生物技術(shù)在林業(yè)育種中的應(yīng)用探討

柴元軍

摘要 生物技術(shù)的發(fā)展推動了林業(yè)發(fā)展，尤其是基因工程、分子標(biāo)記等技術(shù)，彌補了常規(guī)林業(yè)育種方式的不足，拓展了林業(yè)育種的發(fā)展模式。本文從林業(yè)育種現(xiàn)狀出發(fā)，對生物技術(shù)的原理和優(yōu)勢、具體應(yīng)用以及在林業(yè)應(yīng)用中的發(fā)展前景進(jìn)行論述，以期為林業(yè)育種提供參考。

關(guān)鍵詞 生物技術(shù)；林業(yè)育種；應(yīng)用

中圖分類號 S722.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）21-0134-01

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國林業(yè)育種取得了前所未有的成就。但是與其他國家相比，我國現(xiàn)有的林業(yè)育種技術(shù)仍比較落后，需要引入、創(chuàng)新和應(yīng)用生物技術(shù)，保持生態(tài)均衡，推動林業(yè)發(fā)展。

早在20世紀(jì)中期，我國就開始對林木進(jìn)行改良，并逐漸形成了基因遺傳和改良技術(shù)。通過選育和繁殖林木品種，補充林業(yè)資源，發(fā)展優(yōu)良的林業(yè)品種，滿足市場需求。通過完善和發(fā)展林業(yè)育種技術(shù)，形成了集良種、選育繁殖、遺傳測定于一體的技術(shù)。隨著林業(yè)工作的不斷改革，對育種技術(shù)的要求也越來越高，為了做好林業(yè)育種工作、推動林業(yè)發(fā)展，必須創(chuàng)新育種技術(shù)[1]。

所謂生物技術(shù)多指借助生物體系，運用工程技術(shù)原理、生物學(xué)原理，通過對相關(guān)底物原料進(jìn)行加工或不加工處理，生產(chǎn)出市場產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)。根據(jù)分析得知，生物技術(shù)包括組織培養(yǎng)、基因工程、細(xì)胞工程，與林業(yè)育種關(guān)系密切，將該技術(shù)用于林業(yè)育種中，不僅能提高林木品質(zhì)，增強抗蟲、抗鹽堿、耐旱、抗病能力；還能增加林木生長量，滿足市場需求。

1 生物技術(shù)的原理和優(yōu)勢

生物技術(shù)作為新型科學(xué)，涉及內(nèi)容廣泛。早在20世紀(jì)初期，相關(guān)學(xué)者就提出了細(xì)胞學(xué)說，推動了組織培養(yǎng)發(fā)展。與常規(guī)育種技術(shù)相比，生物技術(shù)具有以下幾點優(yōu)勢：一是能定向地改造生物，在細(xì)胞水平上按照需求對生物進(jìn)行改造；二是革新傳統(tǒng)的育種方式，彌足育種缺陷；三是發(fā)揮優(yōu)良品種優(yōu)勢，提高生物性能，拓展新資源的發(fā)展空間。總而言之，林業(yè)育種中生物技術(shù)的應(yīng)用，能順應(yīng)時代發(fā)展，完善育種技術(shù)，提高經(jīng)濟(jì)水平。

2 在林業(yè)育種中的應(yīng)用

2.1 基因工程技術(shù)

基因工程技術(shù)多指利用抗性基因?qū)ΜF(xiàn)有林木品種進(jìn)行改良，一般情況下這種基因多從生物材料中提取。在林木育種中，基因工程技術(shù)的使用能建設(shè)良好的生態(tài)環(huán)境，縮短林木的育種周期，實現(xiàn)除草、抗蟲效果。實踐證實，基因技術(shù)能改造林木的抗性遺傳物質(zhì)，提高育種可行性和目的性。另外，通過對傳統(tǒng)育種技術(shù)、基因工程的結(jié)合，還能為林木賦予更多價值，促進(jìn)社會發(fā)展[2]。

2.2 分子標(biāo)記技術(shù)

