林木遗传育种论文9篇(全文)

林木遗传育种论文（精选9篇）

林木遗传育种论文 第1篇

1 木材性质的遗传性及其遗传控制机制

遗传与变异是生物界的普遍现象, 是自然界最普遍的规律之一。遗传性要保持生物性状不变, 而变异性则要促使生物性状发生改变, 两者构成了一对对立统一的矛盾。遗传基因是决定木材各种材性指标的根本物质, 与树木形态 (如树冠特性、树干形状、缺陷等) 一样, 木材许多性质例如花纹、木材密度、细胞形态、化学组成等都具有较强的遗传性, 通过遗传改良可在经济上产生迅速而较大的遗传增益。

自20世纪60年代以来, 木材品质的生物技术改良方法, 通过对林木群体中木材品质遗传变异的利用、木材形成过程中木材品质的遗传调控和目的基因的识别、分离和转移等技术, 进行木材材质性状的定向遗传改良。从木材形成的源头来避免或克服其天然缺陷, 改进了木材品质, 同则还减少和降低因改进木材天然缺陷所带来的能耗和环境压力, 对于节约能源、减少环境污染等具有重要意义。

林木材性遗传改良是对遗传基因的改良。在实施和制定方案时, 人们会问:“哪些木材性质值得改良并且有好的效果?”理论上说, 材性遗传改良可对一切材质性状进行改良。如对纤维长度、木质素含量等的改良, 通过遗传改良, 可获得永久性改良效果。从现有的事实来看, 每一木材性质通过育种都能获得好的反应, 但每一个性状都有着不同的经济价值和重要性。作为遗传方案只能致力于少数性状以及获取最大的增益, 因此必须确定最重要的木材性质, 不可能对每个性状都进行试验。目前主要是针对速生用材, 特别是速生工业用材树种进行了大量的研究, 但都是通过表型性状来推测生长与材质性状 (包括干形性状) 的联合改良。对于材性遗传机制还有待于进一步深入研究。

对木材产品而言, 木材密度是种内最为重要的本材性状。在某些育种方案中也涉及纤维长度或长度均具有较强的遗传模式, 这些性状的变异对最终产品都有显著的影响, 对于某些特殊产品来说, 另一些木材性质则可能更为重要, 尤其是阔叶树装饰用材的品质, 木材的纹理或色泽可能就是至关重要的性状。

阔叶树与针叶树木材内部构造不同, 着手木材质量改良时, 必须注意到阔叶树材的复杂性和针叶树材的相对简单性。阔叶树材内部有着多种不同类型的细胞, 同一细胞类型对遗传和栽培措施的反应有时会截然不同, 而针叶树材则不然。如同叶树树中的环孔材生长季节早期形成的导管直径, 比一年中晚期形成的导管大得多, 直接影响材性。散孔树种如杨树及按树中, 其导管的直径都比较小, 各阶段形成的导管在大小上基本是一致的。针叶树材和阔叶树材木材的一般原则和育种策略是相同的, 但在具体细节上有明显的不同。

2 林木育种与材质改良间的关系

林木育种最初目的是针对其抗逆性 (抗病、抗虫、抗除草剂、抗寒等) 和生长 (树高、胸径、材积) 等性状开展研究与实践的。传统林木遗传育种方法如选种育种、引种驯化、杂交育种已在国内外取得了引入注目的成效, 如杨树、桉树、相思树和美国南方松、日本落叶松等树种。

2.1 杂交育种

通过有性杂交, 能获得新的优良品种, 使材性得到改良。国内外有关纸浆木材密度的遗传改良的研究报道, 大多是采用有性杂交手段。我国对选择收集起来众多的马尾松基因资源进行细致的调查、分类和全面的评价, 尤其是要注意基因资源主要经济性状的研究分析, 包括生长、形质、材性、适应性等, 在此基础上开展不同遗传交配设计的杂交育种工作, 根据不同定向培育的方向, 创造出高产优质的新品种。

2.2 选种育种

林木选种育种可产生较高的遗传增益。通过强度选种可使30年生火炬松的管胞长度提高或下降0.5mm。林木改良的效果因性状而异, 但经过一个周期的选择后, 可望获得高潮平均值10%的增益, 而这种改良效果可以持续若干个选择周期。

目前, 我国在马尾松种源试验林及其优树选择基础上营建了大量的优树种自由授粉家系子代测定林, 这些测定林目前大多进入1/3-1/2轮伐期, 根据不同材种定向选择优良的基因型可用作新一代育种群体、杂交亲本或生产推广。同时, 开展性状晚期相关性、早期选择、遗传参数的变化的研究, 尤其是研究木材性状和生长性状的变异规律可达到加快马层松材性遗传改良研究, 探索改良的有效途径和缩短育种周期的目的。

2.3 林木基因工程

木材品质改良基因工程主要集中于控制木材纹理、木材力学性质、木材比重、木材造纸和造纸废水污染有关的控制木质素合成等基因的分离和克隆。在控制木质素含量的基因转移技术已获得成功。美国、匈牙利、日本等国林木育种中心在上述方面取得了较大的进展。如美国密歇根大学姜立泉教授领导的研究小组成功地克隆了控制杨树木素合成酶的几种关键基因, 经转移到其他杨树品种证实转基因杨树木素的含量可降低50%, 生长量可提高30%。他们还将克隆的控制木素合成的基因转化了落叶松等针叶树, 进入田间进行试验。

3 林木育种上早期选择与鉴定

遗传改良的目标是选择优良遗传变异, 加以固定利用, 并最终获取单位时间内的最大遗传增益。但由于林木生长的周期太长, 林木遗传改良计划必须从近期和长期两个方面对所花费的时间和可能得到的增益加以平衡。

早期选择是利用林木幼年———成年相关的机制, 期望在幼龄时期生长或材性最好的树木在成熟期也是最好的。根据育种材料的幼年性状对其成年的性状作出预测并进行选择 (或淘汰) , 因此可及时地发现和用作发展生产群体亲本或作为育种材料。一般认为, 早期鉴定和选择是可行的、必要的, 它是缩短林木育种周期, 加快林木育种进程的有效方法。1990年以来, 国内外学者在林木早期选择方面做了大量的工作, 并已取得了可喜的进展。

早期选择和材质改良涉及到生长性状与木材材质性状的关系, 因此林木遗传上确定早期选择的年龄很重要。如前所述生长性状与木材材质性状的关系一直是人们讨论的热点问题, 目前这方面研究主要集中在木材基本密度、纤维长度等性状与生长性状的相关关系上。其他材质性状与生长性状的遗传相关的研究很少。

参考文献

林木育种的现状及方法 第2篇

摘要：由于我国与林木有关的学科给西方发达国家相比起步较晚，对学科的设置和科研技术以及科研设备设施上给发达的国家对比，我国在这方面的发展相对来说比较落后。笔者在大量的阅读了国内外有关的文献的基础上对林木育种的现状以及方法在此做简要的分析

