林木育種中植物單倍體育種的應用分析

在林木育種過程中，植物單倍體育種應用十分重要，是提高育種質量的重要方式，單倍體植株由孤雌生殖所形成，鮮有表現父本形狀，具有頻率低及偶發性的特點，很難在育種當中加以運用。通過單倍體育種有助于加速新品種穩定遺傳，通過人工誘導單倍體方式，運用雜交和誘變方式獲得的單倍體整體操作法及通過子房及花藥離體培養的離體培養法對于提升育種效果有著積極意義。

1單倍體植物產生途徑及影響林木育種因素

1.1產生途徑

單倍體植物有多種產生途徑，其中孤雄生殖是比較重要的途徑，離體培養花藥及花粉形成單倍體植物是孤雄生殖，花藥培養及花粉培養主要是人工誘導植物孤雄生殖產生單倍體的重要途徑，小孢子培養是細胞培養，再生植株是花粉雄核發育，操作復雜，較難成功。花藥培養的方式是器官培養，再生植株可能源于小孢子或體細胞組織，操作容易，成功率較高。另外的產生途徑就是孤雌生殖的產生方式，離體培養沒有受精子房及配珠，誘發卵細胞單性發育為植物體就是孤雌生殖，這方法在20世紀50年代末產生，實踐操作中能夠發現雌核發育起源有內在穩定性，胚囊的發育方式不容易受到離體條件影響而發生改變，限制了子房單倍體誘導，效率低下，只能作為補充技術加以應用。

1.2影響因素

1.2.1基因型因素

受到基因型因素的影響，單倍體育種整體質量取決于俄基因型，在離體培養時，不同基因類型植株表現愈傷組織誘導率及胚狀體誘導率等存在著差異，通過長期試驗發現，禾本科及茄科離體培養成功率較高，豆科離體培養反應性相對較差，說明離體培養技術在應用過程中存在一定局限，植株細胞質因素對離體培養的質量也會產生比較大的影響。

1.2.2生理因素

生理狀況因素是比較突出的因素，考慮到花藥離體培養要構建高質量植株，供體植物生理形狀對培養結果也會產生影響。通過盛花期的花藥應用，雄核發育率較高，通過幼年植株花藥應用，離體培養反應強，離體培養受到供體植株生長環境因素限制比較突出，在植株所處環境季節變化和水分狀況的因素影響下，變化較大，小孢子發育營養供給及內源激素的影響有著很大的關聯性。

1.2.3培養基因素

在林木育種過程中應用單倍體的育種方法，受到培養基因素的影響也是比較突出的，花藥離體培養時基本培養基及植物生長調節劑和碳源組成花藥培養環境，以生長調節劑為例，多數植物花藥對生長調節劑有著較大的依賴性，通常可通過2，4-D及IAA生長素來支撐離體培養，培養時，培養基中含有生長素及細胞分裂素，這是保障花藥脫分化及再分化成功率的重要條件，所以應充分考慮培養基的影響因素，有助于提高林木育種質量。

2林木育種中單倍體育種的應用問題

2.1培養再生植株倍性混亂

在對單倍體育種方法的應用過程中，存在著倍性混亂的問題，在花藥愈傷組織誘導分化過程中，倍體來源不清晰，造成誘導分化難度增加。對試驗人員能力要求高，離體培養是器官培養，培養時會造成小孢子發育及細胞組織生長，對體細胞生長和小孢子雄核發育速度產生影響。

2.2培養基因型依賴高

在對單倍體育種方法的應用方面，培養基因型依賴性高的問題比較突出，培養成果很大程度上取決于供體植株基因型，說明培養過程不能打破不良基因連鎖效應，基因重組可行性相對較低。一些木本植物是頑固型的基因型，少數才能通過離體培養獲得單倍體，多數林木生長周期比較長，無法保障花藥取材質量，對離體培養的質量及成功率會產生諸多不利的影響。

2.3培養機制發展起步相對晚

單倍體育種培養機制發展起步較晚，林木生長周期長，林木花藥培養成功率不高，林木離體培養理論性研究較少，對于培養機理的認識不深入，這就必然對離體培養試驗成功率產生很大程度的影響，對單倍體育種手段的推廣也會產生一定影響。

3林木育種中單倍體育種的應用措施

3.1豐富單倍體植株獲得方式

為了提高單倍體育種手段的應用效果，需將現代分子生物學手段加以科學運用，有效豐富單倍體植株獲得方式，要進一步探討小孢子雄核發育機制，嘗試采用誘導轉座子獲得雙單倍體純合突變體。加強對花藥培養效率低的物種控制，重視種內基因差異，找到種內相對高效的花藥培養基因型，采用生物信息方式來了解小孢子雄核發育蛋白和基因，提升花藥培養效率。

3.2注重基因改良方式提升培養效率

單倍體育種在實際應用過程中，發揮基因改良的作用是比較重要的，有助于提升林木花藥培養的整體效率，花藥離體培養工作重點是選擇高頻率再生基因型，培養反應差基因雜交育種能有助于促進雄核發育，這一基因改良方式有助于從整體上提高培養工作效率。通過優化培養方式，最大程度避免體細胞受到干擾，再生植株可能來源于體細胞，避免體細胞干擾及保障小孢子胚性發育，有助于獲得單倍體植株。

綜上所述，選擇合適的林木育種技術方法十分重要，是提高育種工作質量的重要保障，在實際育種過程中要融入創新的工作理念，在實際工作開展過程中發揮單倍體育種的技術應用優勢，能夠保障獲得優良樹木品種，對于林業的發展有著積極意義。

（山西省大同市桑干河楊樹豐產林實驗局裘曉梅）