林木遺傳多樣性研究方法及保護措施概述

[摘要]遺傳多樣性的研究方法從個體形態(tài)學水平、細胞學水平、生理生化水平發(fā)展到了分子水平，研究層次也隨之深入。本文總結了不同水平的林木遺傳多樣性研究方法，探討了保護林木遺傳多樣性的有效措施。

[關鍵詞]林木 遺傳多樣性 研究方法 保護措施

[中圖分類號]S725 [文獻標識碼]A [文章編號]1003-1650（2013）02-0077-01

一、林木遺傳多樣性研究方法

生物多樣性的基礎是遺傳多樣性，遺傳多樣性是指種內(nèi)基因的變化，也稱為基因多樣性。對于林木遺傳多樣性的研究，首先注意到的是林木遺傳變異的研究。其研究包括地理種源、林分、個體、個體內(nèi)變異四個方面。這些變異體現(xiàn)在表型、細胞、生化、DNA分子等不同水平上，一個種群遺傳多樣性越高或越豐富，適應環(huán)境的能力就越強。多樣性的測定對研究物種起源、基因資源分布和進化潛力等具有重要意義。

表型標記是最初的遺傳標記，用表型標記檢測遺傳多樣性是最直接、最簡便易行的方法。植物群體在長期適應環(huán)境過程中，個體和群體之間存在著不同的形態(tài)變異。同一樹種分布在不同環(huán)境中，受環(huán)境和基因交流的限制，表型性狀也存在著一定的差別。遺傳性狀穩(wěn)定、多態(tài)性好的表型至今在分類學和遺傳學中廣泛應用。其中葉形態(tài)是一個重要的表型特征。表型標記雖然具有直觀易辨、造價低廉等優(yōu)點，但在揭示品種間的差異上，存在著一定的局限。

染色體是遺傳物質(zhì)的載體，是基因的攜帶者，與形態(tài)學變異不同，染色體變異（畸變）必然導致遺傳變異的發(fā)生，是林木遺傳變異的重要來源，染色體的變異主要表現(xiàn)為染色體形態(tài)與結構的變異和染色體數(shù)目的變異兩種類型，染色體研究技術的發(fā)展，如細胞原位雜交技術的應用，在染色體水平上將揭示出更加豐富的遺傳多樣性。由于某些林木物種對染色體數(shù)目和結構變異反應敏感，有些則適應變異的能力較差。到目前為止，可利用的細胞學標記仍屈指可數(shù)。

生化標記主要包括同工酶和貯藏蛋白，20世紀50年代以后出現(xiàn)的蛋白質(zhì)電泳技術，使根據(jù)具有的相同生物功能但蛋白質(zhì)組成不同的酶來反映個體或群體之間差異的同工酶標記發(fā)展起來了。同工酶遺傳變異多存在于林木群體內(nèi)或種源內(nèi)，群體多樣性程度也與地理距離存在一定的關系。然而，由于同工酶電泳技術只能檢測編碼酶蛋白的基因位點，對非結構基因則無能為力，限制了這種技術的廣泛應用。

近年來，生物化學和分子生物學技術迅猛地發(fā)展，一些相對簡便且花費不高的分子生物學方法為更好地組織群體內(nèi)部有用的遺傳變異提供信息。以DNA多態(tài)性為基礎的遺傳標記，可代表物種本身遺傳特性，不受環(huán)境條件和發(fā)育時期等因素的影響，目前應用與林木遺傳多樣性研究最普遍的DNA分子標記技術主要有RFLP、RAPD、AFLP、SSR、EST和SNP等。分子標記技術的發(fā)展，使準確評價林木群體遺傳多樣性和遺傳變異成為可能㈣。利用這種技術，可以從本質(zhì)上揭示不同林木物種遺傳變異規(guī)律，探討林木種群的親緣關系和基因流向，這為育種學家選育新品種提供有力的技術支撐，也為種植資源的保護和物種分化研究提供基礎資料。

二、保護林木遺傳多樣性的措施

我國有3萬多種高等植物，其中15-20%處于或臨近瀕危狀態(tài)㈣。由于外地種群的引入和新品種的推廣，當?shù)剡z傳資源有可能遭受嚴重污染。加之對自然資源的開發(fā)利用和環(huán)境污染，使得林木的遺傳多樣性受到了較大威脅。如果遺傳多樣性得不到應有的保護，一個物種的滅絕就意味著將有難以數(shù)計的遺傳多樣性的消失。

為保護林木的遺傳多樣性，首先要了解一個地區(qū)某一樹種的遺傳多樣性水平，同時還要加強樹種遺傳多樣性水平、繁殖特點及其與環(huán)境互作關系等方面的研究，以便能針對樹種的不同情況采取相應的保護措施；結合林木改良育種工作，通過建立基因庫、標本園，甚至測定林等進行異境保存；還要注意把遺傳多樣性的保持同造林結合起來，生長周期長的樹種以采用多樣性較豐富的實生苗造林最好，而生長周期短的樹種可采用多無性系混合造林，這樣即可以保持一定的樹種遺傳多樣性，又可以防止因遺傳基礎窄化可能帶來的不必要損失㈣。與此同時，行政部門也要積極保護林木遺傳多樣性，可以通過制定一系列有關的政策、規(guī)則，加強宣傳，不斷提高全體公民對保持林木遺傳多樣性的認識，為遺傳多樣性保持工作的順利開展創(chuàng)造一個優(yōu)良的社會環(huán)境。