【摘 要】林木育种的最终目的是要培育出更优质的树木种苗，是一门实践性很强的育种技术。本文首先介绍了中外林木育种的发展过程，以及主要育种方法和当前科学家取得的主要科研成果，并对比分析了中外林业技术发展特点和差别。本文认为，要想在林木育种事业上取得更大的突破和成就，应考虑将生物技术融入到常规育种技术当中，使得两种学科不断融合、不断衍生新的育种技术，将林业育种工作推向一个新的发展阶段。 【关键词】林木育种； 生物技术；应用 1 林木育种技术发展情况和未来林木育种技术发展方向 早在四百年前，国外科学家就开始研究林木种内遗传变异。到了上世纪四十年代，才开始对部分树木品种进行树木遗传改良工作。在1950年代之前，美国科学家研究的林木改良课题还没有引起社会的足够重视，反而受到许多环保人士的指责。因此，林木育种改良工作真正获得快速发展，也是最近半个世纪以来的事情。 林木遗传改良属于一门应用性学科，其工作目的就是为了提供大量具有更好品质的树木繁殖种子。评价林木育种工作的好坏，必须从它的实用性角度来开展工作。经过数十年的发展，中外科学家在林木育种研究方面取得了比较突出的成就，为促进林木事业的发展作出了十分重要的奉献。美国加州雪松研究学会采用初级筛选种苗法建立幼苗园，材积增益为7.9% ～11.9% ， 林分的实际增益达20%。该研究学会经过45年的探索，累计投入研究经费高达9600万美元，用改良的种子繁殖出了林木面积685万平方米，通过林木品质改造直接创造了25亿美元经济产值。这是十分鼓舞人心的一项科学实践活动。加拿大、瑞典、新西兰、德国、英国等国家都利用自身良好的植被条件，采取科学化的育种方法，不仅大大提高了本国木擦总产量，而且还出口到国外，带来了巨大的外汇收入。在北欧地区，虽然天气十分寒冷，但是科学家们也没有放弃林木育种科研工作，目前取得成就最大的是瑞士，其种子园种子造林的增效为11%～ 16% ， 由测定亲本建立的第三代种子园，增效在27% 左右。我国科学家也取得了不小成就，由大兴安岭林区管理站与东北大学合作改良的杉木、马尾松品种，其种植增益也超过了25%；河南嵩山林业局采用无形改良技术筛选桉树品种造林， 使人工林产量取得了突破性增长，由年产715万立方米增加到了1100万立方米； 而采用同种改良技术的湿地松林木材产量也提升了一倍之多。林木遗传改良技术之所以能够在短短五十年的时间里，在全球上百个国家推广和普及，不是一种偶然因素，而是由其自身存在的价值所决定，目前许多国家已将该技术作为一项重要的林木生产技术在国内普通和应用。 进入到1980 年代， 我国许多林业局已主导推进了多个改良树种种植林， 在华南地区，已开始尝试采用种子园单亲混系种子造林， 大大提高了国内林业生产技术水平，缩小了与国际先进育种技术的差距。经过二十多年的发展，我们的林木育种工作开展到什么进度，取得了什么样的成就？有多少种植林采用了第二代育种技术？ 从这个角度来衡量国内的林业发展水平，可能更容易发现国内育种技术不是进步了，而是不断拉大了与发达国家的技术差距。 这必须引起国内科学家的足够重视。 2 生物技术在林木遗传育种中应用 林木的特点是生长发育周期长， 遗传杂合性高，个体占据空间大， 性状在幼年和成年期变化大等等，这些特性影响林木育种的进展。通过生长早- 晚期相关的研究， 生理生化指标的分析， 采取相应措施， 虽取得了不小进展， 但林木的特点仍然是限制发展的因素。同时， 自然界现有树木的特性， 也不能完全令人满意， 人们期望创造出单个性状更好， 或综合具有多种优良性状的品种。人们的需求是科技进步的动力，而上世纪80 年代生物技术的兴起， 正为解决这些问题提供了条件。