林业育种中新技术的应用现状初探

吴启龙

一、 分子标记技术在林业育种中的应用现状

分子标记技术在林业育种早期，主要用于对树木进行子代性状鉴定和性别鉴定。在目前阶段分子标记技术，是利用分子标记进行育种材料的选择。因分子标记技术几乎不受环境及季节等外界因素限制，很大程度上提高了育种材料的选择效率，加快了林业育种的进程。分子标记技术在林业育种之中可以进行各种抗病树种的组装，有利于从中选择所需要的优质树种。虽然我国的分子标记技术在林业育种中取得一定成效，但该技术在我国还处于初期发展阶段，没有牢固的基础，使得其中存在诸多不足之处。例如，分子标记的种类并没有达到均衡，仅仅对RAPD外标记技术进行了一定研究，其余研究较少，但RAPD外标记技术本身的稳定性较差、重演性较低。加之目前的标记技术没能具备理想的DNA标记特点，因此需要进行进一步的技术研发。

二、 细胞工程育种技术在林业育种中的应用现状

细胞工程育种技术，是以细胞水平在离体组织上进行细胞的增殖、培养及遗传等操作。因此，细胞工程育种技术，可对树木的优良形状及新陈代谢进行掌控。我国目前为止已经对细胞工程育种研究了20多年，已经取得了较大的进展。我国最早的细胞工程育种是对杨树进行处理，成功获得了新品种，这为后来的外源基因导入与原生体融合打下了坚实的基础。但由于早期技术并不完善，使得新品种的成活率低下，且易受外界环境影响。我国目前的细胞工程育种技术，在原来的技术基础上进行创新，使原来的弊端得到了改善，使细胞工程育种前景良好。

三、 激光育种技术在林业育种中的应用现状

激光育种技术是采用遗传性变异机理，以激光照射的形式对生物进行诱导，然后针对育種目标进行选中及培育。激光育种技术作为当今基因改良方面的新手段，可通过激光本身的极高功率密度，在育种中进行种子催芽和诱变育种。近年来，我国对激光育种技术的研发力度在不断增大，已取得突破性进展，可在育种中利用激光照射刺激种子，使种子因受刺激而发芽。相关报道表明，激光照射可打破种子的休眠状态，使种子内部活力提高，并能对种子内部结构进行改善，使种子在生长过程中保持良好发育。激光育种技术作为林木遗传育种的一种有效技术具有操作安全、简便、对种子伤害可调节的优点。此外，激光本身具有加热功能，可催发蛋白质及酶的活力发生变形，可使种子发生遗传变异；也会在磁场作用下，因产生自由基使DNA的微观结构发生变化，从而产生遗传突变问题。

四、 组织培养技术在林木育种中的应用

植物组织培养技术，是利用植物细胞本身具有的全能性，来进行优良种苗培养的一项技术。这项技术成功减少了培育过程中对外界环境的依赖，同时节约了时间。组织培养技术是林木育种中的重要技术，主要应用于对树木种苗培养和树木良种快速繁殖中。该技术具有较高的基因突变几率，可加快树木的繁殖速率，具有培养周期短的优点，目前成功培育了30多种树木。经试验表明，植物组织培养技术可有效缩短树木生长周期，克服远缘杂交中问题。并实现了果树早熟品种的选育、无核品种的选育、杨树三倍体种苗的选育等工作。因此，具有较好的使用前景。

五、 转基因技术在林业育种中的应用现状

转基因育种技术，在目前阶研究段主要在于选育林木抗虫新品种。转基因技术在农作物方面的应用较为广泛，但抗虫新品种在林业方面的选育目前处于试验阶段。目前利用转基因技术培育林木的成功例子，为杨树抗虫育种研究方面，成功实现了对银白杨和大齿杨的农杆菌转化；之后获得了杨树抗舞毒蛾及抗天幕毛虫转基因植株；还获得了欧洲黑杨抗虫品种等等。在林木生长的过程中因周期较长，使害虫的耐受性增加，所以在进行转基因操作时，一般将多种抗虫基因在同一林木新品种之中进行表达。

六、航天育种技术在林业育种中的应用现状

航天育种技术，是将传统育种技术与航天技术相结合，即将植物的种子或器官通过航天技术送至太空中，在微重力、高真空、太空高能离子辐射、交变磁场等条件对种子的作用下，使植物种子发生突变。运回地球后，经过人工选育、栽培、繁殖等操作，获得全新的品种的过程。航天育种自出现以来备受各国的科学家青睐，高达1%到5%的变异率，成为了航天育种的独特优势。且在自然界中不易发生变异的树木在太空中可以大幅度变异，且不会产生外源基因及辐射育种毒性等问题，较为安全。航天育种还对树木的生长速度、产量等因素有提高作用。航天育种技术在国外取得的成果较为瞩目，例如，美国通过该技术获得了高产的松树品种；前苏联利用该技术得到了速生枞树。航天育种技术不仅仅会提高树木的产量及生长速率，还可以产生抗旱、抗寒等多种有利性状。林业育种方面的航天育种侧重于优质用材林木方面，利用航天育种技术实现满足人类种植及使用木材的需求，并使优良性状得以保留。此外，对于结果的树木更侧重于提高林木抗逆性，提升果实品质、营养成分、保健功能、贮藏功能等等，创造出既能美化环境又有实用价值的优良树木品种。

（作者单位：161313 黑龙江省讷河市保安林场）