关键词：林木育种；现状；特点；方法

作为林业工作者都应该清楚对林木进行育种的基本原则就是按照林木的遗传变异，对遗传学的知识进行应用，对树木的品质进行遗传改良，选育出新的树种、达到生长快、产量高和品质优的目的。遗传变异是常规林木育的前提，利用繁殖或人工的方法在不同的物种现有的自然遗传变异的基础上通过创造性的手段对遗传变异加以利用，通过选择该特变异了的遗传信息进行培育以期获有有优良形状的品种。

一、林木育种现状

1.国内林木育种现状

林木遗传育种在国内起步较晚，况且目前国内研究的大多是生长周期长、植物物种和群落木本植物多、遗传变异较复杂的遗传草本植物物种。这就让国内的研究处于落后的状态

在改革开放后，经过短短三十多年的发展，我国的林木育种的研究在国家的关注和资金倾斜下取得了喜人的成果，我国的林木遗传育种。学科水平，林木育种技术在学术领域上有了根本性的变化，对教师和专业人员的培训、科研的设备和学术水平都处于世界先进的水平。

2.国外外林木育种的现状

对林木遗传改良是一个实践性非常强的生产技术，它最根本的任务是通过选择不同质量和质量的繁殖材料进行遗传育种。对于林木育种的选择首先要考虑的就是其在林业生产中的作用。几十年来在国外取得了显著的成效，在生产上作出了重要的贡献。新西兰、澳大利亚、阿根廷、智利等国家使用肥沃和绿化良好的一部分土地，使用改良后的品种进行集约化的生产措施，这样不仅满足自己国内对木材的需求，近些年来还不断地向其他国家出口木材等林业产品。

二、林木种苗生产的特点

1.产业化、市场化、区域化的特点

从育苗生产的小规模分散经营、品种单调的方式向区域范围内大规模、物种多样性变化、种子市场信息和营销网络初步建立的方向发展，产业化进程在不断的加快。

2.多元化趋势的特点

林业工程建设、城市园林绿化、调整农村的产业结构，要求林木种苗生产多样化。种苗生产的场地主要以荒山改造成林为主。在生产的主的品种上，以用途广、功能大、品种全、规格高、多口味的多元化方向发展，这些要求包括生态苗木、速生高优质木材苗木和绿化苗木、花卉、草坪、盆景苗木及其他各类树苗，以促进行业向名优特新的方向发展。

3.社会化的趋势特点

近年来，国家对林木种苗的投资力度不断地加大，一批重点建设项目已经展开，对林木种苗进行生产的能力和水平都有了质的飞跃。同时我们可以看到林木种苗生产的社会化趋势很明显，社会各界甚至还有外资都进入了林木种苗的生产经营，观赏苗木产量最高的是浙江省其中比例高达到90％。民营企业在资金、育种、市场开发、扩展模式上都有一些独特的优势。

三、林木育种的方法

1.扦插繁殖

运用植物的营养器官拥有的再生能力、能够有不定芽或不定根的生长习惯，从这些植物上切下茎、叶、根等部分，然后放入基质中进行生根、发芽一步一步的长成新的植株。它又分为：嫩枝扦插、硬枝扦插等

2.植物组织培养技术

植物细胞和组织培养技术主要在快速繁殖、小型繁殖、对原生质体之间的培养及融合等对基因的操纵上面应用，同时也日益应用于对树木的改良过程中。

3.容器苗培育(穴盘育苗)

用容器进行育苗早在上世纪50年代中期就已经面世了，20世纪70年代被应于大规模的生产。在国内，我们的容器育苗开始于上世纪50年代末期，在二十年年后得到了较快的发展。如今，容器育苗已广泛应用于蔬菜、花卉、水果、观赏性植物的栽培等等，是精耕细作的重要组成部分。

这种方式培育的速度快，周期较短。由于采用人工基质状况良好的通风、水、营养物质等，再加上具有优势的管理措施。所以，幼苗生长迅速。由于容器与土壤栽种树苗在一般情况下都是相连着的，这就给缩短育种周期提供了便利。当使用栽培环境等一系列有利的条件，这就让培育的时间加长，几乎可以全年进行生产。

4.控根育苗技术

使用控制根育苗的进行控根育苗，这对形成较为发达的体系是有很大的促进作用的，极大地提高了栽植的成活率。尤其是对于环境美化和移苗理种植都是较为理想的技术。

5.高效生根促进激素

促进生根激素有两种类型的产品即：自制的类型和商品型。要是从状态（使用方式）上来划分就有粉末和溶剂这两种。液体的激素浓度在使用的时候还有低浓度时间长处理和高浓度短时间的处理这两种类型。在生产上所用的人工合成类型的生长调节剂促进生根的有2,4-D，NAA，吲哚乙酸等。南京林业大学生对根促进剂效果的开发有较高的技术。

6.种苗信息化

对种子生产信息系统的管理要加强，依托互联网等现代科技技术，进行科学的组织、发布、收集生产种苗的信息、市场上的信息，建成科学合理的种子生产管理系统。

7.树体整形技术

树种生产规模化、标准化、规范化栽培技术值得研究的。除了树木的一般成型外，在园林绿化苗木培育的时候，也能对所培育的树木进行形状上进行修正。，运用轻修、重剪的原则，灵活巧妙应用、倾倒、把圈、、别、扭和控制、培训和其他技术措施，对树的形状进行造型，提高城市绿化美化的品位，提高了苗木的价值。

四、结束语

我们都知道一个新型的育种方法和传统的育种方式相比优势有很多，但是，这并不意味着我们对传统的育种方法可以放弃，所以在进行林木育种的时候，我们对两者之间的关系必须有一个清醒的认识。新的育种方法的基础是在充分利用常规育种育种材料和技术资料的，只有这样它的结果才能有突出的优势和比较容易研制成功。与此同时，传统意义上的育种只有对新技术不断的进行吸收为己用，对一些花费较长的培育周期、对性状的鉴别比较难等一系列的缺点才能克服，才能对传统意义上的林木培育技术意义上不断完善自己的发展，才能保证自己的技术优势。在较长的一段时间里传统育种和新技术是并存的。这也要求我们科技人员不断地推陈出新，为我国的苗木培育业贡献自己的力量。

参考文献：

浅议林木杂交育种技术 第3篇

1 杂交的目的

1.1 林木杂交叫作为林木理论上的研究手段。

通过杂交, 可以研究生物进化系统发育的规律, 认识物种形成过程。通过杂交可以了解亲属之间的关系和可配性。

1.2 杂交能创造出适合生产上需要的新类型。

杂种由于组合了两个亲本的优良基因, 其生长发育或抗性往往比两个亲本种更为优越, 尤其在很容易无性繁殖的林木中, 可以通过无性繁殖来固定加和显性效应。

1.3 利用种间杂交来组配特殊的性状:

通道杂交, 可以将抗病或抗寒特性与生长特性配合到一起, 杂交可解决生产上的特殊问题。

2 杂种优势

杂种优势是生物界的普遍现象, 是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的第一代, 在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质上比其双亲优越的现象。杂种优势可以是正的, 也可以是负的。杂种优势表现为两类情况:一类是常出现在某些远缘杂交子代中的杂种优势, 个体或某些器官增大, 像植物在优异的环境中出现的徒长, 可是它的生存和繁殖能力并没有提高, 这类杂种优势称为杂种旺盛。另一类表现为杂种的生存和繁殖能力的提高, 但在个体生长上不一定超过亲本, 这类杂种优势才有进化上的适应意义, 是真正的杂种优势。

