持续发展的重要基础。林木良种是林业科技进步的重要载体,承担着传承林木优良遗传基因,必须高度重视良种选育工作。必须加速推进林业现代化建设,实现林业政策、体制、科技等全面创新,提供林业资源利用率和综合效益,从根本上促进林业科学发展。
作者简介:卢志华(1968-),女,高级工程师。主要从事林木种苗研究与森林培育工作。