生物技术在林木遗传育种中的应用

发表时间:2021/6/9   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:陆娇
[导读] 摘要:林业育种工作是林业发展的前提和重点。
        八面通林业局  黑龙江省穆棱市八面通林业局  157500
        摘要:林业育种工作是林业发展的前提和重点。只有林业育种工作顺利,就可以培育出生长迅速,容易存活的林木品种,在实际生态建设中真正做到退耕还林,有效增加林木绿化覆盖率。在林业行业中,林木品质的好坏决定了林木发展的好坏。在林业育种中采用新技术,可以很大程度的提高育种成功率和优质率,从而促进林业的发展。
        关键词:生物技术;林木;遗传育种;应用
        引言
        生物技术的运用,能实现林木品种的改良、培育新的林木品种、提高林木品种繁殖速度、缩短育种年限和生长周期,一定程度上解决了传统林木育种工作的难题,为林业的发展带来益处,从而促进了我国的生态文明的建设。当前林木育种领域对生物技术的研究和应用还不够完善,仍需要我们多做出研究,加大生物技术在林木育种工作中的应用。
        一、生物技术对林木育种的意义
        当下生物技术在林木育种过程中的应用是一种新兴的林木育种途径,与常规的林木育种方式相对比,通过生物技术可以对树木细胞的基因进行改造,从基因水平实现树木品种的改良,再依靠杂交的方式使各种不同的优良品种林木之间进行细胞融合,实现对林木品种的定向性育种改造,从而来打破传统育种模式下,不同物种之间无法进行杂交的问题,使得林木品种的质量变得越来越好,甚至产生新的林木品种,或保护濒危林木品种,从而更好的完成林木育种工作。同时,林木育种过程中利用生物技术,可以缩短林木的培育周期,增加产量,同时可以增强树木的抗旱涝、抗虫、抗盐碱、抗寒冷、抗病等的能力,以实现林木品质的提升。
        从上文可知当前生物技术在林业育种中的应用,更够克服传统林木育种技术的不足,对当代林木行业具有重要的意义。其优势可归纳总结为以下几点:一是能按需求对林木进行改造;二是利用优良品种的优势,提高生物性能。最终拓宽了林业育种的发展模式,帮助林业行业实现经济与生态效益的融合,促进行业的长远良性发展。
        二、林木育种中的生理生化指标
        (一)亲本选配
        提高小麦育种效率的方法之一是利用生理学知识设计更有效的亲代和后代选择方法。一些林木育种学者认为较高的光合能力选择和品种的鉴定,并研究其使用价值作为育种家长非常有意义,选择低二氧化碳补偿点的家长,特别是由于低二氧化碳乞求补偿点除了对光合速率的影响,还提供了一个衡量的尺度效应的水逆境。由于长期的遗传分化,不同种源的树可以形成不同的光周期。
        (二)间接选择
        生理生化特性与生长与抗性的关系越来越受到重视。一些学者认为,林木幼龄期的一些生理生化指标与成熟期之间存在相关性,因此可以利用生理生化指标对林木生长进行早期选择。
        (三)杂种优势的生理生化机制
        在树木中,通过杂交获得杂种优势是一种常见的方法,但杂种优势的原因仍存在广泛的争议,有许多假设。基于超显性假说的生理生化基础,杂种优势是配子的结合的结果差异增加了生理刺激发展和影响不同的生理过程,产生不同的酶,所以可以产生比纯粹的积累效应,适合混合个人更大,更高的收益率,抵抗更强。因此,生理生化指标常常被用来评价杂种优势。这些指标主要包括:各种生长激素、光合特性、水分利用、叶绿素含量、解剖结构等。
        三、生物技术在林木育种中的应用
        对于当前的林业发展来说,怎样利用生物技术的优势来实现林木的良好育种与健康快速长成,是当前林业行业面临的主要问题。

当下,生物技术在林木育种中的应用可分为两个大的方面。
        (一)林木育种中细胞工程技术的应用探讨
