生物技術(shù)在林業(yè)育種中的應(yīng)用探究

姚 凱

（國有建昌縣古跡營子林場，遼寧 葫蘆島 125300）

生物技術(shù)是現(xiàn)代化科技發(fā)展的產(chǎn)物，有無與倫比的優(yōu)越性。而林業(yè)發(fā)展是自然環(huán)境發(fā)展的重要基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的林業(yè)育種技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化林業(yè)發(fā)展需要，因此，將生物技術(shù)與傳統(tǒng)林業(yè)發(fā)展相結(jié)合是現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的必然趨勢。利用生物技術(shù)發(fā)展現(xiàn)代林業(yè)育種技術(shù)，不僅可以加快種子培育周期和產(chǎn)量，還能利用生物技術(shù)中的基因技術(shù)改善種子中容易產(chǎn)生病蟲害的劣質(zhì)基因，從而避免植物在生長時(shí)的病變，促進(jìn)林業(yè)育種技術(shù)的發(fā)展。

1 生物技術(shù)對林業(yè)育種中應(yīng)用的優(yōu)勢

林業(yè)育種是林業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)保障，傳統(tǒng)的林業(yè)育種技術(shù)在培育樹苗期間雖然能出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹苗，但由于培育技術(shù)落后，導(dǎo)致培育周期相對較長且產(chǎn)量較低，無法保證現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的需求量[1]。而生物技術(shù)是利用了生物學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的形式，從生物細(xì)胞以及基因中入手，改善原有的生物細(xì)胞和DNA，并運(yùn)用現(xiàn)代栽培技術(shù)使種子在最短的時(shí)間內(nèi)被大量培育成功，能縮短育種的培養(yǎng)周期，增加育種成苗的產(chǎn)量，保證整個(gè)林業(yè)育種工程的順利完成。并且生物技術(shù)還能利用細(xì)胞基因技術(shù)，合理有效改善種子中容易感染病菌的基因，從而降低日后植物在生長期間遭遇病蟲害的幾率，保證林業(yè)的順利發(fā)展。

2 生物技術(shù)在林業(yè)育種中的應(yīng)用措施

2.1 林業(yè)植物的組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用

植物生長中，生長環(huán)境的選擇和改善能促進(jìn)植物生長。而在傳統(tǒng)林業(yè)植物培育中，由于技術(shù)和硬件設(shè)施的限制，植物生長環(huán)境相對比較單一，最終造成了傳統(tǒng)育種技術(shù)落后。而植物組織培育技術(shù)則能掌控植物在生長中所需營養(yǎng)和環(huán)境，并利用科技優(yōu)勢改善這些因素，使植物能在適宜的環(huán)境中生長發(fā)育。同時(shí)在植物生長過程中，還可以通過組織培養(yǎng)技術(shù)切割再培育植物的根部，并將其快速培養(yǎng)成一株完整的植物[2]。此外，在種子的資源保管、苗木的擴(kuò)張繁殖、植物品種的改良繁殖等工程中，都可以充分地利用組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)促進(jìn)林業(yè)育種發(fā)展的目的。

例如法國梧桐的分根培養(yǎng)，可以先了解法國梧桐的生長環(huán)境與生長習(xí)性，然后再改善現(xiàn)有的培育環(huán)境，使其成為能為法國梧桐生長提供光照充足且疏水性較好的環(huán)境。然后將每一株法國梧桐幼苗從根部進(jìn)行切割，再將分離的法國梧桐根莖栽植到培養(yǎng)基上，選擇適合的植物營養(yǎng)激素加快分離根莖的生長，使其最終成長為一株新的法國梧桐苗。在培育法國梧桐分離出來的根莖時(shí)，一定要注意在無菌環(huán)境下進(jìn)行，保證分離根莖的成活率，能使原本1株法國梧桐苗變成2株甚至多株，增加了法國梧桐的生產(chǎn)量。

2.2 基因技術(shù)在林業(yè)育種中的利用

在植物培育生長中，病蟲害的發(fā)生會(huì)造成植物大面積減少和死亡，因此，在林業(yè)育種過程中，應(yīng)提高對這方面的認(rèn)知和研究。在傳統(tǒng)林業(yè)育種和管理中，由于設(shè)備和條件的限制，對育種基因的關(guān)注點(diǎn)只能停留在很淺薄的程度，在培育過程中出現(xiàn)病蟲害也只能通過化學(xué)方式進(jìn)行處理，但化學(xué)處理方式不僅影響植物后期生長發(fā)展，最關(guān)鍵點(diǎn)在于它只能在病蟲害已經(jīng)發(fā)生后進(jìn)行控制和處理，并不能做到防患于未然，最終結(jié)果是造成所培育林木生長不良。因此，為了提高林木的防病基因和繁殖速度，可以通過生物技術(shù)中的基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)，將基因技術(shù)應(yīng)用在林木育種中，通過對林木基因的研究，改善其DNA 中容易發(fā)生病變的基因鏈[3]。或利用基因技術(shù)從一些優(yōu)秀的林木植株中分離提取出更好有效地抗體基因，再分化研究這些抗體基因，改良現(xiàn)有的林木品種，提高植株的抗病基因。并且基因工程還能通過基因改造一些林木，大幅度縮短林木生長周期。由此可見，基因技術(shù)的運(yùn)用不僅能促進(jìn)林木改善易染病基因鏈，防止林木病蟲害的發(fā)生，還能縮短林木育種周期，極大地提高了育種技術(shù)的可實(shí)踐性和目的性，所以，將基因技術(shù)與育種技術(shù)相結(jié)合，必然能培育出更好的林木新品種，促進(jìn)林業(yè)發(fā)展。

