林木育種方法在園林植物培育中的應用

摘 要：隨著社會經濟的不斷發(fā)展，林業(yè)生態(tài)建設事業(yè)突飛猛進，對林木繁育提出了新的更高要求。林木種質繁育要符合品種多樣化、品質優(yōu)良化。我國林木種質繁育的發(fā)展基礎比較薄弱，與社會主義市場經濟體制和林業(yè)快速發(fā)展的要求還不相適應，林木種質繁育建設的任務依然非常繁重。所以必須高度重視和加強種苗繁育工作，依靠育種新技術加速發(fā)展園林植物培育。

關鍵詞：育種；園林植物；生物技術

林木種質創(chuàng)新，即林木育種、品種改良。穩(wěn)產、優(yōu)質、高效是育種的目標。樹木性狀改良已由單一性狀向抗逆、抗病蟲和材性改良多性狀改良發(fā)展。然而，由于過去比較重視育種實踐，而林木遺傳理論和育種原理的研究相對滯后，對重要性狀形成的遺傳學機制缺乏認識，遺傳改良理論和育種策略往往套用一年生林木的，大大制約了林木育種進程，成為林木遺傳改良發(fā)展的瓶頸。組織培養(yǎng)的植物細胞是在細胞水平上分析研究的理想材料，從植物快繁、花藥培養(yǎng)發(fā)展到原生質融合以及DNA重組技術等，植物組織培養(yǎng)技術為園林植物發(fā)展和性狀改良提供了新的途徑。

1 林木育種

1.1 林木育種特點

林木育種工作的特點：育種資源豐富；育種周期長；樹木可供研究利用的時間長，可以在遺傳測定后進行再選擇；優(yōu)良性狀可以通過無性繁殖方法得到保存和利用；多數(shù)為異花授粉樹種，遺傳基礎廣泛和穩(wěn)定，近交衰退；在多數(shù)情況下，選育和繁殖遺傳基礎廣泛的林木品種或使用混合品種是適宜的。

表型選擇 遺傳測定 良種繁育 區(qū)域化測定

基本群體—→優(yōu)良類型——→原種——→品種———→良種（多年多點栽培試驗，中試）

林木良種化過程圖

1.2 林木育種主要方法

目前的育種方法主要有以下幾種：

1.2.1 選種。在花草育種中應用普遍，具體方法則因目的和種類不同分為混合選擇和純系育種。對于多年生花草及園林樹木，由于多數(shù)可用營養(yǎng)繁殖方式使優(yōu)良性狀保持較長時期不變，只須經過一次選擇，即可將優(yōu)良變異植株固定下來。

1.2.2 雜交育種。尤其是，一直是創(chuàng)造園林植物新品種的基本途徑。60年代以來，中國在百合、早菊、巖菊、、荷花、等雜交育種方面取得了較好成績。

1.2.3 多倍體育種。園林植物多倍體品種具有植株粗壯（高大）、花大、色艷、重瓣性增加、瓣厚、花期長、耐貯運等特點，這種方法在花卉育種中有逐漸發(fā)展的趨勢。中國鳳仙花屬、百合屬等花卉的多倍體育種已取得一定成績。在美國，麝香百合、金魚草和萱草等的四倍體品種已投入切花生產和園林應用。此外，輻射育種在園林植物育種中也有應用。育種程序與果樹育種大體相同。

2 林木育種改良的策略和程序

采用常規(guī)育種技術進行新品種選育不僅時間長、見效慢。而且還存在基因源缺乏等制約因素。通過把現(xiàn)代基因工程與常規(guī)育種技術相結合，可極大地縮短林木育種周期、加速育種進程。對營造優(yōu)質人工林、緩解木材供需矛盾、保護生態(tài)環(huán)境具有重要意義。林木改良的策略和程序，制定育種方案，引種、選擇育種、雜交育種（包括產量、品質、抗性和適應性育種等）理論與方法，以及林木良種繁育途徑和方法。

2.1 無性繁殖的應用

無性系選育是樹木育種的一種手段，能使雜合體的基因型材料，通過無性繁殖和無性系測定，形成遺傳型和表現(xiàn)型一致的群體，它們不僅繼承了母株的加性效應，還繼承了母樹的顯性和上位作用效應，可能獲得最大的遺傳增益，性狀穩(wěn)定，不產生性狀分離。對于用材樹種，人們習慣于稱為無性系，對于人工栽培的園藝植物或特用經濟樹種，則習慣稱為品種。

