淺析林業(yè)育種和生物技術的應用

曾祥標

（廣東省五華縣林業(yè)局，廣東 五華514400）

1 引言

林業(yè)育種不僅能促進林業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，也有利于保持生態(tài)平衡。多年來我國在林業(yè)育種方面作了大量的工作，也取得了不小的成績。但和國外相比，林業(yè)育種技術仍相對滯后。伴隨著生物技術的發(fā)展，林業(yè)育苗技術在林業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。因此，要處理好林木常規(guī)育種和生物技術間的關系，首先要確保我國林業(yè)育種工作取得更好的成績。

2 林木常規(guī)育種現(xiàn)狀

林業(yè)資源具有調節(jié)自然生態(tài)平衡的作用。因此，必須高度重視林業(yè)工作，特別是要抓好林木的遺傳育種工作。從20世紀40年代起，國外才陸續(xù)開展林木遺傳改良工作。通過近半個世紀的發(fā)展，林木育種工作取得了長足的進展。在林木培育中，林木的遺傳與基因改良是兩項關鍵技術［1］。通過選育相關優(yōu)良林木品種，并大量繁殖這些林木品種，進而確保林業(yè)資源得到持續(xù)性補充。這既能確保優(yōu)良林木品種的存續(xù)與發(fā)展，也能緩解市場對木材的大量需求。通過多年的發(fā)展，林木育種技術也日漸完善，形成了一套比較成熟的技術，主要分為3個環(huán)節(jié)，分別是選育、遺傳測定與良種繁殖。隨著我國林業(yè)工作的不斷改革與發(fā)展，對林木育種工作提出了更高的要求，因此，有必要尋找新的發(fā)展方向，并創(chuàng)新相關育種技術，以確保林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 生物技術在林木育種中的應用

3.1 生物技術的概念

生物技術屬于一門新興的跨學科技術，是指利用相關生物體系，并運用先進的生物學及工程技術原理，通過加工或不加工相關底物原料，生產(chǎn)市場所需產(chǎn)品或達到某個目的的技術。該技術主要包括三方面，基因工程、細胞工程與組織培養(yǎng)。生物技術在不少領域中發(fā)揮著重要的作用。該技術和林木遺傳育種有著緊密的聯(lián)系。將生物技術運用到林木育種中，能有效改善林木的品質，并增強相關抗性，如抗病、抗蟲、耐旱、耐寒、抗鹽堿等。同時，還能極大提升林木的生長量，滿足市場對林木的需求。

3.2 生物技術的應用原理及優(yōu)點

作為一門新興的科學，植物生物技術的內(nèi)涵比較寬泛。20世紀30年代，Schleiden與Schwann共同提出了細胞學說。直到50年代，相關學者證實了細胞全能性的設想。這為后來的組織培養(yǎng)技術奠定了技術理論［2］。伴隨著組織培養(yǎng)技術的不斷完善，也極大促進了很多技術的發(fā)展，包括植物快繁、無病毒苗培養(yǎng)、新品種的創(chuàng)造及種質資源保存等技術。到70年代后，出現(xiàn)了基因重組技術，從而大幅提高了遺傳操作技術水平。因此，育種學家有了更廣闊的發(fā)展空間。

與傳統(tǒng)常規(guī)育種方式相比，生物技術育種具有很多優(yōu)勢，集中表現(xiàn)為三點：常規(guī)育種方式主要依靠雜交技術來達到改良品種的目的。生物技術育種是通過對細胞、基因的改變來達到改造品種的目的；常規(guī)育種無法確定方向，帶有一定的盲目性，而生物技術育種能深入細胞，從而定向地改造品種；生物技術育種不受種間雜交的限制，從而擴大了育種范圍，更有利于對種質資源的創(chuàng)新。

3.3 生物技術育種的應用

和很多生物體不同，林木具有較長的生長期。它們在幼年與成年時期所表現(xiàn)出的相關生理性狀有明顯的差異。此外，林木具有較高的遺傳雜合性。上述因素在一定程度上都制約了林木育種的進一步發(fā)展。因此，應采用生物技術改良林木育種技術，確保林木資源的優(yōu)產(chǎn)、優(yōu)質。