例如松樹的基因改造，很多地區(qū)的松樹在春季和夏季極易感染腐爛病，因此，可以對松樹種子進(jìn)行基因抽取和研究，將松樹種子基因中容易感染腐爛病的基因進(jìn)行DNA 改造，或提取不易感染腐爛病的法國梧桐樹種基因，然后對比2種林木種子的基因鏈，最后切割法國梧桐樹種中的腐爛病抗體基因鏈，并成功嫁接到松樹種子的基因上，改善松樹種的病變基因，從而達(dá)到防止日后松樹發(fā)生腐爛病的目的。此外，還可以通過對松樹種子中的基因研究，提取其生長基因，并嫁接到法國梧桐種子的生長基因鏈上，利用松樹生長周期短的抗體基因改變法國梧桐生長期較長的基因，促進(jìn)法國梧桐樹縮短生長周期。

2.3 細(xì)胞技術(shù)在林木育種中的利用

生物技術(shù)在近年來發(fā)展十分迅速，其中細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展相對比較成功，因此，可以充分利用細(xì)胞技術(shù)發(fā)展林木育種技術(shù)。植物細(xì)胞具有全能特性，細(xì)胞技術(shù)工程就是運(yùn)用植物細(xì)胞的特性對其進(jìn)行培養(yǎng)，再適合的條件下使細(xì)胞發(fā)展成一個(gè)完整的植物胚胎。所以，可以通過這一現(xiàn)象，從一些簡單的植物細(xì)胞開始，運(yùn)用合理方式增加細(xì)胞的分裂速度，并從中挑選出基因比較優(yōu)質(zhì)的細(xì)胞進(jìn)行單獨(dú)發(fā)育，最終培養(yǎng)出性能極佳的植物種子。另外，在傳統(tǒng)林木管理發(fā)展中，由于技術(shù)缺陷導(dǎo)致很多珍稀樹種逐漸消亡，因此，可以通過細(xì)胞技術(shù)提取瀕危植物中的細(xì)胞，在使用加速細(xì)胞分裂技術(shù)增加細(xì)胞數(shù)量，并從中挑選出具有優(yōu)質(zhì)基因的細(xì)胞進(jìn)行單獨(dú)培養(yǎng)，提高瀕危植物的數(shù)量和成活率。

例如拯救瀕危樹種“梵凈山冷杉”，梵凈山冷杉分布區(qū)域極其狹窄，數(shù)量稀少且結(jié)實(shí)率較低，自然更新十分緩慢。所以，首先從梵凈山冷杉種子和果實(shí)中提取生長細(xì)胞，同環(huán)境下對比兩部分細(xì)胞，分析出生長率最高和成活率最高的細(xì)胞，然后在細(xì)胞生長環(huán)境中合理加入催生激素，運(yùn)用細(xì)胞分裂技術(shù)加速細(xì)胞的分裂再生長，并在新生長出的諸多細(xì)胞中，尋找基因最優(yōu)質(zhì)的細(xì)胞進(jìn)行單獨(dú)培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中再利用基因技術(shù)改造梵凈山冷杉結(jié)實(shí)率較低的基因，增加其結(jié)實(shí)率，然后分裂再生經(jīng)過基因改造后的細(xì)胞，挑選優(yōu)質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)成植物胚胎。胚胎在生長發(fā)育之后，就能保證自身的成活率和結(jié)實(shí)率，最終實(shí)現(xiàn)拯救瀕危樹種“梵凈山冷杉”的計(jì)劃。

3 結(jié)語

生物技術(shù)是現(xiàn)代化科技不斷發(fā)展的產(chǎn)物，因此，在現(xiàn)代林木育種工作中，可以運(yùn)用合理的手段，將生物技術(shù)與林木育種工作相結(jié)合，通過生物技術(shù)中的組織培養(yǎng)技術(shù)、基因技術(shù)、細(xì)胞技術(shù)等，從林木種子的細(xì)胞和基因中入手，改善細(xì)胞中原有的不良發(fā)展基因鏈，培育出具有優(yōu)質(zhì)基因的林木種子，促進(jìn)林業(yè)健康發(fā)展。