林木生物技術(shù)育種的現(xiàn)代應(yīng)用

孫秀麗

（遼寧努魯兒虎山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，遼寧 朝陽 122639）

林木生物技術(shù)育種的現(xiàn)代應(yīng)用

孫秀麗

（遼寧努魯兒虎山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，遼寧 朝陽 122639）

當(dāng)今經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)快速，但資源過度開采對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重負(fù)擔(dān)。我國(guó)國(guó)土面積較大，但森林覆蓋率較低，我國(guó)森林面積僅占世界森林面積的3.9%，人均林地占有量?jī)H為0.12公頃。至改革開放以來，森林面積減少了11.5%，林業(yè)的種植面積也急速減少。我國(guó)林木育種從20世紀(jì)60年代首個(gè)種子園建立起步，隨后我國(guó)將林木育種被納入科技攻關(guān)計(jì)劃，并開展瀕危珍稀樹種調(diào)查與保存等工作。生物技術(shù)包括基因工程、細(xì)胞工程等多種工程。近年來，隨著生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，結(jié)合林木遺傳變異規(guī)律及林木育種理論為指導(dǎo)，林木在高產(chǎn)、高品質(zhì)、抗性、矮干、熟期等多種性狀方面得到提高，林木選育水平呈現(xiàn)跨越式發(fā)展。

目前，廣泛應(yīng)用于雜交培育、品種及純度鑒定、多樣性分析、構(gòu)建遺傳圖譜等主要方面的林木分子育種生物技術(shù)方法包括：限制性片段多態(tài)性技術(shù)、隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性標(biāo)記技術(shù)、擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性標(biāo)記技術(shù)、簡(jiǎn)單重復(fù)序列標(biāo)記技術(shù)、簡(jiǎn)單重復(fù)序列間擴(kuò)增標(biāo)記技術(shù)及第三代分子標(biāo)記單核苷酸多態(tài)性標(biāo)記技術(shù)。發(fā)展林業(yè)依賴大量苗木，但自然條件下苗木生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，林木分子育種可大幅度縮短育種周期。

伍寧豐等將AalT基因（特異毒殺鱗翅耳昆蟲的神經(jīng)毒素）通過農(nóng)桿菌導(dǎo)入南方楊樹，并成功整合到楊樹基因組中，轉(zhuǎn)基因楊樹對(duì)一齡期舞毒蛾生長(zhǎng)的抑制作用明顯。Mcnabb等將Pin ll基因（馬鈴薯胰蛋白酶抑制劑基因）導(dǎo)入楊樹；Klopfenstein等將Pin ll基因?qū)腚s交楊，轉(zhuǎn)基因植株能明顯抑制幼蟲生長(zhǎng)。桉樹資源豐富、種間易雜交，且我國(guó)引種桉樹已有多年，利用分子標(biāo)記技術(shù)鑒定桉樹種質(zhì)資源尤為重要。高建明等對(duì)青楊、黑楊的楊樹種質(zhì)利用擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)進(jìn)行鑒定和遺傳相關(guān)性研究，基本區(qū)分了我國(guó)原生品種和引入品種。

林木生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、遺傳材料較難構(gòu)建，給其數(shù)量性狀的研究造成困難。數(shù)量性狀基因座是指控制數(shù)量性狀的基因在基因組中的位置。農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀大多表現(xiàn)出數(shù)量性狀的遺傳特征，表現(xiàn)為連續(xù)變異，受多基因控制。Souza在構(gòu)建橡膠樹遺傳連鎖圖譜的基礎(chǔ)上對(duì)生長(zhǎng)性狀進(jìn)行了數(shù)量性狀基因座定位，發(fā)現(xiàn)春季測(cè)定樹高性狀的數(shù)量性狀基因座與秋季測(cè)定樹高性狀的數(shù)量性狀基因座不一樣。Gailing以歐洲櫟全同胞子代為材料，對(duì)葉片形態(tài)性狀進(jìn)行了數(shù)量性狀基因座分析。

常用的育種技術(shù)包括細(xì)胞工程技術(shù)、組織培養(yǎng)技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)等。近些年最為常用的是細(xì)胞工程技術(shù)。體細(xì)胞胚與人工種子技術(shù)已成功培育出大量?jī)?yōu)質(zhì)林木胚胎。至1958年我國(guó)首先發(fā)現(xiàn)體細(xì)胞胚后，已在10多種植物上誘導(dǎo)成功，包括楊樹、云杉、按樹、落葉松等幾十種重要樹種。植物細(xì)胞具有全能性，在適宜條件下可分化形成完整植株?；谶@一特性，可根據(jù)不同需求，對(duì)組織或細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞雜交等遺傳操作，改變其遺傳特性，選取具有所需特性的優(yōu)良品種育種。利用嫩枝、子葉、針葉、胚、下胚軸等組織（器官）進(jìn)行微繁成功的樹種有30多個(gè)科、120多個(gè)種。針葉樹有花旗松、巨杉、歐洲赤松等近30種，闊葉樹有木麻黃和大葉相思等近70種。通過花藥培養(yǎng)誘導(dǎo)單倍體取得顯著進(jìn)展的有20多個(gè)種。