3.3.1 遺傳標記

遺傳學的相關理論認為遺傳標記是指具備良好性狀，并且遺傳穩(wěn)定性較好，極易識別的相關遺傳特征。通常包括形態(tài)特征、細胞學及分子標記等。DNA分子具有多態(tài)性，它能體現(xiàn)出生物的相關基因特征。因此，分子標記將其作為遺傳標記。目前，在林木育種工作中使用的分子標記手段主要有4種，分別是限制性片段多態(tài)性、隨機擴增多態(tài)性、擴展片段多態(tài)性和簡單重復序列等。在實際的應用過程中，應結合林木的遺傳基因情況，合理進行篩選。同時，還要考慮技術應用成本、基因識別與檢測是否方便、快捷等因素。目前，分子標記技術已得到了極大的發(fā)展。通過遺傳圖譜能看到遺傳標記的具體位置，并能觀測和研究相關染色體。利用遺傳圖譜開展林木育種工作有很積極的意義，有利于良種的選育與培養(yǎng)。指紋識別屬于分子標記中一項技術，也在林木育種中得到了一定的應用。“指紋”是一種類比人的定義，是指能區(qū)別于其它種、種內(nèi)群體或個體的特異性DNA片段。“指紋”的典型特征是高度的特異性與穩(wěn)定性［3］。利用指紋識別技術來分析樹種基因，可以識別出個體間的親緣關系，從而避免林木發(fā)生交叉遺傳。

3.3.2 基因工程

近年來，基因工程在林木育種工作中得到了大量的應用。其中涉及到的主要技術有目的基因的分離鑒定、植物細胞遺傳轉化及轉基因植物的識別等。基因工程在林木育種中的應用機理是將目標基因植入到相應的受體植物內(nèi)，進而改變林木的DNA，創(chuàng)造出新的林木品種。采用基因工程技術，能夠突破林木種間雜交不親和的現(xiàn)狀，進而改變林木自身的相關性狀，從而形成新的林木品種［4］。另外，基因工程無需花費過多的時間便能實現(xiàn)。

4 正確處理常規(guī)育種和生物技術間的關系

4.1 二者是相互依存的關系

常規(guī)育種是生物技術育種的基礎。生物技術只有在常規(guī)育種的基礎上才能獲得不錯的效果。同理，常規(guī)育種要借助生物技術來不斷完善自己，逐漸改善自身的不足，如世代長、性狀不易鑒別等。因此，兩種技術都是相互聯(lián)系、相互影響的。

4.2 常規(guī)育種仍占主導地位

縱觀國內(nèi)外林業(yè)技術的發(fā)展，生產(chǎn)中所使用的林木良種均是利用常規(guī)育種技術選育出來的。因此，常規(guī)育種仍屬于當前林業(yè)選育優(yōu)良品種的主要途徑，或者說應該是目前唯一的途徑。當前仍應將常規(guī)育種作為主要的育種方式，要高度重視對常規(guī)育種的科研探究，并保證足夠的生產(chǎn)投入。

4.3 生物技術仍處于探索階段

生物技術盡管有良好的應用前景，但不足之處是技術仍不夠成熟。因此，還存在很多局限性，需要人們進一步摸索研究。遺傳圖譜與輔助選擇離實際應用目標還有不小的差距。目前，基因工程還無法生產(chǎn)出可用于生產(chǎn)實踐的良種［5］。此外，人們還擔憂轉基因食品的安全性。因此，生物技術還有待進一步研發(fā)和創(chuàng)新。由于生物技術具有“高、精、尖”的特性，因此，只有少數(shù)科研部門與技術人員才能開展這方面的研究。

4.4 生物技術強調創(chuàng)新

任何新理論與新技術的形成都是從無到有的過程。這也屬于一個學習與模仿的過程。生物技術需要創(chuàng)新，若只是一味地模仿現(xiàn)有的技術手段，那么將會停滯不前，逐漸失去自身的意義。常規(guī)育種不同于生物技術，就算沒有創(chuàng)新，依然能產(chǎn)生一定作用，為林業(yè)生產(chǎn)提供符合要求的繁殖材料。只要根據(jù)常規(guī)育種的相關技術要求，在不同的地點，采用不同的研究對象也能有所收獲。由此可見，生物技術更強調創(chuàng)新。

［1］尚瑞明，王世蘭.林木育種中生物技術的應用［J］.河北林業(yè)科技，2013（4）：95～96.

［2］沈熙環(huán).林木常規(guī)育種與生物技術的應用［J］.林業(yè)科技開發(fā)，2006，20（1）：1～4.

［3］馬和平，臧建成，李 毅，等.生物技術在林木育種中的應用［J］.河北林果研究，2005，20（4）：343～346.

［4］王雪菲.淺談林木育種的作用及發(fā)展策略［J］.城市建設理論研究，2013（19）：132～134.

［5］鮑龍華.淺談林木常規(guī)育種與生物技術的應用［J］.城市建設理論研究，2013（14）：1～2.