湖北省林木育種工作的現狀與建議

許業洲

摘要：本文簡述了湖北省林木育種工作的基本情況，分析指出了育種工作中的主要問題，并有針對性地提出了相關建議、對策以及近期目標和重點項目。

關鍵詞： 林木；育種；現狀

中圖分類號：S7223 文獻標識碼：A 文章編號：1004-3020（2016）04-0006-04

Abstract： The basic situation of forest tree breeding in hubei province was described briefly in this paper。Main problems in the breeding work were analyzed. Suggestions， countermeasures， short-term goal and key projects were proposed accordingly.

Key words： forest；breeding；current situation

隨著經濟的發展和社會的進步，林業建設擺到了十分重要的位置，林業是生態環境建設的主體，在國民經濟可持續發展中處于基礎地位。林木種苗是林業建設的重要物質基礎，是營林生產最基礎、最關鍵的因素，林木育種是高效、優質實現林業生產任務的根本措施之一[1，2]。在新的發展形勢下，林木育種工作任務艱巨，其作用和地位尤為突出。面對機遇和挑戰，湖北省林木育種工作必須進一步適應林業發展的新戰略，有效地解決林業建設中的緊迫問題和關鍵技術，推動全省林業又好又快地發展。

1 國外林木育種工作成效顯著

在林業發達國家，由于起步早、堅持長期育種策略和資金投入充裕等，林木育種工作取得了輝煌業績，如新西蘭、澳大利亞、阿根廷、智利等國家利用一部分自然條件好的國土造林，采用良種和集約經營措施，不僅解決了自己的木材需求，而且變成了木材出口國；美國北卡羅來納樹木遺傳改良協作組用初級種子園種子造林，林分的實際增益高達20%；新西蘭在過去40年中用改良繁殖材料營建的輻射松林已達50萬hm2，約占新西蘭人工林總面積的一半，林木育種的投入與產出比為1∶46[2-4]。綜合而言，林業發達國家的林木育種工作具有以下特點和發展趨勢。

（1）根據不同的需求和目的確定遺傳改良樹種，并制定相應的長期的育種策略，包括全面育種計劃和短期育種活動，堅持長期性和繼承性。

（2）重視育種資源的發掘、收集、保存和利用的研究，通過維護遺傳多樣性支持長期遺傳改良的目標。

（3）通過不斷進行多世代遺傳改良，逐級建立高世代種子園，持續提高種子遺傳品質。

（4）開展人工控制授粉，充分利用雜交育種優勢。

（5）注重林木無性繁殖技術研究與利用，無性系林業已成為工業人工林世界潮流新營林體系。

（6）強調樹種抗逆性，注重材質改良和抗性育種，對選種材料進行優異性狀的綜合選擇。

（7）積極開拓林木育種新技術，包括組織培養、細胞培養、體細胞胚狀體發生等微繁技術，DNA遺傳標記和指紋種質鑒別，有用目的基因的分離和篩選，基因的轉移和調控，以及病蟲害的生物防治、生物施肥等。

2 中國林木育種工作取得長足進步

自上世紀70年代以來，林業主管部門把林木良種工作放在優先發展地位，相繼將主要造林樹種的遺傳改良列入國家攻關計劃，同時得到了地方政府部門的配套支持，科研與生產密切配合，在林木遺傳改良的研究領域取得了顯著進展，在全國建立了一批良種基地，在某些領域達到了林業發達國家的研究和生產水平。

（1）林木引種發展迅速，近50年共引進樹種47個科200個樹種，楊類、桉類、國外松等40多個樹種引種成功并得到了大面積推廣，豐富了全國造林樹種，為長期遺傳改良創造了條件[5，6]。