3 杂交方式

杂交的方式有单交、三杂交、双杂交和回交, 这里主要介绍单交技术。单交是两个不同树种或品种进行交配, 两个亲本可以互为父母本, 即A×B或B×A。其杂交技术主要包括亲本选择、花粉收集、去雄、套袋、授粉、种子采收、杂种培育鉴定和选择、区域化栽培试验等, 最后才能在生产上推广应用。杂交技术各环节掌握正确与否, 都关系到杂交育种的成败。

4 人工杂交

4.1 亲本选择

根据育种目的而定, 因地区和树种而异, 主要原则是亲本的优良性状要多方面突出, 双亲的优缺点能相互弥补, 双方可以有共同优点, 绝不可以有共同缺点。亲本选择适当与否是杂交育种成败的关键所在。

4.2 花粉收集

花粉收集分去雄、套袋、授粉和种子采收。

4.3 杂种的培育

杂种种子的贮藏、催芽处理及播后管理与一般育苗相同, 可在苗圃地直接播种, 也可在温室内温床上播种, 如果种子数量不多, 为了管理方便起见, 可用盆播, 容易发芽的树种要随采随播。由于杂种种子通常是种类多而数量少, 因此, 要按组合分ZU播种, 切忌混乱, 并在登记薄上详细记录杂交组合, 采种期、播种期、播种量、播种畦、出苗数、生长量等等。

苗高10cm时, 即可移苗到杂种圃中, 松树苗最好用营养杯育苗, 以便使所有种子均能长成苗木, 当幼苗出现了3~4片真叶时, 再移植到杂种圃。在杂种圃的培育年限视树种而定, 速生树种1~2年, 一般树种3~4年, 以后经过初选, 移人选种圃或造林试验地, 用同龄亲本苗木或当地的标准种作对照。

4.4 杂种的鉴定和选择

因为树木多属于异花授粉, 所以杂种第一代就会发生性状分离, 通过在分离的后代中选择, 可发现具有综合性状的优良单株, 特别强调的是速生性是用材树种选择的重点标志。在杂种圃阶段的选择, 一般进行1~2次。杂种苗的优良性状, 不会在幼年阶段全部表现出来, 要经过一段生长过程才能逐步出现, 所以, 至少要经过3~5年, 甚至10年以上的观察记载、分析比较才能做出结论。对初期生长缓慢的树种更不可过早淘汰, 否则可能失去有希望的杂种。对能进行无性繁殖的树种, 从杂种圃中选出单株可繁殖成无性系, 做无性系测定, 对综合性状表现优良的无性系, 选出数株定植于原种圃中, 同时繁殖一定数量的苗木, 投入不同生态区, 进行区域化栽培试验。

4.5 区域化栽培试验

为确定杂种的适生范围, 必须进行区域化栽培试验。首先要选好试验点, 即先考虑在新品种推广地区, 根据自然地理条件, 划分若干试验区, 每区设2~3个地点, 选点后, 在各点选择适应地段布置试验。根据树种特点和当地条件进行育苗和定植对比试验, 要求试验地的立地条件尽可能一致, 其作法是:每个试验林内参加比较的种类不宜过多, 标准种要多次重复出现, 以便两侧的种就近与之比较。特别在立地条件变化大的情况下更应多设标准种, 多设小面积实验林, 以便相互验证。实验中所采用的技术措施要求应和当地种以及对照种所采用的一致。区域化栽培试验也可以和生产试验相结合, 最后根据区域化试验结果, 提出推广地以及繁殖推广的技术措施。

5 造词结语

林木杂交引起基因分离和重组, 使杂交性状出现多样性, 是生物体产生遗传变异的原因之一, 其意义在于:获得杂种优势综合亲本的优良性状, 有利于了解林木进化, 认识树种形成过程。同时, 自然杂种群通过基因交流产生渐渗杂交, 有利于研究树木性状遗传变异规律, 了解各性状遗传的程度和频率。因此, 掌握和利用林木杂交技术可以获得更加优良的林木品种, 对改善当地的林分结构, 提高林地质量有着非常现实的意义。■

摘要：本文介绍了林木杂交的优势及杂种的培育、鉴定及选择等。

林木遗传育种论文 第4篇

实验名称：种质资源调查

实验项目性质：综合性

所涉及的课程及知识点：种质资源调查的意义、方法．分类、种质资源的收集、种质资源的保存、研究和利用等。

计划学时：4（时间不足，由学生利用课余时间完成）

一、实验目的：熟练掌握种质资源调查的意义、方法．分类、种质资源的收集、种质资源的保存、研究和利用。

二、实验内容：

1、种质资源调查、分类、研究。

2、种质资源调查状况、利用、及分析评价。

3、本地种质资源保存方式、发展趋势预测。

三、实验仪器设备和材料清单：皮尺（2）、测高器（1）、直径卷尺（2）、生长锥（1）、直尺（1）、，放大镜（1），精密不锈钢尺（1）、指南针（1）、游标卡尺（1）、高枝剪、（1）钢卷尺（1）、海拔表（1）、林业调查测量用表（1）、讲义夹记录本（1）塑料标签牌（2）、种子袋（5）。

注：以上以组为单位

另外还应该配备共用仪器设备恒温培养箱，烘箱，冰箱，精密天平，GPS（2）、数码照相机

（2）计算器（2）、温度计，剪刀、镊子解剖针等。

四、实验要求：

以实习小组为单位进行外业工作，内业工作各自独立完成（利用课余时间）。1，每人提交一份种质资源的专题报告并进行交流。

2．以实习小组为单位完成一份本地种质资源名录及检索表。

五、实验步骤及结果测试：

（一）实验步骤：

1、查阅有关本地的文献资料，2、制定调查方案、路线、仪器设备准备。

3、按照种质资源调查要求进行外业调查、拍照、记载、采集材料。

4、材料整理、分类、测定、研究、分析评价。

5、种质资源保存。

（二）结果测试：

外业现场进行抽查；内业要求写出实验报告。

六、考核形式：内、外业成绩各占50%。

七、实验报告要求：

6、1，每人提交一份种质资源的专题报告并进行交流。

林木遗传育种论文 第5篇

江西真正有计划地良种选育工作与全国基本同步发展,始于1950年代后期[2],最早在江西吉安市林业科学研究所建立湿地松母树林(1946年从美国引进种子,1948年栽植)[3]。1960年代初开展了杉木、马尾松等主要造林树种优树选择工作;1970年代,在对江西主要造林用材树种杉木、马尾松选优建园工作的基础上,开展了油茶[4]、油桐、乌桕等经济林树种的良种选育;1980年代,无论良种生产规模,还是研究工作都有更广泛的发展,相继开展了杉木地理种源试验及无性系育种研究工作,特别是加大了阔叶树良种选育研究力度[5];进入1990年代以后,在加强常规育种的基础上,非常重视生物技术在林木遗传育种中的应用。

