八面通林业局 黑龙江省穆棱市八面通林业局 157500
摘要：植物单倍体育种对于林木育种工作来说具有非常重要的意义，通过植物单倍体育种可以迅速获得优良的树木品种，推动林业的发展。对于林木育种而言，单倍体植物可以用于进行遗传分析，是育种工作中较为理想的一种材料，其可以实现杂交后代的性状分离，均具有缩短育种周期的优点。对单倍体的育种方式进行简单研究，探究其在林木育种工作中的具体应用。
关键词：植物、单倍体、育种、林木、应用
引言
植物的单倍体育种对于人们的研究和生产来说，具有较为重大的意义，对于林木的育种来说，单倍体育种可以在短时间内培育出符合人们需要的优良树种，加快育种的整体速度，同时也能够推进林木遗产学的研究。
一、植物单倍体
一般情况下，大自然中植物的种子和相应的植株的细胞当中，都包含着来自精、卵双方的两套遗传物质，这样的遗传物质被称为染色体，这样的情况在细胞遗传学上被称为二倍体。而单倍体指的是具有一套染色体的植物，这样的植物个体具有配子染色体数，在进行基因、生理和遗传学的研究当中，是一种较好的研究材料，具有较多的优良隐性性状，但是与此同时，这样的植物是高度不育的，而且其植株大小要比其二倍体植物弱小很多，所以说，在进行育种的时候，需要经过人工诱导，来使这些单倍体植物的染色体数量加倍，获得相应的纯合二倍体。
林木育种工作一般通过人工诱变育种等方式来获得优良的林木品种，但是对于一般林木或是普通植物而言，培育出之前没有的新型植物品种，哪怕仅有1个，也需要花费至少4～5年的时间，又或者是更长的时间，若要确保培育出来的品种具有可靠的稳定性，那么则会花费更加漫长的时间。而现实状况往往不会给予育种者以足够的时间，因此需要借助单倍体植物来“人工诱变”，于当代便产生“性状分离”的植株，随后再进行选择，便可以实现对优良品种的快速培育。目前单倍体植物的育种方法是首先对雌或雄配子体进行诱导，使单倍体植株产生；随后将单倍体的染色体加倍，使其变成“纯合二倍体”；鉴定二倍体形状并进行繁殖，便是单倍体育种的最后一个步骤。
二、植物单倍体育种在林木育种中的应用
为了获得良好的植株品种，一般需要人工诱变育种的方式来进行培育，但是对于普通植物来说，要想培育出一个新型植物品种，至少需要四到五年，对于树木来说，由于树木的发育周期更长，要想培育成一个稳定的品种，就需要更长的时间，但是如果采用单倍体植物进行人工诱变，在当代就能产生性状分离，在对其进行选择之后，可以快速的对这些优良品种进行培育，林木单倍体育种的主要方法体现在以下几个方面：一般情况下，林木单倍体的育种方法是先由雌配子体或雄配子体诱导产生单倍体植株，单后将这种单倍体植株的染色体进行加倍，然后形成纯合二倍体，最后对这些二倍体的性状进行鉴定并繁殖，其具体步骤如下：
1、产生单倍体植株
诱导产生单倍体植株的主要途径包括雌配子体诱导产生，另外一种是雄配子体诱导产生，就目前的情况来看，采用雌配子体诱导产生单倍体的方法较多，其主要原理是不能使雌配子体受精的花粉来给这些雌花进行授粉，在这样的情况下，雌配子体的细胞在刺激之下，会不断的分裂和生长，最后发育成为一个完整的胚胎，或者是可以采用物理和化学的方法来对雌配子体进行子体，同样可以产生相应的单倍体植株。这样的方法是目前最为常用的单倍体植株诱导方式之一，美国的斯泰特勒在进行单倍体诱导的过程中，采用的是远缘种间杂交的办法来进行的，在对毛果杨进行单倍体诱导的过程中，分别以美洲黑杨、银白杨和灰杨等不能使雌配子体受精的花粉作为父本，经过一定比例的混合，就可以给毛果杨进行授粉。
2、雄配子体诱导产生单倍体
