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學水平、細胞學水平、生理生化水平發展到了分子水平，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、個體內變異四個方面。這些變異體現在表型、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境過程中，個體和群體之間存在著不同的形態變異。同一樹種分布在不同環境中，受環境和基因交流的限制，表型性狀也存在著一定的差別。遺傳性狀穩定、多態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。

染色體是遺傳物質的載體，是基因的攜帶者，與形態學變異不同，染色體變異（畸變）必然導致遺傳變異的發生，是林木遺傳變異的重要來源，染色體的變異主要表現為染色體形態與結構的變異和染色體數目的變異兩種類型，染色體研究技術的發展，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。

生化標記主要包括同工酶和貯藏蛋白，20世紀50年代以后出現的蛋白質電泳技術，使根據具有的相同生物功能但蛋白質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展起來了。同工酶遺傳變異多存在于林木群體內或種源內，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部有用的遺傳變異提供信息。以DNA多態性為基礎的遺傳標記，可代表物種本身遺傳特性，不受環境條件和發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，可以從本質上揭示不同林木物種遺傳變異規律，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㈣。由于外地種群的引入和新品種的推廣，當地遺傳資源有可能遭受嚴重污染。加之對自然資源的開發利用和環境污染，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造一個優良的社會環境。