張秀梅
林業是國民經濟發展的重要產業,需要用先進細胞培養技術、基因工程技術等成熟的生物技術、科學育種技術推動和促進林業的發展,改善目前各地區傳統林業育種方式的缺陷和落后的林業發展模式等情況。但由于目前多種綜合因素的限制,林業育種培育周期較長,林業的常規化、傳統發展已經無法滿足現代林業的發展需要與供給。本文從生物技術在林業發展中的優勢出發,對林業育種現狀與應用以及生物技術在林業育種中的發展前景進行論述,以供參考。
一、生物技術在林業發展中的優勢
1、實現優良林木品種定向性的篩選和培植。傳統林業育種一般是通過雜交和改良品種來實現,在品種篩選上針對性不強,作為一種新型的生物育種方式,生物技術對不同的優良品種林木之間進行細胞融合,通過對篩選品種細胞、基因進行有目的、有計劃的改良和研究等生物學原理,對相關生物原料的成分進行處理、改造和利用,按需求對林木進行改造,得到一個新興的林木育種途徑,實現優良林木品種定向性的篩選和培植,縮短林木的培育周期,產生新的林木品種,增加產量,增強樹木的抗旱澇、抗蟲、抗鹽堿、抗寒冷、抗病等的能力,以實現林木品質的提升和保護瀕危林木品種,全面提高林業生產效能。
2、實現經濟與生態效益的融合,促進行業的長遠良性發展。林業育種在我國經濟發展與建設中具有舉足輕重的地位,新時期下,面對科學技術的迅速發展,生物技術逐漸應用到林業育種當中來,解決了各種林業育種問題,在優化自然環境、促進林業生態平衡、保持林業資源多樣性、快速培育優質樹苗,減少病蟲害侵害等方面,發揮了優良品種優勢,有效增加生物性能,改善種子病菌的基因和細胞,提高了林木抵抗力,提升林木質量和產量,增加了林業育種成活率,促進了林業新能源體系的發展,拓寬了林業育種的發展模式。為此,應加大力度,引進先進的生物育種技術應用于林業育種工作中來,推動其平穩、有序發展與進行,促進我國林業建設與生態文明建設有更高程度的可持續化發展。
二、林業育種現狀與應用
1、林業生物技術的應用在我國起步較晚,大概在上世紀70年代左右逐漸開始較為系統性的研究植物組織培養、基因工程、分子標記輔助育種等技術。但由于設備和條件的限制,對育種基因的關注點只能停留在很淺薄的程度。目前,我國生物技術在植物組織培養研究中取得了一定程度的進展,林業育種的應用領域也越來越廣闊,在植物繁殖、林木新品種培育、病蟲害防治等領域的技術,日益成熟。
2、生物技術在林業育種中的應用
(1)細胞培養技術。細胞培養技術實現植物在更適宜的環境中發育,在植物生長的過程中,對植物的某些部位進行組織細胞分離和培植,可有效保留植物優秀基因,提升植物產量,加快植物繁殖速度,實現林業植物數量增加,保障林業建設更高的經濟效益。應用變異和遺傳培養植物細胞,可保植物細胞具有更高的突變率,對其細胞進行有效篩選和科學繁殖,培養出性能較好的植株。應用單倍體培養方式進行植物培養,科學誘導未成熟花粉,使其能夠有效成長為單倍體,植入體系包和原生質體,通過科學處理分化、恢復細胞壁等方式,使其形成完整新的植株。
(2)基因工程技術
①隨著生物科技的快速發展和廣泛應用,基因工程的鑒定與分離、植物細胞的遺傳變異、轉基因植物識別等技術得到廣泛應用,它利用基因遺傳的理念,在受體植物中提取優良性狀的目標基因,導入到細胞體中,進行整合與孕育、分離與重組的過程,改變林木的DNA原本性能,以此創造出更優良的林木新品種,達到林木更高的抗害性、抗旱性,縮短植物生長周期,快速生長,最終形成新的林木品種,最大限度保障林業資源?;蚋鶕帜镜牡赜蛏鷳B環境有針對性地保護生態環境,并改變林木原有的相關性,推進育種工作效率。
②基因技術不僅改善易染病基因鏈,防止林木病蟲害的發生,為了提高林木的防病基因通過對林木基因的研究,改善其DNA中容易發生病變的基因鏈。從一些優秀的林木植株中分離提取出更好有效地抗體基因,改良現有的林木品種,提高植株的抗病基因。
(3)分子標記輔助育種技術。該技術延伸發展于分子生物學基礎上,對多組基因數據科學重組、利用分子標記方式標記植物基因的一項技術,在生命科學的各個研究領域中廣泛應用,可通過限制性片段多性、隨機擴增多態性、擴增性片段多態性以及簡單重復序列等手段,或根據特定林木特點進行分子設計,用作新技術手段下的林木品種的鑒定、遺傳多樣性的分析,并在楊樹、松樹等主要經濟林等樹種中建立遺傳圖譜,以此標記遺傳具體位置,這對植物基因科學重組、篩選和培育林業優良品種、滿足林業多方面、多領域的種植需求都提供了重要的支撐作用,同時,在實現植物基因快植物繁殖,豐富林業資源,對研究分析樹種高度、胸徑、干型等指標也具有重要的意義。
三、生物技術在林業育種中的發展前景
生物技術在林業育種中的應用,具有非常廣闊的應用前景和較高的應用價值。隨著生物新技術和一些新的設備改良技術的發展,林業生物育種也將順序進入到后基因時代。在未來的日子里,生物技術不只在植物組織栽培技術、基因工程技術等方面發揮重要作用,在林業產品深加工、開發利用林產品、天然植物色素研究、生態保護、新能源發展等領域也將有更廣闊的發展前景與空間。在今后的林業工作中,應加大對林業生物技術的重視,有效處理生物技術和常規技術之間的關系,使二都達到平衡,提高林木育種中常規育種工作,促進林業資源的可再生利用,解決全球環境問題。
綜上所述,林木是人類生存和發展、植樹造林中必不可少的重要保障,隨著現代生物技術的不斷發展,實現了林木品種的改良、培育,林業育種中的研究和應用越來越成熟,促進了林業育種工作的創新發展,推進林業建設發展,滿足現代社會對生態環境的需求,發揮經濟效益、生態效益和社會效益,為林業的可持續發展起到了重要的推動作用。
(作者單位:277011山東省棗莊市薛城區陶莊鎮林業站)