通過無性系改良而實現(xiàn)無性系造林，生產無性繁殖苗木直接用于造林。在集約栽培的人工林中無性系造林所占的比例正在擴大，一些速生用材造林樹種，如楊樹、柳樹、桉樹、杉木、日本柳杉、輻射松、云杉等，無性系育林已成為更新造林的重要方式。這種林分林相整齊，產量高，產品品質一致，便于集約經營和加工利用。營造生產性林木種子園，促進早結實，多結實，增加種子產量和提高品質。對于多年生果樹、觀賞樹木和特用經濟樹種，無性繁殖一直是一種主要的生產繁殖方式。除上述原因外，還可用于繁殖保存一些花器退化，不能產生種子或種子不具生活力的品種、雜種；用于生產脫毒苗，消除病害；嫁接繁殖還可以利用砧木的特性來彌補接穗品種的某些缺陷，或更好地發(fā)揮接穗品種的特性。

2.2 雜交育種

雜交育種是通過雜交取得雜種，并對雜種進行鑒定、選擇，最終獲得優(yōu)良品種的過程。雜交育種比單純的選擇育種更富有創(chuàng)造性和預見性，雜交育種與其他育種方法相結合，如引種、倍性育種、有變育種等，常會有更好的效果，雜交育種仍是植物新品種的最主要方法和有效途徑。過雜交取得雜種，可能具有雙親特有的優(yōu)良特性，或在生長勢、生產力或抗逆性方面比親本強，雜種出現(xiàn)的這種優(yōu)勢叫雜種優(yōu)勢。

2.3 植物組織培養(yǎng)應用

將取自優(yōu)良植物體的莖尖、腋芽、葉片、花托、鱗片、球莖等器官以及它們的組織切片，在無菌條件下進行離體培養(yǎng)，使之在短時間內產生大量遺傳性狀一致的植物個體的方法。利用組織培養(yǎng)技術進行花卉育苗有以下優(yōu)點：可在較短時間內培養(yǎng)出大量優(yōu)質苗木，還可獲得單倍體、三倍體、多倍體及非整倍體；利用莖尖組織培養(yǎng)技術，可從染病毒植株經培養(yǎng)獲得無病植株；繁殖效益高；它受自然環(huán)境的影響較小，并節(jié)省土地、勞力和時間，具有很高的增殖率；通過細胞融合可以打破種屬間的界限，克服遠緣雜交不親合性，在植物新品種的培育和種性的改良中發(fā)揮了巨大作用。

2.4 重視常規(guī)育種技術與現(xiàn)代生物技術的有機結合。林木的常規(guī)育種技術為我國的林業(yè)科技進步作出了很大的貢獻，而現(xiàn)代生物技術以其優(yōu)勢和特點與常規(guī)育種技術形成相輔相成、不可分割的整體。從林木遺傳多樣性、林木生態(tài)環(huán)境的多樣性和可持續(xù)發(fā)展的角度看，現(xiàn)代生物技術育種培育的新品種必須經受各種自然環(huán)境的考驗。因此，常規(guī)育種是現(xiàn)代生物技術育種的基礎，現(xiàn)代生物技術育種必須與常規(guī)的育種技術結合，才能取得理想的效果。

3 結語

隨著基因工程的迅猛發(fā)展，生物技術的安全問題也引起了人們的高度重視。對于轉基因生物的環(huán)境安全性，目前還沒有明確的研究結論，但是生物、生態(tài)學家從理論上推斷轉基因生物的潛在危害肯定是存在的。轉基因工程樹木對樹木以外生物多樣性的也會產生影響等。但這與轉基因技術所創(chuàng)造的效益相比，是微不足道的。另外，轉基因工程培育的林木新品種，主要是作為工業(yè)原料，而不是象農作物那樣，供人們直接食用，危險性要小得多。但林木生長期長，有性生殖過程中往往形成大量的花粉或其他大量的空氣漂浮物，也可能造成環(huán)境安全性問題。因此，應盡早重視轉基因林木的環(huán)境安全問題，建立轉基因生物風險評估和風險管理的技術體系；開發(fā)生物安全管理信息系統(tǒng)也是林木生物技術育種當務之急。

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