林業(yè)育種中新技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀初探

吳啟龍

一、 分子標(biāo)記技術(shù)在林業(yè)育種中的應(yīng)用現(xiàn)狀

分子標(biāo)記技術(shù)在林業(yè)育種早期，主要用于對樹木進(jìn)行子代性狀鑒定和性別鑒定。在目前階段分子標(biāo)記技術(shù)，是利用分子標(biāo)記進(jìn)行育種材料的選擇。因分子標(biāo)記技術(shù)幾乎不受環(huán)境及季節(jié)等外界因素限制，很大程度上提高了育種材料的選擇效率，加快了林業(yè)育種的進(jìn)程。分子標(biāo)記技術(shù)在林業(yè)育種之中可以進(jìn)行各種抗病樹種的組裝，有利于從中選擇所需要的優(yōu)質(zhì)樹種。雖然我國的分子標(biāo)記技術(shù)在林業(yè)育種中取得一定成效，但該技術(shù)在我國還處于初期發(fā)展階段，沒有牢固的基礎(chǔ)，使得其中存在諸多不足之處。例如，分子標(biāo)記的種類并沒有達(dá)到均衡，僅僅對RAPD外標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行了一定研究，其余研究較少，但RAPD外標(biāo)記技術(shù)本身的穩(wěn)定性較差、重演性較低。加之目前的標(biāo)記技術(shù)沒能具備理想的DNA標(biāo)記特點(diǎn)，因此需要進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)研發(fā)。

二、 細(xì)胞工程育種技術(shù)在林業(yè)育種中的應(yīng)用現(xiàn)狀

細(xì)胞工程育種技術(shù)，是以細(xì)胞水平在離體組織上進(jìn)行細(xì)胞的增殖、培養(yǎng)及遺傳等操作。因此，細(xì)胞工程育種技術(shù)，可對樹木的優(yōu)良形狀及新陳代謝進(jìn)行掌控。我國目前為止已經(jīng)對細(xì)胞工程育種研究了20多年，已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展。我國最早的細(xì)胞工程育種是對楊樹進(jìn)行處理，成功獲得了新品種，這為后來的外源基因?qū)肱c原生體融合打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但由于早期技術(shù)并不完善，使得新品種的成活率低下，且易受外界環(huán)境影響。我國目前的細(xì)胞工程育種技術(shù)，在原來的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，使原來的弊端得到了改善，使細(xì)胞工程育種前景良好。

三、 激光育種技術(shù)在林業(yè)育種中的應(yīng)用現(xiàn)狀

激光育種技術(shù)是采用遺傳性變異機(jī)理，以激光照射的形式對生物進(jìn)行誘導(dǎo)，然后針對育種目標(biāo)進(jìn)行選中及培育。激光育種技術(shù)作為當(dāng)今基因改良方面的新手段，可通過激光本身的極高功率密度，在育種中進(jìn)行種子催芽和誘變育種。近年來，我國對激光育種技術(shù)的研發(fā)力度在不斷增大，已取得突破性進(jìn)展，可在育種中利用激光照射刺激種子，使種子因受刺激而發(fā)芽。相關(guān)報(bào)道表明，激光照射可打破種子的休眠狀態(tài)，使種子內(nèi)部活力提高，并能對種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，使種子在生長過程中保持良好發(fā)育。激光育種技術(shù)作為林木遺傳育種的一種有效技術(shù)具有操作安全、簡便、對種子傷害可調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。此外，激光本身具有加熱功能，可催發(fā)蛋白質(zhì)及酶的活力發(fā)生變形，可使種子發(fā)生遺傳變異；也會在磁場作用下，因產(chǎn)生自由基使DNA的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生遺傳突變問題。

四、 組織培養(yǎng)技術(shù)在林木育種中的應(yīng)用

植物組織培養(yǎng)技術(shù)，是利用植物細(xì)胞本身具有的全能性，來進(jìn)行優(yōu)良種苗培養(yǎng)的一項(xiàng)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)成功減少了培育過程中對外界環(huán)境的依賴，同時(shí)節(jié)約了時(shí)間。組織培養(yǎng)技術(shù)是林木育種中的重要技術(shù)，主要應(yīng)用于對樹木種苗培養(yǎng)和樹木良種快速繁殖中。該技術(shù)具有較高的基因突變幾率，可加快樹木的繁殖速率，具有培養(yǎng)周期短的優(yōu)點(diǎn)，目前成功培育了30多種樹木。經(jīng)試驗(yàn)表明，植物組織培養(yǎng)技術(shù)可有效縮短樹木生長周期，克服遠(yuǎn)緣雜交中問題。并實(shí)現(xiàn)了果樹早熟品種的選育、無核品種的選育、楊樹三倍體種苗的選育等工作。因此，具有較好的使用前景。

五、 轉(zhuǎn)基因技術(shù)在林業(yè)育種中的應(yīng)用現(xiàn)狀

轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)，在目前階研究段主要在于選育林木抗蟲新品種。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)作物方面的應(yīng)用較為廣泛，但抗蟲新品種在林業(yè)方面的選育目前處于試驗(yàn)階段。目前利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育林木的成功例子，為楊樹抗蟲育種研究方面，成功實(shí)現(xiàn)了對銀白楊和大齒楊的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化；之后獲得了楊樹抗舞毒蛾及抗天幕毛蟲轉(zhuǎn)基因植株；還獲得了歐洲黑楊抗蟲品種等等。在林木生長的過程中因周期較長，使害蟲的耐受性增加，所以在進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作時(shí)，一般將多種抗蟲基因在同一林木新品種之中進(jìn)行表達(dá)。

六、航天育種技術(shù)在林業(yè)育種中的應(yīng)用現(xiàn)狀

航天育種技術(shù)，是將傳統(tǒng)育種技術(shù)與航天技術(shù)相結(jié)合，即將植物的種子或器官通過航天技術(shù)送至太空中，在微重力、高真空、太空高能離子輻射、交變磁場等條件對種子的作用下，使植物種子發(fā)生突變。運(yùn)回地球后，經(jīng)過人工選育、栽培、繁殖等操作，獲得全新的品種的過程。航天育種自出現(xiàn)以來備受各國的科學(xué)家青睞，高達(dá)1%到5%的變異率，成為了航天育種的獨(dú)特優(yōu)勢。且在自然界中不易發(fā)生變異的樹木在太空中可以大幅度變異，且不會產(chǎn)生外源基因及輻射育種毒性等問題，較為安全。航天育種還對樹木的生長速度、產(chǎn)量等因素有提高作用。航天育種技術(shù)在國外取得的成果較為矚目，例如，美國通過該技術(shù)獲得了高產(chǎn)的松樹品種；前蘇聯(lián)利用該技術(shù)得到了速生樅樹。航天育種技術(shù)不僅僅會提高樹木的產(chǎn)量及生長速率，還可以產(chǎn)生抗旱、抗寒等多種有利性狀。林業(yè)育種方面的航天育種側(cè)重于優(yōu)質(zhì)用材林木方面，利用航天育種技術(shù)實(shí)現(xiàn)滿足人類種植及使用木材的需求，并使優(yōu)良性狀得以保留。此外，對于結(jié)果的樹木更側(cè)重于提高林木抗逆性，提升果實(shí)品質(zhì)、營養(yǎng)成分、保健功能、貯藏功能等等，創(chuàng)造出既能美化環(huán)境又有實(shí)用價(jià)值的優(yōu)良樹木品種。

（作者單位：161313 黑龍江省訥河市保安林場）