林业育种和生物技术的应用探讨

1、    林业育种和生物技术的应用探讨    陈仙红 屈勇鸿摘 要：林业发展极大程度上取决于育种技术是否成熟，传统育种技术尽管可用于优秀树苗，但培育周期较长，难以满足社会发展需求，而应用生物技术可解决此问题。基于此，本文阐述了林业育种中应用生物技术可筛选优良品种，推动林业实现健康可持续发展。并从林木组织培养育苗、基因工程、细胞技术这几方面出发，探究林业育种中生物技术具体应用措施，以期为相关工作者提供有益借鉴。关键词：林业育种;生物技术;应用随着科学技术的发展，我国在林业育种领域获得了诸多成就，但相较于其他发达国家，仍有所不足，需创新、引进和应用生物技术，维

2、持生态平衡，推动林业实现进一步发展。而生物技术则是利用生物体系，结合生物学原理与工程技术原理，通过加工或不加工处理相关底物原料，以生产市场产品。生物技术包含细胞工程、基因工程、组织培养等，与林业育种具有密切联系，将此技术应用之林业育种内，可有效提高林木品质，满足市场需求。一、林业育种中生物技术应用优势林业育种作为林业发展的基础前提，传统林业育种主要是培育树苗，尽管可获得优质苗木，但受到培育技术落后影响，其培育周期较长，产量较低，难以适应当前市场对林木的需求。而生物技术作为新时期研发的科学育种方法，结合了工程技术与生物学，从生物基因与细胞切入，通过改造生物体让其具备多种功能，且应用现代栽培技术让

3、种子能够在短时间内培育成功，将育种周期缩短，提高产品质量，确保林业育种工作能够顺利完成1。同时，生物技术还可借助细胞基因技术，改善种子易感染病菌基因，进而减少植物生长中病虫害发病几率，培育更多优质品种，增加林业产量。二、林业育种中生物技术应用措施1.林木组织培养育苗林业生产的重点在于生产大量优质种苗与培育良种。林木存在结构复杂、生长周期长、多年生特点，在繁育与良种选育方面难度较高。如，有形繁殖后代易分离，无法完全保持优良的母本形状，而传统的分株、嫁接、扦插等无性繁殖方式难以短期内拥有大量植株，对于季节性林业大规模生产需求难以满足。生物技术中组培育苗方式可将上述问题解决，不仅能够保持优良的母本形

4、状，还能短期内获得大量植株。林木组培培养是指利用林木组织器官作为外植体，迅速繁殖林木的技术，当前有120多种木本植物可利用组织培养防治，且逐年增加。1978年美国已经应用火炬松组培苗实现小范围造林，于1983年里格斯苗圃生产规模已经达到100万株，且加拿大、法国、德国等国家对于桉树、杨树、云杉等树种培育也实行了系统性研究，达到了工厂化生产目的2。我国则是20世纪七十年代研究林木组织培养，在经过科研工作者努力下，马尾松、桉树、杉木、马褂树、桑树、杨树、泡桐、湿地松等树种已经可利用组织培养获得再生植株。我国当前林木组织培养迈入工厂化生产阶段，且在华南、华北建立组织培养育苗工厂，部分研究中心年产桉树

5、组培苗达到了300万株。2.林木基因工程现代生物技术中，基因工程作为其核心，为改良林木遗传性状提高了新的研究方向，经分离出的、经过选择的外源基因植入到林木基因组内，借助其他物种定性基因，让其在新遗传背景中表达新性状，进而创造育种资源。基因工程技术不会受到发育阶段与环境的影响，打破了树种之间杂交不亲界限，结合人们目的与意愿对现有林木遗传特性进行改造。近几年，在桉树、杨树等20多种树木中展开基因工程研究，其内容侧重于抗虫基因工程、抗病基因工程及抗逆基因工程。（1）抗虫基因工程。树木生长中虫害对其健康具有严重影响，甚至可造成森林大面积毁灭，大量喷洒农药不仅会破坏环境、对人体健康造成危害，还会增加害虫

6、抗压性，消耗诸多资金且对正常生态链造成影响。因此，可通过重组林木基因，以培育具有较强抗虫能力的品种，减少虫害损失。当前，部分科研工作者在杨树中修饰改造蛋白酶抑制剂基因、抗虫蛋白基因，构建表达载体，培育抗虫转基因植株。（2）抗病基因工程。林业降低生产率的原因之一为病害，在林木中导入抗病基因应用前景广泛，当前有抗真菌基因、抗病毒基因、抗细菌基因等。（3）抗逆性基因工程。抗逆性包含林木抗盐性、抗旱性与抗寒性。不同逆境条件胁迫所造成的反映具有相似之处，低温、盐碱与干旱等逆境均会引发林木受损，相应的抗逆基因，如甜菜碱脱氢酶基因、脯氨酸合成酶基因、cbf转录因子基因、afp抗冻蛋白基因等已被克隆，且转入至

7、林木中获得一定成果。随着研究基因标记、林木分子遗传土坯等不断深入，抗旱、抗病及抗盐基因定位会愈发深入，培育出更多生长良好、抗逆性强的品种。3.林木细胞技术近几年来生物技术发展迅猛，特别是细胞技术发展较为成功，可在林木育种中应用该技术。植物细胞存在全能特性，此技术主要是利用植物细胞特性培养，在适宜条件下让其发展为完整植物胚胎。因此，可利用此现象研究简单植物细胞，挑选拥有优质基因细胞单独发育，以培育性能优良的植物种子3。并且，传统林木管理中，受到技术限制，造成诸多珍稀树种消亡，可利用细胞技术提取此类植物细胞，以加速细胞分裂技术提高其细胞数量，选择优质基因加以培养，提高植物成活率。如，在梵净山冷杉濒

8、危树种培育中，由于其分布地区狭窄，数量稀少，自然更新缓慢，为增加树种数量，则需要采取细胞技术。首先，在梵净山冷杉果实与种子中提取生长细胞，在相同环境下对细胞进行比对，分析成活率与生长率较高细胞，添加催生激素，利用细胞分裂技术推动细胞实现分裂再生长，且在新生長细胞中选取优质细胞单独培养，通过基因技术对其结实率较低基因加以改造，增加结实率后，培养为植物胚胎，最终拯救濒危树种。三、生物技术发展前景随着环境问题愈发突出，我国近几年加大了对林业发展的重视。同时，生物技术也在林业育种中广泛应用，对促进林业发展具有重要作用。而随着基因检测设备与技术的不断更新发展，终会迈入基因组时代，尽管植物组织培养、基因工

9、程及细胞技术在应用中仍存在一定问题，但其发展前景十分广阔，利用现代生物技术对林业产品进行加工，对开发创新林业产品、研究天然植物色素具有重要意义。并且，林业属于可再生资源，应用生物技术对推动能源发展作用重大。四、总结林业育种不仅可推动林业实现可持续发展，还有助于维持生态平衡。而生物技术作为现代化科技发展产物，其拥有较强优越性，不仅可加快培育种子周期，增加产量，还能改善种子中易引发病虫害等劣质基因，以免植物生长发生病变，推动林业实现进一步发展。因此，林业研究人员应当加强对生物技术研究，保证我国林业育种获得更好成绩。参考文献：1刘孟荧，黎秋玲，李志，张庆华，周智友，李汉广.不同育种技术在乙醇及丁醇高产菌株选育中的应用j.微生物学通报，2020，47（03）：976-983.2夏溪，奉树成，张春英.新型分子生物学技术在花卉定向育种中的应用进展j.南京