可见， 生物技术在林木遗传育种中的研究不是偶然的。生物技术在林木遗传育种中的研究主要有两个方面， 即遗传标记和基因工程。 指纹识别技术和辅助选择已开始用于林木遗传育种研究。国外在杨树、落叶松、云杉等少数树种中用于识别无性系或鉴别基因型， 以消除收集种子或穗条的误判， 对个体亲缘关系作出判断， 或对隔离套袋，种子园中花粉传播、授精作出评价。1995 年美国华盛顿大学构建了毛果杨@ 美洲黑杨遗传图谱， 并得出后代树高、胸径、材积等的变异主要受几个主要基因所控制的结论。至今已对杨树、松树、桉树等10 余个树种一些重要数量性状作了定位。我国于1997 年南京林业大学首次用RAPD 标记构建了马尾松连锁图，随后， 在杨树、杉木、桉树中也有构建连锁图谱的报道， 并探讨了木材密度、性别分化的基因定位。但是，目前林木分子标记辅助选择育种尚处于起步阶段，辅助选择仅见到火炬松抗旱性及美洲栗抗栗疫病的报道。 显然，如果可以根据遗传图谱来挑选优质基因，就可以摆脱环境对育种工作的限制，不用花费较长时间等待树木缓慢成长， 甚至在种子发芽后就可以对家系及家系内大量个体进行准确选择， 将会有重大意义。这是分子标记潜在的优势， 是林木育种工作者所追求的。但是， 今天距这个目标尚远， 从技术考虑还存在不少问题， 诸如： （1）虽然已在主要树种中找到了一些与数量经济性状相关的遗传标记， 但为数不多， 能确凿鉴别数量性状的位点极少， 重要性状的分子标记与目标性状间的距离仍较大， 目前构建的遗传图谱密度普遍偏低， 尚没有达到实用目的。 （2）分子标记， 特别是数量性状分子标记， 在不同遗传背景中易受影响， 表现不稳定， 有少数标记虽能用于鉴别特定的群体， 但适用范围小。如不能对谱系不同的子代鉴别， 就没有实际意义。 （3）有些方法试验重复性不好， 构制基因图的速度慢。 （4）实验设备及实验费用较高等。林木的特点又妨碍了这一技术迅速发展。因此， 在探索更有效的分子标记系统， 增加分子标记连锁图的密度， QTL 鉴别试验， 创建谱系清楚的较大的群体， 进一步完善试验设计和统计方法等方面， 还需要做大量工作， 只有在理论和技术上有所突破， 才能在林木育种工作中发挥重要作用。 3 结束语 综上所述， 为不断提高国内林木育种技术，促进林业朝着又快又好的方向发展， 我们要将常规育种和生物技术有机融合在一起，有效利用二者的互补性，不断提高国内育种总体水平，本文现提出以下几点措施： （1）要想发挥生物技术的积极作用，必须要建立完备的常规育种繁殖信息资料库，为开展技术融合提供更坚实的技术基础。同时，常规育种技术只有不断创新和发展，才能够不断剔除不良品种，不断提升量刑树种品质，只有这样才能够更好的取得育林成就。常规育种与新技术具有很好的互补性，能够相互促进，但前提是要正确处理好二者之间的关系。 （2）经过总结和分析中外林木育种技术，截止到目前为止，最优秀的良种树林都是依靠常规育种技术培育成功的。从世界主流林木育种技术来看，常规育种技术依然是使用最频繁的一种选种技术，也是技术最成熟的。因此，必须树立常规育种为主要发展技术的地位，要继续增大常规育种技术的科研经费投入和人力投入，为其发展创造更好的条件。 （3）生物技术虽然具有较强的应用功能，但是没有取得足够的成功应用经验，还存在诸多技术障碍。遗传图谱和辅助选择距实用目标还远， 基因工程也还提供不出对生产具有实际意义的良种， 更何况还存在公众担心的安全问题。生物技术需要开发创新， 只能由具备条件的少数单位、少数人员去探索， 不能全面铺开。 参考文献： [1]王瑞林.林木育种基因技术研究[ J].华中农业大学学报， 2003（ 7）.