（2）對杉、松、落葉松類、桉屬等30多個樹種進行了廣泛多點協作的種源試驗，其中13個樹種確立了種子區劃，積累了大量的生態遺傳研究信息，提供優良的遺傳改良材料。

（3）從主要造林樹種中選擇出了4萬多株優樹，建立基因庫460 hm2，部分進行了遺傳測定，為遺傳育種工作奠定了物質基礎[7-9]。

（4）目前已建成母樹林、種子園、采穗圃等國家級良種基地100多處，在良種群體經營、種子園營建技術、早期測定和育種參數估計等方面積累了大量經驗。

（5）篩選出優良種源約200個，選育出針闊葉樹種優良家系和無性系2 000多個，材積增幅在10%～15%以上，優良繁殖材料已在生產中推廣應用。

（6）對楊樹、杉木、馬尾松、桉樹等進行了遺傳圖譜研究與構建，分子標記輔助選擇育種得到了一定的應用，在利用新技術育種方面取得了一定進展。

3 湖北省林木育種工作基本情況

湖北省有計劃開展林木遺傳育種工作始于上世紀50年代，70年代開始優樹選擇和種子園建設，80年代全面開展了主要造林樹種的種源試驗、優良林分選擇和母樹林營建、少量闊葉樹種良種選育、重要針葉樹種子園營建、經濟林樹種育種和外來樹種篩選應用等。多年來，共承擔相關科研項目150多項，獲得科研成果42項，相繼選育出了杉木、馬尾松、國外松、水杉、楊樹、馬褂木等20多個樹種的一大批速生、豐產、優質的優良種源和優良品種，先后營建了林木種質資源圃35 hm2，收集速生林木種質資源材料近400份，目前已建成9個國家級林木良種基地。

（1）在楊樹方面，相繼引進、培育楊樹無性系1 000余個，初步建立了楊樹種質資源基因庫，篩選出中嘉8號等多個優良無性系。近年來在楊樹品種選育方面開展了系統研究，通過黑楊派種內雜交，初步選育出了2個生長優勢明顯的無性系，目前正在開展相關測定工作。

（2）在杉木方面，湖北省參與了全國杉木課題組的協同攻關，完成了全國杉木地理種源試驗及區劃，選擇出了適于湖北省生長、平均材積增加30 %以上的優良家系，并通過豐產栽培將杉木平均材積生長量提高60%～140%。通過多年品種選擇與改良，目前已建立了杉木第三代種子園50 hm2。另外，經過30多年的系統觀測與研究，在羅田縣杉木自然分布區內發現了一種側枝自然下垂并脫落的杉木優良變異類型，已被國家林木良種委員會審定為林木良種，并培育出中國首個杉木新品種“鄂杉1號”。

（3）在水杉、池杉方面，突破了兩杉良種選擇、繁育及種子園營建技術，采取良種選育和種子園營建新技術，可大大縮短育種時間，2～3年即可開花結實，比一般種子園提早15～20年，遺傳增益達15%～20%。共營建種子園200 hm2，采穗圃120 hm2，從根本上解決了兩杉推廣的良種化問題。

（4）在國外松方面，收集引種了濕地松、火炬松、日本落葉松等國外松240多個種源或家系，篩選出了一批優良種源和無性系，在生產中得到了大面積推廣應用，相應建立了母樹林和種子園，并在規模化無性繁育技術等方面取得較大進展。

4 湖北省林木育種面臨的主要問題和不足

隨著林木育種工作的進程和發展，湖北省相繼開展了樹種的引種、選優、繁殖及遺傳資源收集、保存等育種研究工作，形成了一批初具規模的林木品種選育和繁殖基地，為湖北省的造林事業做出了一定的貢獻，但還遠達不到國家林業發展的要求，與兄弟省份相比還存在著較大差距[7]。

（1）對林木遺傳改良的長期性、繼承性認識不足，缺少對具體樹種改良的長期計劃和穩定投入，造成某些樹種改良工作出現停頓、中斷和滯后現象，導致長期積累的遺傳材料散失。

（2）對育種基因資源的收集、保存、管理和利用處于較低水平，影響了林木遺傳多樣性和遺傳增益的持續增長。

（3）林木良種化程度和總體質量不高，大部分育種僅停留在對天然遺傳資源進行收集利用的低級階段，缺乏多世代改良計劃，林木良種基地布局不合理且建設滯后，全省基地供種率為40%，良種使用率不足35% 。

（4）湖北森林植被類型和樹種資源相當豐富，但由于認識不足，缺乏對鄉土樹種資源的收集、調研、測定和選育，以致全省林木育種背離了區域性原則，缺乏地域性特色，許多優良林木資源未能得到開發利用和推廣。

（5）在湖北省林木育種工作中，既缺乏傳統育種基礎理論的研究，更缺乏高新技術的應用研究，嚴重影響了育種效率和進程。

（6）種苗的生產體制還不能完全適應林業建設發展的需要，社會化服務體系不健全，缺乏信息引導，種苗生產存在著較大的盲目性，種苗生產供應與造林需求的銜接問題仍未得到很好的解決。