1 现状

经过林业科技工作者50多年的不懈努力,江西林木遗传改良工作取得了丰硕的研究成果,推动了林业科技的进步,为林业生产奠定了坚实的物质基础。

1.1 引种与推广成绩显著

引种是引入国内外优良树种或优良品种,充实本地区林业生产的树种,提高林业生产力,历来为林业工作者和林木育种工作者所重视[6]。建国前江西林木引种工作处于零星无计划状态,但仍然引入不少对江西林业生产发展起了重要作用的树种,如湿地松、池杉等。建国后,江西林木引种进入有目的、有计划的引种阶段,引种工作在引种驯化理论指导下进行,引进树种一般都能遵循原产地与引种区生态条件相似的原则进行,试验推广也能遵循同样的原则进行。主要成绩有:

1)引进的树种较多,推广面积大。首先是湿地松,其推广速度与面积均走在全国前列,据统计,江西省现有湿地松面积达57万hm2;其次是桉树[7],现在赣南山区大力发展,造林面积已逾2万hm2;还有薄壳山核桃[8]、北美鹅掌楸、池杉、日本野漆树[9,10]等,在江西均有一定的栽培规模。

2)引种工作与种源、家系试验相结合,既深化了引种工作,又加快并提高了林木育种的速度和水平,具体表现在湿地松、桉树等栽培面积较大的树种。

3)确定了湿地松、火炬松、赤桉、巨桉等引种成功树种的适生范围,减少了推广时盲目性与不必要的失败和损失。

1.2 确定了主要用材树种的优良种源

1976年全国第二次林木良种科研协作会议上,确定了杉木、马尾松列入全国统一组织种源试验的树种,并在江西相继开展了种源试验[11,12]。经过几十年的研究,取得了显著成就:一是研究了主要造林树种的地理变异,并掌握了变异模式;二是确定了主要造林树种的优良种源;三是根据各树种在不同试验点的表现,划定了优良种源的适生范围。这些成绩的取得为江西营造速生丰产林提供了依据,为调种、用种指明了方向,为良种选育提供了育种材料。

1.3 建立了具有一定规模的种子园

江西种子园建设工作始于70年代,1973年筹建信丰杉木种子园,探索了营建种子园的基本经验。随后,重点建设了杉木、马尾松、湿地松等树种种子园。到目前为止,江西省建立的良种基地有30多处,面积达2 000 hm2,生产了大量的种子,为绿化江西作出了重要贡献。

1.4 开展了优树子代测定和杉木优良家系区域试验工作

测定树种包括建立种子园的主要树种杉木、湿地松[13]、马尾松等。这些树种子代测定的数量是不平衡的,以杉木为最多。据统计,仅杉木测定自由授粉子代就达800多个,初步筛选出优良家系100多个,与初级种子园混采种子比较,材积平均增产达59.46%以上。这一研究成果,为评定优树表型选择效果,初级种子园的去劣伐疏,选择1.5代、第2代种子园建园亲本,为速生丰产林的营建提供优良家系苗木,为研究树种主要性状遗传参数,制定育种方案将起良好的作用。

1.5 无性繁殖和无性系育种成效显著

无性繁殖包括嫁接、扦插、压条和组培等几种。无性系育种是指以无性繁殖为手段,将经过林木改良产生的优良个体、组合等优良材料繁殖成无性系,再通过比较鉴定,适应性试验,最后决选出优良无性系,投入无性系林业生产这样一个全过程。

1)林木嫁接技术有创新、有发展。如在杉木、松类中创造性地应用髓心形成层对接法,嫩枝切接法、马耳形合接法[14];在油茶等山茶科树种中,创造性地应用大砧嫁接和芽苗砧嫁接等无性繁殖技术。

2)研究出杉木选优挖蔸移栽促萌技术[15],有效地解决了杉木优树伐桩的利用问题。

3)林木组培快繁有了良好开端,开展了耐寒桉树[16]和红叶石楠[17]等树种的工厂化组培生产技术研究。

4)筛选出单位面积产油750 kg/hm2以上的油茶优良无性系60多个,为油茶低产林改造和油茶良种基地建设提供了充足的良种。

5)筛选出江西铜鼓、安福陈山红心杉等杉木优良种源及无性系,在速生丰产用材林基地建设中得到了大力推广应用。

1.6 建立了一批选育、繁育试验基地

据不完全统计,到目前为此,全省各地建立杉木、湿地松、马尾松、木荷、刨花楠、东京野茉莉等针阔叶树种试验林200多hm2,这些试验林的建立,为加速江西林木遗传改良工作提供了有利条件。

2 问题

根据国家提出的“分类经营、分区突破”发展战略,江西被列为第四大区域,即在继续抓好重点生态林建设的同时,重点以商品林基地建设为主。建设绿色生态江西,实施“一大四小”造林绿化工程,提高森林质量和覆盖率,发展林业产业,需要大批的优良林木品种作保证。为此,江西林木良种工作,无论是研究,还是生产都与现实需求存在很大差距,急待解决。

2.1 林木良种的质量与数量赶不上当前林业发展的需要

1)树种改良单一。目前,林木良种选育仅限于杉、松类等针叶树种,而种类丰富的优良乡土造林阔叶树种的遗传改良工作严重滞后,乡土阔叶树种的良种采种基地尚未完全建立,“见种就采、有苗就栽”的现象仍然存在,从而导致了目前人工造林中良种使用率偏低,树种单一的严重局面。

2)现有良种基地种子产量不稳,遗传增益不高。就是对已经初步改良的杉、松类等针叶树种,由于改良有限,其良种基地仍然存在产量不稳定、遗传增益不高等情况。当然,造成种子园产量不高的原因很复杂,要具体分析。

2.2 没有长期改良计划

无论是1960年代进行改良的,还是目前进行改良的树种,都没有按照树种的特点,根据林业生产的需要与要求,制定近期与长远的改良目标,以保证按预定计划与目标逐步实施,保证达到预期效果。因此,目前的改良工作方向不够明确,片面追求速生,而忽略了抗性和木材质量等;过多地追求生产种子,忽视了种子的增产效能与质量的改良。

2.3 投资少,投资比例与方向有待改善

林木良种是林业实现高产、稳产的基本条件,是造林的物质基础。近年来,国家加大了林木良种工作的支持力度,并从1990年代起利用国债资金启动实施了林木种苗工程建设项目,建设了一批良种基地等,提高了林木良种供应能力。江西自1998年起开始实施林木种苗工程项目,截至2005年,批复实施了林木种苗工程项目58个,建设总资金达1.8亿元,林木良种基础设施得到了明显增强。但由于林木良种研究的配套科技支撑经费不足,致使建设的良种基地科技含量不高,不能真正发挥其应有效益。

3 对策

根据江西林木遗传改良的现状及存在的问题,从林业发展的方向和目标出发,就今后江西林木遗传改良工作,提出以下几点对策[18]。

3.1 加速现有种子园的改造与提高

目前,江西荒山基本实现绿化,需要大批量种子的阶段已经过去,因此,种子园的经营方向,除注重种子稳产之外,更重要的是提高种子的遗传增益。对杉木、马尾松,应在初级种子园的基础上向高世代种子园发展,同时加速营建木荷等乡土阔叶树种的种子园工作,生产高产优质的种子,以适应工业用材林和公益生态林基地建设的要求。