【摘 要】林木育种的最终目的是要培育出更优质的树木种苗，是一门实践性很强的育种技术。本文首先介绍了中外林木育种的发展过程，以及主要育种方法和当前科学家取得的主要科研成果，并对比分析了中外林业技术发展特点和差别。本文认为，要想在林木育种事业上取得更大的突破和成就，应考虑将生物技术融入到常规育种技术当中，使得两种学科不断融合、不断衍生新的育种技术，将林业育种工作推向一个新的发展阶段。 【关键词】林木育种； 生物技术；应用 1 林木育种技术发展情况和未来林木育种技术发展方向 早在四百年前，国外科学家就开始研究林木种内遗传变异。到了上世纪四十年代，才开始对部分树木品种进行树木遗传改良工作。在1950年代之前，美国科学家研究的林木改良课题还没有引起社会的足够重视，反而受到许多环保人士的指责。因此，林木育种改良工作真正获得快速发展，也是最近半个世纪以来的事情。 林木遗传改良属于一门应用性学科，其工作目的就是为了提供大量具有更好品质的树木繁殖种子。评价林木育种工作的好坏，必须从它的实用性角度来开展工作。经过数十年的发展，中外科学家在林木育种研究方面取得了比较突出的成就，为促进林木事业的发展作出了十分重要的奉献。美国加州雪松研究学会采用初级筛选种苗法建立幼苗园，材积增益为7.9% ～11.9% ， 林分的实际增益达20%。该研究学会经过45年的探索，累计投入研究经费高达9600万美元，用改良的种子繁殖出了林木面积685万平方米，通过林木品质改造直接创造了25亿美元经济产值。这是十分鼓舞人心的一项科学实践活动。加拿大、瑞典、新西兰、德国、英国等国家都利用自身良好的植被条件，采取科学化的育种方法，不仅大大提高了本国木擦总产量，而且还出口到国外，带来了巨大的外汇收入。在北欧地区，虽然天气十分寒冷，但是科学家们也没有放弃林木育种科研工作，目前取得成就最大的是瑞士，其种子园种子造林的增效为11%～ 16% ， 由测定亲本建立的第三代种子园，增效在27% 左右。我国科学家也取得了不小成就，由大兴安岭林区管理站与东北大学合作改良的杉木、马尾松品种，其种植增益也超过了25%；河南嵩山林业局采用无形改良技术筛选桉树品种造林， 使人工林产量取得了突破性增长，由年产715万立方米增加到了1100万立方米； 而采用同种改良技术的湿地松林木材产量也提升了一倍之多。林木遗传改良技术之所以能够在短短五十年的时间里，在全球上百个国家推广和普及，不是一种偶然因素，而是由其自身存在的价值所决定，目前许多国家已将该技术作为一项重要的林木生产技术在国内普通和应用。 进入到1980 年代， 我国许多林业局已主导推进了多个改良树种种植林， 在华南地区，已开始尝试采用种子园单亲混系种子造林， 大大提高了国内林业生产技术水平，缩小了与国际先进育种技术的差距。经过二十多年的发展，我们的林木育种工作开展到什么进度，取得了什么样的成就？有多少种植林采用了第二代育种技术？ 从这个角度来衡量国内的林业发展水平，可能更容易发现国内育种技术不是进步了，而是不断拉大了与发达国家的技术差距。 这必须引起国内科学家的足够重视。 2 生物技术在林木遗传育种中应用 林木的特点是生长发育周期长， 遗传杂合性高，个体占据空间大， 性状在幼年和成年期变化大等等，这些特性影响林木育种的进展。通过生长早- 晚期相关的研究， 生理生化指标的分析， 采取相应措施， 虽取得了不小进展， 但林木的特点仍然是限制发展的因素。同时， 自然界现有树木的特性， 也不能完全令人满意， 人们期望创造出单个性状更好， 或综合具有多种优良性状的品种。人们的需求是科技进步的动力，而上世纪80 年代生物技术的兴起， 正为解决这些问题提供了条件。