5 對湖北省林木育種工作的建議

林木遺傳育種必須順應林業建設的新形勢，針對湖北省林木育種工作存在的問題和不足，建議重點加強和開展以下幾個方面的工作。

（1）完善常規育種體系，建立樹種的長期育種策略，加強育種群體建設，開展早期選擇和縮短育種周期技術研究，通過選擇-交配-測定程序進行反復選育，推進多世代輪回選擇進程，實現良種選育的滾動發展。

（2）對湖北省林木育種資源進行全面調研、測定和系統評價，包括引種、良種、鄉土樹種、種源試驗林、子代測定林、母樹林及種子園等，籌建林木種質資源保存中心，建立長效機制加強育種基因資源的保護，做到全面保存、科學管理、合理利用，并以此為基礎，按照育種目標和程序，選育出更具優良特性的材料，加快推進育種步伐。

（3）利用本地資源優勢，大力開展鄉土樹種選育工作，如用材樹種大葉楊、薄皮馬尾松、羅田垂枝杉等，觀賞樹種珙桐、紅果冬青等，經濟林樹種板栗、甜柿等，生物質能源樹種烏桕等，加強鄉土樹種的遺傳改良和利用，優先研究、開發最具價值的樹種或品種，形成區域特色，打造地方林木良種。

（4）開展規模化無性繁殖技術體系營建，大力推進主要用材樹種無性系林業及其相關產業。

（5）利用現有研究基礎，積極應用分子標記輔助選擇（MAS）等高新技術，開展重要經濟性狀基因位點定位與標記輔助選擇等技術研究，以及雜交親本選配、雜種優勢預測及其性狀的早期選擇，解決常規的表型選擇存在的問題，縮短育種周期，提高選擇效率。

（6）把林木育種成果與種苗產業化進行有機結合，建立科研―基地―推廣體系，形成利益共同體，推動科研成果向生產力的快速轉換，并提供新品種的研發源動力，促進林木良種的良性循環和技術的提升。

（7）建立林木育種的扶持政策和激勵機制，遵循育種工作長期性、繼承性和區域性原則，加大育種資金的投入，建立良種專項資金，發揮現有各種技術力量的作用，集中經費和力量開展聯合攻關，確保育種科研工作的連續性。

（8）按照長期的育種策略對全省林木良種基地建設進行統一規劃和合理布局，確保良種基地建設的方向和目標，嚴格審查良種基地建設的育種計劃及其技術含量，加強項目實施過程監管，為林業生產提供優質良種，推進林木良種化進程。

6 湖北省近期育種目標及重點項目

以湖北省主要栽培樹種和本地林木資源為重點，以速生、優質、豐產、高抗為目標，以主要工業原料林和經濟林木為研究對象，采用常規育種與分子育種技術相結合的手段，開展林木良種選育、品種改良及其推廣應用，建立良種繁育基地200 hm2，培育或引進開發優良新品種（品系）8～10個，建立良種示范基地5 000 hm2，輻射推廣面積30萬 hm2。

（1）優良種質資源收集、保存及評價利用研究。以主要用材樹種、山區特色樹種、經濟林樹種以及主要商品花卉為重點，收集保存具有高產、高抗或特異性狀的林木種質資源和我省特色鄉土用材樹種及山區特色樹種種質資源，開展種質資源的收集、保存及評價，建立種質資源基因庫和育種資源保存基地；利用多性狀綜合選擇、雜交育種、雜種優勢固定和利用等技術，培育超高產新品種和雜種優勢明顯的雜交新種質；研究主要良種分子鑒別技術，指紋圖譜繪制和品種鑒定、突變體鑒定、體細胞雜種的鑒定及遺傳圖譜的構建和目標基因定位等，建立主要林木花卉良種鑒別技術體系。

（2）高產優質專用林木新品種選育技術研究。建立長期育種策略，采用常規育種技術及轉基因技術手段，多世代改良、配合力選擇、早期鑒定與多性狀綜合選擇、雜交育種、強化育種、雜種優勢固定和利用等技術，以及實生選種、分子輔助選擇育種、輻射育種等技術，選育高產優質專用林木新品種。

（3）林木規模化無性繁育技術體系及無性系林業營建技術研究。以良種超級苗或測定林優良單株為材料構建無性系育種基礎材料；以采穗圃營建、嫩枝扦插育苗等關鍵技術組建規模化無性繁殖體系；開展苗期選擇、早期測定、區域試驗等無性系測定及選擇技術研究；利用初選的優良無性系迅速開展規模化繁殖并營建無性系示范林。

參 考 文 獻

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