3.2 大力开展控制杂交,创造优良组合和选择机会,为多世代改良提供育种群体

选择与交配是育种工作的两个主要手段。随着育种工作的深入发展,人们开始是从天然林中选择利用自然变异,将亲缘关系不清楚,或彼此之间没有亲缘关系,通过控制杂交,使其发展成有亲缘关系,并逐步掌握它们的亲缘关系。只有到了这个时候,才进入到人工创造变异的真正育种阶段。

3.3 积极开展乡土造林树种的遗传改良工作,尽快建立乡土阔叶树种的良种采种基地

江西省树种资源非常丰富,各地区都有当地的乡土造林树种。有些乡土造林树种不仅分布广,立木蓄积量大,而且具有丰富的遗传多样性和较强的适应能力,已成为当地的主要造林树种,具有很大的遗传改良和开发利用潜力[19]。

3.4 完善和提高良种繁育技术

研究生殖生长和营养生长、雌雄性别转化的机理,提高种子园产量,缩短投产时间;研究无性繁殖的年龄效应,完善无性繁殖和组织培养技术,提高繁殖系数,扩大无性繁殖树种。

3.5 重视育种资源的收集、保存、研究和利用

对已有资源要做好保存,并不断补充新的育种资源。对新开展选育的树种,更应重视这方面的工作。继续开展引种工作。

3.6 建立育种群体,研究多世代育种和育种策略

在多世代育种中,维持种类的变异和多样性,不断提高其遗传增益,同时研究不同树种的育种策略,建立育种群体。

3.7 加大林木育种研究的资金投入

林木育种的作用与发展前景浅析 第6篇

1 林木育种的意义和作用

1.1 林木育种的意义

林木育种对促进我国农业发展有重要意义。随着社会的快速发展, 国家不断调整工业产业结构, 加快经济发展速度, 取得了经济建设上的伟大成就。但是与此同时, 资源的大量开采对环境造成了重大威胁。有资料表明, 自从我国进入改革开放时期, 经济发展速度迅速提升, 大力开展工程建设, 使得森林面积减少了11.5%, 林业种植面积也大幅度缩水, 并且林业种植发展进入冰封期。为了缓解森林资源减少与林业发展滞后的矛盾, 需要积极探索应对问题的措施。要想提高我国林业发展水平, 提升林业发展质量, 林木育种工作不可缺少。应加强林木育种技术的研究, 通过增加良木木苗, 促进林业的可持续发展[1]。

林木育种对维护生态平衡、维持森林系统健康发展具有重要意义。森林系统是制造氧气的基地, 是为人们提供丰富多样资源的宝库。作为构成森林系统的主要元素之一, 林木的发展必须受到重视。林业发展不仅受到来自人类的威胁, 还会受到天灾的威胁。一场森林大火就有可能烧毁一片森林资源, 烧毁无数珍贵的林木。因此, 要想维护生态平衡、维持森林系统正常运行, 就必须重视发展林业、增加林木, 由此可见林木育种工作具有极其重要的意义。

1.2 林木育种的作用

林业发展需要依靠大量的苗木, 自然苗木生长需要很长时间, 并且会受到诸多因素限制, 而人工林木育种技术能够增强林木存活率, 是增加森林资源的有效方法。在林木育种工作进行前, 林业技术人员会提前对实际育种地点进行调查, 结合当地气候特点、森林地形选择合适树木品种, 选择的树木品种与当地条件相符合可以提升树木存活率, 确保树木健康生长达到预期目标。林木育种包括一般林木育种和珍稀树木品种的育种, 当前我国森林中的珍贵树种面临灭绝的威胁, 亟需林业技术人员培育珍稀树种, 提高珍稀树种的存活率。除了珍稀树种的培育外, 我国在生产生活中也需要大量的林木资源, 这就要求加快林木育种技术的研究, 提高森林覆盖率, 为生产生活提供充足的原材料[2]。

2 林木育种的发展前景

发展林木育种技术, 主要是为了增加森林覆盖率, 提高林业树木数量。林业的发展必须经过长期的考验, 需要在政策的支持下配合种植技术、种植策略。要想提高林业树木数量, 必须制定完善发展目标, 探索出有效的解决方案。林木育种工作是促进林业发展、增加森林资源的有效手段, 未来林业的发展必然会重视林木育种技术的发展。

2.1 生物技术与传统育种技术相结合

林木育种逐渐由传统育种转向利用生物技术进行育种工作。近年来, 国际上对生物技术的研究逐渐加深, 取得了突破性的进展, 生物技术的成熟和发展影响了林木育种工作, 给林木育种带来翻天覆地的变化, 提高了林木育种的科技含量, 使林木育种取得突破性的成果。当前生物技术主要利用在林木育种中的技术有基因工程技术、细胞工程技术和组织培养技术。通过基因工程技术, 可以改变林木种子的缺陷, 转移优良基因到种子之中, 这种基因的转移直接促进了育种目标体内细胞的良性发展。基因工程可以实现跨物种性状转移, 这一点是传统林木育种技术无法企及的。细胞工程技术可以通过对细胞进行升级和改造获得质量优良的种子。组织培养技术能够培养出大量的幼苗, 这些幼苗是通过无性繁殖技术获得的, 无性繁殖可以在短期内培养出林业需要的优良苗木。生物技术科技含量高, 但是其投入的生产成本要远大于传统育种方式, 因此, 可以将生物技术与传统育种技术相结合, 使林木育种方式变得更加合理。

2.2 改良林木遗传, 促进林木育种发展

2.2.1 重视选种

林业的发展需要依靠林木育种提供幼苗, 要想提高林木的存活率, 选种工作极为重要。林木选种工作是一项技术性较强的工作, 不同区域的森林需要不同种类的林木, 因此, 林业工作人员需要重视本地区森林资源相关特征的考察, 例如气候类型、土壤种类、动物类型等。充分考虑当地林业的生长环境, 对林木的生长状态作出科学调查, 合理搭配林木幼苗, 促进林业的蓬勃发展[3]。

2.2.2 重视培育珍稀树木品种

我国拥有很多珍稀树种, 但是这些珍稀树种都面临着生存的挑战。要想促进林业的发展, 未来需要加大对珍稀树种林木的培育, 提高珍稀树种的存活率。可以通过定期培养、定期栽植、定期养护来促进珍稀树木的良性生长。

摘要：在保护环境与节约资源的社会背景下, 林业发展有着许多优势, 但是同时也面临了很多制约因素。要想促进林业的发展, 需要做好林木育种工作, 从根本上提高林木种植、生产的数量, 改变当前林业发展现状。

关键词：林木育种,作用,发展

参考文献

[1]宋忠雨.浅谈林木育种的作用及发展策略[J].农民致富之友, 2015 (23) :258.

[2]陈幸良.林木育种及其成果产业化研究[D].南京林业大学, 2008.