可见， 生物技术在林木遗传育种中的研究不是偶然的。生物技术在林木遗传育种中的研究主要有两个方面， 即遗传标记和基因工程。 指纹识别技术和辅助选择已开始用于林木遗传育种研究。国外在杨树、落叶松、云杉等少数树种中用于识别无性系或鉴别基因型， 以消除收集种子或穗条的误判， 对个体亲缘关系作出判断， 或对隔离套袋，种子园中花粉传播、授精作出评价。1995 年美国华盛顿大学构建了毛果杨@ 美洲黑杨遗传图谱， 并得出后代树高、胸径、材积等的变异主要受几个主要基因所控制的结论。至今已对杨树、松树、桉树等10 余个树种一些重要数量性状作了定位。我国于1997 年南京林业大学首次用RAPD 标记构建了马尾松连锁图，随后， 在杨树、杉木、桉树中也有构建连锁图谱的报道， 并探讨了木材密度、性别分化的基因定位。但是，目前林木分子标记辅助选择育种尚处于起步阶段，辅助选择仅见到火炬松抗旱性及美洲栗抗栗疫病的报道。 显然，如果可以根据遗传图谱来挑选优质基因，就可以摆脱环境对育种工作的限制，不用花费较长时间等待树木缓慢成长， 甚至在种子发芽后就可以对家系及家系内大量个体进行准确选择， 将会有重大意义。这是分子标记潜在的优势， 是林木育种工作者所追求的。但是， 今天距这个目标尚远， 从技术考虑还存在不少问题， 诸如： （1）虽然已在主要树种中找到了一些与数量经济性状相关的遗传标记， 但为数不多， 能确凿鉴别数量性状的位点极少， 重要性状的分子标记与目标性状间的距离仍较大， 目前构建的遗传图谱密度普遍偏低， 尚没有达到实用目的。 （2）分子标记， 特别是数量性状分子标记， 在不同遗传背景中易受影响， 表现不稳定， 有少数标记虽能用于鉴别特定的群体， 但适用范围小。如不能对谱系不同的子代鉴别， 就没有实际意义。 （3）有些方法试验重复性不好， 构制基因图的速度慢。 （4）实验设备及实验费用较高等。林木的特点又妨碍了这一技术迅速发展。因此， 在探索更有效的分子标记系统， 增加分子标记连锁图的密度， QTL 鉴别试验， 创建谱系清楚的较大的群体， 进一步完善试验设计和统计方法等方面， 还需要做大量工作， 只有在理论和技术上有所突破， 才能在林木育种工作中发挥重要作用。 3 结束语 综上所述， 为不断提高国内林木育种技术，促进林业朝着又快又好的方向发展， 我们要将常规育种和生物技术有机融合在一起，有效利用二者的互补性，不断提高国内育种总体水平，本文现提出以下几点措施： （1）要想发挥生物技术的积极作用，必须要建立完备的常规育种繁殖信息资料库，为开展技术融合提供更坚实的技术基础。同时，常规育种技术只有不断创新和发展，才能够不断剔除不良品种，不断提升量刑树种品质，只有这样才能够更好的取得育林成就。常规育种与新技术具有很好的互补性，能够相互促进，但前提是要正确处理好二者之间的关系。 （2）经过总结和分析中外林木育种技术，截止到目前为止，最优秀的良种树林都是依靠常规育种技术培育成功的。从世界主流林木育种技术来看，常规育种技术依然是使用最频繁的一种选种技术，也是技术最成熟的。因此，必须树立常规育种为主要发展技术的地位，要继续增大常规育种技术的科研经费投入和人力投入，为其发展创造更好的条件。 （3）生物技术虽然具有较强的应用功能，但是没有取得足够的成功应用经验，还存在诸多技术障碍。遗传图谱和辅助选择距实用目标还远， 基因工程也还提供不出对生产具有实际意义的良种， 更何况还存在公众担心的安全问题。生物技术需要开发创新， 只能由具备条件的少数单位、少数人员去探索， 不能全面铺开。 参考文献： [1]王瑞林.林木育种基因技术研究[ J].华中农业大学学报， 2003（ 7）.