        由生物技术的概念可知细胞是生物技术的基础,它掌管生物的特性,对生物的成长和遗传具有决定性作用。植物细胞具有全能的特性,能够在合适的环境下进行培养,形成新的植物,从单个细胞发育成一个完整的胚胎。因此细胞工程在林木育种过程中的应用就是培养植物细胞,保存下植物的优秀性能,从而保证林木育种的质量。如通过一定的技术手段增加细胞的分裂速度,并从中挑选出具有优异基因的细胞,从而培育出具有优良性能的植物;利用细胞工程原理,可以诱导培育尚未性成熟的花粉,将其培育成为单倍体。再例如从林木育种角度来说,只有选择性能优良的种子栽种才能使林木健康生长,因此提高林木种子的质量十分重要。利用细胞工程可以选择两个品质优良的种子,将它们各自细胞中的优良成分,融合在一个细胞壁中进行成长分化,最终可培养出优质的树种。由此可见细胞工程技术应用到林业育种中,能够培育出品质优良的树种,并加快林木的生长繁殖速度,缩短培育周期,从而提高林木的产量,增加林业行业的经济效益,促进林业的快速发展。
        虽然细胞工程技术运用在林木育种中有很大的帮助,但是它并不能解决所有问题,就目前的情况来看,现阶段我国所掌握的细胞技术的研究与应用还不够深入。例如还无法实现任意两个品种树木之间的细胞结合,因此现阶段采用的林木育种方式依旧是以传统的林木育种方式为主。
        (二)林木育种中基因工程技术的应用探讨
        基因工程也是现阶段生物技术与林木育种工作相结合较多的一种生物工程技术。基因工程技术利用基因遗传的理念,根据植物基因的特性成分,利用现代细胞处理技术,将人们需要的、展现优良性状的基因进行生物技术提取,并利用现代生物技术导入到植物的细胞体之中,使植物细胞进行整合与孕育,从而达到改变植物原本性能,增加植物的优良性能的目标。具体到林木育种的工作中,我国林木育种对基因技术的应用,主要是提高树木的抗性,如抗病虫害、抗旱能力等方面。即通过对基因的分离重组,从多种树木中提取有优良功效的基因,导入原本不具备这种基因的树木中。如将拥有较强抗性的树木细胞中的基因移植到不具有抗性的树木细胞中,使原本不具备抗性基因的树木也具有抗性。通过这种技术方式,可以增强林木的生存能力,同时还可以保护濒危树种,实现林木树种的多样化。根据此原理,还可以根据林木的地域生态环境特色进行有针对性的技术培育,从而使林木能更加适应生长环境,打破林木育种的环境地域限制,加快林木行业的发展。
        与细胞工程相比,基因工程的操作更具有直接的实效性,理论上说可以从根本上改变林木的原本性状,促进林木的改良,并且改良后的林木自然培育出的树种后代性能也会随之发生改变,从而能从根本上长久的提高树种性能。但基因工程的技术操作更为复杂,在植物基因的重组过程中,可能会出现很多问题,使结果具有不确定性,因此往往需要技术人员进行大量的试验与实体栽培,这需要花费较长的时间并且难度也比较大。当下基因工程技术存在可能性与干扰因素过多的问题,制约着其在林木育种工作中的应用。未来还需要继续研究应用,突破技术难题。
        结束语
        随着人们意识水平的提高,大众越来越认识到林木资源对自身生存和发展的重要性。发展林业不仅可以带来经济效益,更多的是可以带来强大的生态效益。近年来,我国林业取得了很大的发展。而林业发展离不开林木育种,做好林木育种工作会培育出性能佳、品质好兼具经济效益和社会效益的林木植物。而生物技术的应用对林木育种工作有着极其重要的意义。在林木育种工作中必须做好重用活用生物技术。
        参考文献:
        [1]邱建勋,殷贤章.生物技术在林业育种中的应用研究[J].农业开发与装备,2018,05:50+78.
        [2]柴元军.生物技术在林业育种中的应用探讨[J].现代农业科技,2018,21:134+139.
        [3]孙晓阳.生物技术在林木育种中的应用研究[J].农业与技术,2017,3721:91+102.
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