浅析林木育种与材质改良间的关系 第7篇

1 材质的遗传控制机制和其相关遗传性

作为自然生物界的一种普遍存在现象, 遗传和变异代表着一种生物自然规律。变异性是指改变生物性状, 而遗传性则是指生物性质保持不变, 两者间的矛盾既对立又统一。作为可有效改进木材各项材性功能指标的基本物质, 遗传基因独一无二, 是每种木材持有的特质。与树木的物理形态 (缺陷、树冠特性、树干性状等) 同理, 木材的大多其他性质, 如化学成分组成、细胞形态、木材密度以及花纹等都具有很强的遗传性质, 将遗传改良有效加入其中, 即可收获喜人的遗传收益。

为有效提升可用木材品质, 自1960年以来, 这种新型的生物技术改造方法便已经在我国扎根沃土, 主要表现为对现行林木群体中人类可利用方面木材品质遗传变异进行有效利用, 对育林过程中的生成的木材品质进行目的基因的转移、识别和分离以及遗传调控等多项技术, 实施一系列的对木材材质性状的定性遗传机制改进。从木材形成的源头对其所表现出的各项不足进行加强与改进, 使得木材品质得以改良, 与此同时还可进一步缩减对木材的天然不足指标进行改进而出现的环境压力和功能损耗, 对减少环境污染以及节约能源具有积极影响。

2 材质改良与树木育种两者相关性

林木育种的初期诞生目的则是单纯的以林木生长 (材积、树高、胸径) 和抗逆性 (抗寒、抗除草剂、抗虫、抗病) 等性状而开展的一门学科。过去的林木育种遗传选育方案主要包括杂交育种、选种育种和引种驯化, 值得一提的是杂交育种, 此种方案目前在国外已取得喜人的成果, 例如相思树、桉树和杨树, 以及日本的落叶松和美国南方松等多类树种。

2.1 基因改造工程

针对木材品质进行基因改良工程所表现出的措施为对树木的木质素合成进行控制的一系列基因克隆和分离手段, 主要是指针对木材纹理进行控制、木材造纸和造纸过程中产生的相关废水进行科学处理、控制木材比重以及加强木材力学性能等。在针对木材中木质素的相关含量的控制基因转移技术现已成功。以美国为首的多个国家, 如日本、匈牙利等国家针对林木育种部门在上面提到的技术中独占鳌头。例如在美国密歇根大学的以姜立泉[1]教授为首的科研小组目前就已经成功实现了针对杨树木素合成酶的多种关键基因的克隆, 后经试验证明, 将克隆基因转移到其他种类杨树品种进行试验, 发现经过基因转化的杨树木素的含量降低幅度达到正常值的50%, 生长量进而提高30%左右。与此同时, 试验小组还将克隆所得可对木素合成进行控制的基因进一步对落叶松等针叶树进行转化, 并加入田间试验。

2.2 杂交育种

指的就是通过生物有性杂交, 从而取得一种新型的优良品种, 改良木材材性。据不完全统计分析, 现存国内外的有关于纸浆木材密度遗传的改良报道中, 多数以上均是采用有性杂交育种方案。在国内展开的针对马尾松基因资源项目调查中显示, 特别要加强针对基因资源的主要经济性状的报告研究, 主要由适应性、材质、形质和生长等方面组成, 以此为基础进一步有效开展不同遗传交配设计的新型杂交育种工程, 依据不同需求, 定向培养, 努力培育高产优质的新型优良品种。

2.3 选种育种

在林业育种的组成部分中, 选种育种所能带来的遗传收益较高。在通过强度选种的条件下, 30a生的火炬松的管胞长度下降或提高0.5mm。因木材的性状不同, 因此所带来的林木改良效果也存在着一定的差异, 但是在经历一段时间的选种后, 可望获得的高潮平均值较预期提高10%, 而此种良性改良效果也可持续若干个选择周期。

3 林木育种需加入早期的鉴定选选择

对林木进行遗传改良就是为了找出优良的遗传变异, 并进行选择、固定利用, 使得单位时间内的遗传收益大幅度提升。基于林木生长周期较长这一特点, 在进行林木遗传改良的计划实施过程中, 务必结合长期与近期综合2个方面对所要耗费的时间以及单位时间内的增益进行平衡。

参考文献

[1]张含国, 潘本立, 周显昌, 等.长白落叶松生长和材质联合遗传改良的研究[A].面向21世纪的中国林木遗传育种一中国林学会林木遗传育种第四届年会文集[C].1997.

林木遗传育种论文 第8篇

关键词：遗传图谱构建,林木,作图策略,存在的问题

遗传图谱(genetic map)也叫做连锁图谱(linkage map) 或遗传连锁图谱(genetic linkage map), 是指以遗传标记间重组频率为基础的一条染色体或基因组内位点相对位置的线性排列图[1]。 遗传图谱构建的理论基础是染色体的交换和重组,通过推算染色体发生的重组率并将其转化成遗传距离,并以此为基础把标记依次排列在连锁群上[2]。 由于遗传图谱反映了连锁群上的标记相对位置,这就为开展物种基因组系统研究提供了基础,高密度遗传图谱是开展性状相关基因精细定位、比较基因组学研究、重要基因克隆等研究的基础,同时也是开展分子标记辅助选择育种的重要手段,因此遗传图谱的构建在理论和育种实践上都具有重要的意义。

1 遗传图谱构建的发展

遗传图谱构建研究经历了经典遗传作图和分子遗传作图两个阶段[2],其中经典遗传作图阶段主要是利用形态学标记、细胞学标记和同工酶标记等构建遗传图谱,由于形态学标记易受环境的影响,细胞学和同工酶标记数量又有限,很难构建一张高密度的遗传图谱,因此传统的方法受到很大的限制,导致遗传图谱构建研究进展比较缓慢。 1980 年代以来,分子标记的快速发展大大促进了遗传图谱构建的发展。分子标记是基于核苷酸多态性的标记, 与传统的标记相比,主要有以下优点: (1)直接以核苷酸分子形式表现,遗传非常稳定,表现为“中性”,不受个体生长发育阶段及外界环境因素的影响;(2)数量很多,多态性非常高,许多标记还具有共显性特点,能同时区分杂合体和纯合体, 并提供完整的遗传信息; (3)操作方法简单、方便。分子标记技术凭借其自身的稳定性、多态性、准确性、快速性等优势已广泛应用于杨属[3,4,5,6]、柳属[7,8,9]、桉属[10,11,12]、松属[13,14]、云杉属[15,16]等林木的图谱构建。

2 林木遗传图谱构建策略

2.1 亲本及群体的选择

亲本的选择直接影响到图谱构建的难易程度和图谱的应用范围[17]。构建遗传图谱的杂交亲本遗传差异应当尽量较大,才可能有较高的DNA序列差异,但如果亲本间遗传差异太大,那么又会导致染色体间的配对及重组受到一定抑制[18],而使重组率偏低而影响图谱的可靠性和适用范围, 甚至会出现杂交不育现象,因此在亲本选择时要兼顾亲本间的差异性及后代的可育性[19]。