從廣義上看，分子標(biāo)記是指可遺傳并可檢測的 DNA序列或蛋白質(zhì)分子，而狹義上則是反映個體、群體間差異性和特異性的DNA片段。現(xiàn)階段，分子標(biāo)記技術(shù)被廣泛用于該領(lǐng)域，比如育種選擇、林木分類等，并在多年發(fā)展中為林木育種技術(shù)的研究提供了新型手段。與其他技術(shù)相比，分子標(biāo)記技術(shù)是林木育種中的常用技術(shù)，具有穩(wěn)定、高效、可靠的特點，而且隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，DNA分子標(biāo)記技術(shù)已有逾10種，但是常用技術(shù)僅3種，即RAPD、SSR、ISSR。分子標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用，能推動遺傳圖譜的構(gòu)建成熟，從而促進(jìn)林木育種工作發(fā)展，一方面能提高林木檢測準(zhǔn)確性，另一方面縮短林木的育種周期，提高育種效益。

2.3 植物組織培養(yǎng)技術(shù)

植物組織培養(yǎng)是指選用一定技術(shù)，在無菌條件下離體培養(yǎng)植物體的某部分，使其發(fā)育成完整的植物體。我國于20世紀(jì)40年代對植物組織培養(yǎng)進(jìn)行研究，并于20世紀(jì)70年代大規(guī)模使用。目前，植物組織培養(yǎng)技術(shù)得以廣泛發(fā)展，應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，比如種苗的繁殖、培育領(lǐng)域。

由于植物細(xì)胞具備全能性特征，能在合適條件下培育成相對完整的植株，而植物細(xì)胞工程技術(shù)就是結(jié)合細(xì)胞特性進(jìn)行培育，從而保留植物優(yōu)良的基因。常用的培育方法包括：①細(xì)胞遺傳變異，通過增加細(xì)胞突變率，篩選和繁殖性能較好的細(xì)胞[3]；②人工種子培育，即將植物組織的細(xì)胞培養(yǎng)成在形態(tài)和生理上與天然種子胚相似的胚狀體；③單倍體培育，該方式主要是通過誘導(dǎo)未成熟的花粉，將其培育成完整的單倍體。

3 應(yīng)用前景

近年來，隨著環(huán)境問題的突出，我國越來越重視林業(yè)發(fā)展。與此同時，各種生物技術(shù)被廣泛用于林業(yè)育種中，在推動林業(yè)發(fā)展上發(fā)揮著重要作用。隨著先進(jìn)基因檢測設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展，生物技術(shù)終將進(jìn)入基因組時代。雖然基因工程技術(shù)、分子標(biāo)記技術(shù)、植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)育種應(yīng)用中存在一系列問題，但是仍有著廣闊的發(fā)展前景。借助現(xiàn)代生物技術(shù)加工林業(yè)產(chǎn)品，開發(fā)利用林業(yè)產(chǎn)品物質(zhì)，對研究天然植物色素意義重大。林業(yè)作為可再生資源，生物技術(shù)的應(yīng)用在促進(jìn)能源發(fā)展中起著關(guān)鍵作用[4]。

此外，要正確處理生物技術(shù)與常規(guī)育種之間的關(guān)系。常規(guī)育種是生物技術(shù)應(yīng)用于林木育種的基礎(chǔ)，只有在常規(guī)育種的基礎(chǔ)上才能提高生物技術(shù)的應(yīng)用效果。同時，常規(guī)育種還要利用生物技術(shù)完善自我、彌補缺陷。由此可見，生物技術(shù)、常規(guī)育種是相互影響的。盡管生物技術(shù)應(yīng)用前景良好，但是仍存在不足之處，林木品種的輔助選擇、遺傳圖譜的應(yīng)用等距離實際目標(biāo)存在一定的差距，應(yīng)用基因工程技術(shù)還無法生產(chǎn)出能夠應(yīng)用于實踐的林木品種[5]。因此，林業(yè)育種工作者仍需要進(jìn)一步研究、創(chuàng)新，促進(jìn)生物技術(shù)在林業(yè)育種中的應(yīng)用。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 曾祥標(biāo).淺析林業(yè)育種和生物技術(shù)的應(yīng)用[J].綠色科技，2014，12（7）：127-128.

[2] 陳永利.生物技術(shù)在林業(yè)育種中的應(yīng)用探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015，20（4）：164.

[3] 陳保瓊.林業(yè)育種中生物技術(shù)的應(yīng)用及價值分析[J].農(nóng)家科技，2016，26（6）：331.

[4] 王慧.林業(yè)育種和生物技術(shù)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代園藝，2018（2）：47.

[5] 李吉貴，羅建軒.淺析林業(yè)育種和生物技術(shù)的應(yīng)用[J].農(nóng)家科技，2016，19（9）：270.