这种方法是对花药和花粉进行离体培养，以此来诱导产生单倍体植株，在对其进行培养的过程中，花粉或者花药会不断的分裂和增殖，从而形成相应的愈伤组织，这些愈伤组织在不断的发育成长中，会逐渐形成单倍体植株；另外，花粉在进行分裂增殖之后，可以直接形成类胚体，这些类胚体也会形成相应的单倍体植株，一般情况下，花药离体培养主要分为以下几个步骤：
（1）制备培养基
培养基一般以LB培养基为主，在培养基中加入适量的生长素，这些生长素以2，4—D为主，另外需要加入适量的细胞分裂素、椰乳和蔗糖，将培养基中溶液的PH值调节到6，加入1％的琼脂，并且在1kg热压下进行15～20min的灭菌；在诱导花药产生愈伤组织之后，可以适当增加其中的生长素、细胞分类素和蔗糖；在诱导愈伤组织分化出根和芽的情况下，可以附加细胞生长素1～3ppm，生长素0.1～0.5ppm，蔗糖1～2％，当细胞分裂素与生长素含量比高的时候，愈伤组织比较容易分化出芽，反之，愈伤组织比较有利于分化出根。
（2）花药接种和愈伤组织的形成
在花粉处于四分孢子期到单核靠边期的时候，需要将其中的花芽取下，放置到漂白粉饱和溶液或者1％的氯化汞溶液当中消毒10min，在消毒完成之后，需用无菌水漂洗3～4次，在保证无菌的条件下将芽鳞剥开，将花药接种到培养基当中，并且在适当的温度下进行培养，在花药开裂的状态下，就可以生长出愈伤组织。
（3）诱导愈伤组织的根和芽进行分化
当愈伤组织发育到黄豆粒大小的时候，可以将其转移到相应的培养基当中进行培养，在进行培养的过程中，需要将白天的温度控制到25～30℃之间，光照控制到10～14个小时之间，在夜间的时候不需要进行光照，只需要将温度保持在15～20℃之间，其中，需要注意培养基中营养物质的添加，在经过一段时间的培养，就可以使愈伤组织分化出相应的根和芽，等到幼苗生长状态保持良好的情况下，就可以将其移入花盆中进行培养。
（4）对染色体进行检查
在进行培育的过程中，愈伤组织幼苗起源不同，在这样的情况下，需要及时的对其中的染色体数目进行检查，一般情况下，其具体方法体现在以下几个方面：
首先取愈伤组织生长旺盛的边缘部位，以1％醋酸洋红或者1％醋酸地红进行染色处理，并且进行压片镜检，对于幼苗来说，其检查材料主要以根尖为主，检查方法如上。
3、对单倍体植株染色体进行加倍
一般情况下，可以采用0.1％到0.4％的秋水仙素溶液来对生长点进行浸泡，或者以含0.1％到0.4％秋水仙碱的羊毛脂涂抹在生长点，采用这种方法，能够使单倍体植株的染色体加倍，其成功率保持在50％以上。这些单倍体植株在进行染色体加倍之后，就可以或者纯合二倍体植株，在这样的情况下，可以根据人们的需要来对其中的性状进行挑选，进行相应的繁殖或者进一步的杂交，以此来保证林木的品种趋于优良。
结束语
自古以来，林业都是社会生态发展的重中之重，林木育种工作一直都是人们的热门话题。对于林木育种工作来说，最为重要的便是获得高品质的树种与树苗，而植物单倍体育种恰好可以满足这一要求，单倍体植物的感染体仅有1套，基因无显性、隐性关系，可以为育种工作提供丰富的材料，从事树木育种工作的技术人员只需要在育种中为单倍体植物进行染色加倍皆可以获得发育性良好的二倍体植物，进而在现实中种植。
参考文献：
[1]李允菲，孙宇涵，李云.植物单倍体育种及其在林木育种中的应用[J].世界林业研究，2016，（1）：41-46.
[2]李政田，纪鹰翔，张凤翔.林木育种现状和展望[J].内蒙古林业调查设计，2009，（5）：120-122.
[3]郑义刚.植物单倍体育种及其在林木育种中的应用[J].农业科技与信息，2016，（24）：150.