目前遗传作图群体主要有F1群体、F2群体、回交群体(Backcross,BC)、 重组自交系(Recombinant Inbred Lines, RIL)群体及双单倍体(Double Haploid,DH)等,这些作图群体都有其优缺点。 相对一年生草本植物而言,林木有其自身特点,主要表现为:(1)林木一般为多年生植物,个体高大,世代周期长,回交群体或多世代群体构建花费时间很长;(2)林木遗传背景复杂,加上其生长周期长,因此很难构建RIL群体;(3)一些林木物种存在自交不亲和特性,无法通过自交方式得到如F2和RIL等群体。 以上因素极大地限制了林木遗传图谱构建及其基因组的深入研究。目前林木中主要运用的作图群体有F1群体、 回交群体及单倍体作图群体等。木本植物在基因组方面的研究远远不如一年生草本植物那样深入,而且还没有一套理想的生物学研究体系可以直接加以利用[20,21]。 Grattapaglia等[22]于1994 年提出的“拟测交”作图策略是目前较为广泛接受并应用于林木的遗传作图策略。 其原理大致为:在林木高度杂合的遗传背景下,大量的基因位点在F1代便出现了分离, 因此林木F1代中一些位点即出现了类似于“拟测交”的分离情况,即在基因组的某个位点上,在一个杂交亲本中是杂合的,在另一杂交亲本中是纯合的, 因此就可以像回交群体模型一样对F1子代中1∶1 分离的位点构建图谱。 这一作图策略可以不需要知道作图物种的遗传信息,非常适合于显性标记,其作图效率取决于两个亲本间的杂合程度和遗传差异程度[23]。

2.2 群体的大小

作图群体的大小往往决定了遗传图谱的精度。群体越小,构建的图谱精度越低,在进行QTL定位时,则会因检测到重组的图距偏大而检测不到重组事件,此外群体数太少往往引起标记产生偏分离现象而使图谱误差较大,Binelli等[24]用连锁群上的6 个标记进行模拟研究,结果发现当群体数超过110 个才能减小因群体数少而造成的误差,从而得到较为精确的重组值。而群体越大,检测到重组的图距就越小,就可以将更紧密连锁的位点区分出来,然而群体太大又会增加实验费用及工作量。 因此合理选择群体大小很有必要,群体大小的确定通常需要根据群体类型、作图目标、 亲本间杂合度以及标记的分离情况等因素而定。近年来学者们已经开始越来越倾向于通过增大作图群体来构建林木遗传图谱,以此提高图谱的密度和精度。 此外,在开展基于图谱的QTL定位研究时,还可以先选择大群体中的一个随机小群体进行框架图谱构建,当需要精细地研究某些连锁区域时,再通过增大群体数将这部分连锁群进行加密,以此对性状进行精细定位,从而减小工作量。

2.3 构建遗传图谱的分子标记

自从分子标记技术发展以后,到目前为止,限制性片断长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP)、 随机扩增多态性(Random Amplified Polymorphism, RAPD)、扩增片断长度多态性(Amplified Fragment Length polymorphism,AFLP)、 简单重复序列(Simple Sequence Repeat,SSR)、 单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)、 序列特异性扩增区域(Sequence -characterized Amplified Regions, SCAR)、序列标记位点(Sequenee Tagged Sites, STS)、简单序列重复区间扩增多态性(Inter -simple Sequence Repeat, ISSR)等多种分子标记都已经快速发展并应用于林木遗传图谱的构建,因此可以根据具体实验需要和实际情况等进行标记的选择。

2.4 数据整理及图谱构建

将获得的DNA电泳带型经信息读取、统计后,再根据群体的类型、标记的种类及其分离类型等,把数据转换成相应的格式后即可开展图谱构建工作。此过程要注意数据准确地统计,并且要根据亲本和子代的分离情况来分析亲本的基因型[25]。

目前用于遗传图谱构建的常用软件有Lander等于1987 年创立的Mapmaker软件[26]和Van Ooijen等于2001 年创立的Join Map软件[27]。 每一种软件都有其自身的特点, 例如Join Map软件处理数据能力较强,它能同时处理一个连锁群中的500 个标记,适合BC1,F2,RILS(双)单倍体、全同胞等群体,此外,它还能综合处理BC1、F1、F2等不同分离类型的数据,可以对不同分离类型的标记单独进行作图,也能将这些标记放在一起进行混合作图。 Mapmaker软件则具有操作自主性、处理数据更加精确性、可免费获得等多种优点, 可以处理的群体类型包括BC1群体,F2群体,RILS群体等, 但Mapmaker软件处理数据量较小,而且还不能同时对不同类型的标记进行混合作图。此外还有一些富有特色的软件,如Gen Link软件可以用于人类遗传图谱分析以及进行物理和遗传连锁分析,Map Manager软件可对种间杂交的显性标记进行作图,Fs Linkage Map软件则使用了隐马尔可夫链模型的方法并对位点间连锁相的信息进行了考虑,可以将其进行多位点的连锁分析[28,29]。 目前虽然发展了多种作图软件,但是每一种软件都有其局限性,都不能包含所有的分离类型,而且不同的软件可能得到的图谱也有所差异,如Joinmap构建的图谱的总图距一般要比Mapmaker构建的要短[30],因此在作图时可根据不同的情况选择合适的作图软件。

3 林木遗传图谱构建存在的问题

近年来林木遗传作图发展迅速,取得了许多显著进步,但仍然存在一些问题[31],主要体现在以下几个方面。

3.1 共显性标记开发应用少

共显性标记在图谱中没有组合特异性,有利于开展比较图谱研究,因而在图谱构建中受到追棒。 相对作物而言,SSR、SNP等共显性标记在林木中开发及应用的时间迟,目前已构建好的林木遗传图谱许多是利用显性标记,为一种随机标记,而用随机标记构建的图谱, 在图谱上表现为标记与基因为随机关联,在不同群体间的保守性较差,即当同样的标记应用于另一杂交群体时, 很难判断这些标记的同源性关系,因此用显性标记构建的不同杂交组合图谱缺乏共线性和同线性,不利于不同图谱之间的整合,也很难开展图谱比较研究[32]。 由于共显性标记开发成本较高,加上林木遗传研究的滞后等多种原因,林木遗传作图中多使用显性标记,大量使用共显性标记的报道不多。

3.2 缺少理想的作图材料和足够有效的分子标记

由于林木高度杂合的遗传背景,因此缺少像农作物那样的适用于遗传作图的材料, 在选择亲本时,很难同时兼顾亲本间的差异性、后代的可育性及图谱的可靠性等各种关系;其次,由于每一种分子标记都有其自身的局限性,而林木中一些标记资源目前仍然比较缺乏,因此当前的遗传图谱中标记类型及数量往往较少;最后,由于林木个体高大、世代周期长等特点,构建一个作图群体往往要花费很多时间和精力,因此林木的作图群体数量往往有限,如早期构建的图谱所用群体一般不超过100 个个体,而如果作图群体大小一定, 单纯靠增加标记的数量是不能提高QTL分析效率,Zamir[33]曾指出,一定大小的作图群体只能构建一定饱合度的图谱,因此不能仅仅以图谱上标记的数量来评价图谱的质量,这一观点在后来的实际应用中得到了验证,如利用5 840 个SSR标记构建人类遗传图谱,由于受群体大小的限制,只有970 个标记能够在图谱中确定位置[34];有研究显示群体个数达到400以上时,检测到的QTL效应才趋于稳定[35]。 因此,理想作图材料的缺少及有效的分子标记的缺乏使得在林木中难以构建准确、饱和的遗传连锁图,由此还影响到后续对特定性状的精确定位。

3.3 林木遗传学研究基础薄弱

由于林木遗传学研究基础整体相对薄弱, 遗传学、细胞学、分子生物学、基因组学等学科发展还比较落后,各个分支学科还比较分散,没有形成一个系统的体系,例如当前大多数已构建好的林木遗传图谱与染色体还不能很好地对应起来,加上大多数林木还缺乏基因组信息,这使得这些图谱离实际应用还有一定差距。

3.4 缺乏适合于林木自身特点的构图理论和方法

林木高度杂合的遗传背景使其在F1代中即会出现各种分离类型的情况,拟测交作图大大方便了林木遗传作图,为当前广泛应用的林木作图策略,但该方法也不是完美的方法,还存在许多限制,如只能利用1︰1 分离位点的标记,而不能利用3︰1 分离以及其它不同分离类型的标记,导致许多遗传信息不能得到充分地利用,因此当前还有待于开发出更多适合林木自身特点的作图理论以及作图分析方法。

3.5 基因型错误问题

基因型错误在木本植物遗传图谱构建中是一个较为常见的问题[36],在已构建的木本植物图谱中,许多图谱的基因组长度随标记的增加呈非收敛性增加,而且随着标记数的增加其非连锁标记的数量也逐渐增加,这和标记基因型的读取错误有一定关系[37]。 对于一个细胞而言,每条染色体上实际发生的交叉数一般在1~2 次,因此在实际中距离太近发生的双交换基本上是不太可能,而很有可能是因为基因型读取错误所导致。这种基因型读取错误会增大重组率而使图谱长度人为地增加,有研究显示,基因型错误达到3%时会使得构建的图谱图距加倍, 而基因型错误达到5%时则对QTL的检测效率产生严重影响[35,38,39,40]。

4 展望

林木遗传育种论文 第9篇

园林植物的种质创新是指通过林木育种或品种的创新, 最终实现种子质量的提高和改良。园林植物培育的工作目标是优质、稳产和高效。林木的性状改良已经发生了很大的变化, 由传统的单一性状逐渐向抗病虫和抗逆等多性状改良方向发展。但是, 因为传统的育种工作只重视实践工作, 轻视理论研究, 使得我国的林木遗传和育种等相关理论发展滞后, 缺乏对于重要性状的遗传学认识, 现存的遗传改良和育种策略主要采用1a生的林木, 严重制约着我国的林木繁育和培植进程, 这也成为林木遗传性状改良的发展瓶颈。而近些年来, 新出现的生物技术为园林植物的培育和发展提出了新的途径, 主要根据组织培养的植物细胞进行分析研究, 逐渐使得林木育种方法由传统的植物快繁和花药培养过渡到原生质融合和DNA重组等新型的生物技术, 实现了林木育种工作的一次质的飞跃。

1 林木育种方法的特征

通常情况下, 林木育种方法主要表现为以下几方面的特征:林木育种的资源非常丰富;林木育种的周期一般比较长;林木一般可以用来研究较长的时间, 并且可以做过遗传测定之后再次进行选择;利用无性繁殖的育种方法可以有效保存优良的林木性状;林木育种大部分都属于异花授粉的树种, 保证了遗传基础的稳定性;通常情况下可以选用混合品种或遗传基础广泛的品种来进行培育等。

2 传统的林木育种方法

2.1 选种法

对于园林植物培育中的花草育种较多使用选种的育种方法, 根据育种的目的和种类的不同, 可以把选种法划分为纯系育种和混合选择两种。通常情况下, 对于一些多年生的花草或者树木可以通过营养繁殖法来保持性状长期不变, 即只需要通过一次选择就能固定住优良的变异植株。

2.2 杂交育种法

长期以来, 杂交育种一直作为培育植物新品种的主要途径。建国以来, 我国利用杂交育种法陆续在百合、荷花、菊花等花草培育领域取得了非常好的成绩。

2.3 多倍体育种法

通常使用多倍体育种法培育出来的园林植物具有枝干粗壮高大、花朵鲜艳、花瓣较厚、花期较长及方便储运等特征, 这些优良特征使得多倍体育种法在花卉培育中逐渐得到了广泛的应用。目前, 我国对于多倍体育种法主要应用在了百合属和凤仙花属等花卉领域, 并取得了不错的成绩;而美国在金鱼草、麝香百合和萱草等花卉领域使用了四倍体育种法, 并已经投入生产和应用。

此外, 在园林植物培育中还用到了辐射育种, 其育种的步骤和果树育种比较类似。

3 新型林木育种方法的应用

近些年我国的园林行业发展迅速, 而传统的林木育种方法逐渐表现出选育新品种花费的时间较长、见效较慢及基因源匮乏等劣势, 严重制约着我国园林行业的发展。而伴随生物技术的快速发展, 新兴的现代基因工程技术也逐渐被引入林木育种领域, 即把传统的育种技术和现代基因工程相结合, 以缩短育种周期, 从而加快育种进程, 对于缓解林木供需矛盾、创建优良林木园和保护生态环境意义重大。

3.1 无性繁殖法

无性繁殖法作为一种新兴的林木育种方法, 主要是把杂合体基因通过无性繁殖技术, 最终形成遗传和表现相一致的个体, 继承了母株的加性、显性和上位效应, 获得最大程度的遗传效益, 而且形状稳定。通常对于林木用材树种, 人们主要称它们为无性系;而对于园艺植物或经济树种, 人们则主要称它们为品种。

3.2 植物组织培养育苗法

植物组织培养育苗法具体是指, 选择并切取优良植株的叶片、茎尖、花托、球茎等器官的组织切片;在无菌环境中进行离体组织培养;在较短时间内就能培育出大量遗传性状相一致的植物个体的一种育种方法。植物组织培养育苗法主要有以下几个优点:培育时间较短, 培育质量较高;可以培育出单倍体或多倍体等;利用茎尖切片的组织培养, 能够从感染病毒的植株培育出无病植株;培育的效益比较高;受外界环境的干扰较小;能够节省时间、土地和劳动力;增殖率较高;利用细胞融合能够克服远缘杂交的不亲和障碍, 对于品种改良和物种培育作用巨大。

3.3 现代生物技术育种法

传统的林木常规育种对于我国的林业发展功不可没, 而现代生物技术的快速发展及其在林木育种领域的应用也逐渐成为现代园林植物培育中一个不可分割的部分。无论是从遗传多样性和生态环境多样性的角度来看, 还是从可持续发展的角度来看, 现代生物技术育种发培育的林木新品种还需要经受外界自然环境的历练和考验。因此, 现代生物技术育种法只能在以传统育种法作为基础并与之相结合的情况下不断应用和发展, 最终推进我国的园林育种的进程。

4 结语

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网址: 林木遗传育种论文9篇(全文) https://www.huajiangbk.com/newsview1918573.html