郭秋庚

(江西省吉水縣林業(yè)公司水南采育林場 江西吉安 331613)

維護生態(tài)平衡、改善生態(tài)環(huán)境,在實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中,林業(yè)的作用可謂重大。但令人擔憂的是,我國本來就屬于少林國家,隨著人口的增加和對林木資源的破壞,我國的林木資源越來越少。林木資源的供給與社會需求之間的矛盾越來越尖銳。

隨著形勢的發(fā)展,人類逐漸認識到了保護資源的重要性,造林更新作為建設生態(tài)型社會的一個重要途徑被提上了日程,培育林木新品種便是其中的一項主要內(nèi)容。

一粒種子可以改變林業(yè)的命運,甚至改變一個國家發(fā)展的命運。林木育種是人工林產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要的基本手段,有助于提高林地生產(chǎn)力,增加森林供給,改善森林質(zhì)量,維護生物多樣性,可以實現(xiàn)林業(yè)科學發(fā)展。

林木育種包括常規(guī)育種與生物技術育種。林木常規(guī)育種包括外來干涉樹種引進、種源和優(yōu)樹選擇、交配、子代測定、無性系測定以及種子園和采穗圃等技術內(nèi)容。生物技術育種是在傳統(tǒng)遺傳育種基礎上,加強新技術開發(fā),在遺傳因子的發(fā)現(xiàn)獲取、改良上取得突破,創(chuàng)造和培育新品種。

先進的培育技術可以提高培育率,加快林木培育工作效率,要重視培育新技術的運用。

隨著生命科學領域內(nèi)細胞遺傳學等新興學科的迅速發(fā)展,國外林木育種研究領域也隨之相應呈現(xiàn)出了重要特征。

林木育種在許多國家現(xiàn)代林業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。瑞典是世界上最早開展林木育種的國家。這里的主要造林樹種歐洲赤松和歐洲云杉已全部實現(xiàn)由無性系種子園提供種子。美國東南部地區(qū),是世界上林木育種成效最顯著的地區(qū)之一。在這里,科研人員已經(jīng)將濕地松、火炬松的遺傳改良發(fā)展到第帶種子園。

越來越多的現(xiàn)代化技術如基因工程技術等多種高新技術使大規(guī)模良種繁育成為可能。

1 利用基因技術培育林木

基因工程是指把在體外插入病毒、質(zhì)?；蚱渌d體分子的核酸分子(目的基因)導入受體細胞內(nèi)進行無性繁殖,使重組基因在受體細胞內(nèi)表達,產(chǎn)生出人類需要的基因產(chǎn)物。

植物基因工程在目前社會中已經(jīng)被應用在各個生產(chǎn)領域中。在林業(yè)工程中采用基因工程對林木新品種進行培育和改良,有助于減少環(huán)境污染,提高林業(yè)效率。

蟲害是林業(yè)生產(chǎn)的大敵采用常規(guī)育種手段對林木抗蟲性進行改良,不僅周期長,而且抗性資源少,限制了林木的抗性育種。運用基因工程技術培育抗性品種則成為最有效的生物防治之一。

在耐鹽堿基因工程方面,采用先進的轉(zhuǎn)基因技術,有利于對植物復雜的抗旱、耐鹽機制開展研究,了解植物一系列形態(tài)和代謝過程的變化。結(jié)合在干旱地區(qū)、海灘種植及可用海水澆灌的林木,開展多基因的轉(zhuǎn)化研究,可以增加外援基因的表達效率。

利用基因技術,體胚誘導技術、細胞雜交技術等尖端技術不斷發(fā)展。目前,美國、德國等林業(yè)發(fā)達國家普遍利用組培技術進行了大規(guī)模工廠化育苗,取得了令人矚目的成績。

2 多世代育種技術

林木多世代育種的關鍵是維持育種項目的遺傳基礎,保持育種群體的基因多樣性。過去,育種工作大多沒有過多考慮多樣性的保存,也沒有在提高遺傳增益、保持基因多樣性和減少近親交配的多重目標方面取得突破。近親繁殖及基因多樣性對群體的長期遺傳變異力、對適應未來氣候和環(huán)境變化的能力以及對其它生物學特性,如抗病蟲能力等起重要作用。在育種群體或種子園內(nèi),建立優(yōu)化育種模型對遺傳材料進行優(yōu)化配置是一種可行的方法。通過其它育種方法如無性系選育和高世代育種可獲得更大的遺傳增益。

3 利用激光進行育苗

利用激光輻照生物體誘導其發(fā)生遺傳性變異,再根據(jù)育種目標進行選擇和培育新品種就是激光育種技術。激光具有極高的功率密度,可被應用于種子催芽和誘變育種,作為林木和園藝植物育種和基因改良的新技術手段。

我國廣大育種工作者不懈努力,最近幾年,激光誘變育種研究有了新的進展。

激光被應用于育種主要體現(xiàn)在:可以刺激植物種子催芽。小劑量激光輻照對生物有刺激效應。研究已表明,種子的休眠狀態(tài)可以被激光輻照打破,這樣種子活力得到提高,形態(tài)結(jié)構(gòu)得到改善,植株生長發(fā)育更好。激光輻照誘變育種技術操作簡單、安全,正變率高,輻射損傷輕,誘變當代即可出現(xiàn)遺傳性突變等特點,是林木遺傳育種研究中一種十分有效的技術手段。

此外,激光加熱還可引起林木種子一系列的變化,如酶失活、蛋白質(zhì)變性,促使生物產(chǎn)生生理遺傳變異。再如,激光加熱以后,電磁場發(fā)揮作用,產(chǎn)生自由基導致DNA損傷,種子的微觀結(jié)構(gòu)改變,進而引起遺傳突變。

4 林木容器育苗技術

容器育苗技術具有諸多優(yōu)點,如育苗周期短,苗木健壯整齊,運輸方便不會傷根,成活率高等。相對傳統(tǒng)造林方式,容器育苗能夠節(jié)約種子,縮短苗期,減少苗圃占地。尤其在對一些種子昂貴且成活率低的林木來說,容器育苗技術顯得尤為重要。

容器育苗中最關鍵的技術就是育苗基質(zhì)的配比和育苗容器的選擇。

容器形狀不同,所育苗的根系發(fā)育情況也會有所不同。研究表明,塑料薄膜容器所育樹苗生長勢態(tài)良好,長勢均勻,生長速度也非?？?苗木在水滴形容器中培育,生長側(cè)根多,且根系質(zhì)量良好。對于容器的選擇,用的較普遍的有:穴盤、薄膜容器、紙質(zhì)容器、硬塑杯等。其中,塑料薄膜容器適用百日苗。但對于所需培育時間較長的苗木,培育過程中易生窩根。紙杯容器易于折疊運輸,種植過程中也可以帶筒定植,方式簡便,且節(jié)約土地并能防止肥料流失。

選擇育苗地時,溫度、濕度的控制能力是應該考慮的主要內(nèi)容。樹種及生物學特性決定了不同樹種培養(yǎng)基質(zhì)的配制方法。但不管哪種方法,所有的培養(yǎng)基都需要透氣性好、能保水性,肥分較高、質(zhì)地輕盈,還得沒有病蟲害、雜草種。

新技術的應用加快了林木育種發(fā)展的腳步,但需要注意的是,重視高新技術不能排斥常規(guī)育種技術。育種新技術必須以常規(guī)育種項目為依托,才能真正發(fā)揮作用。高新技術不能脫離常規(guī)的良種選育、試驗等方面技術,要走高新技術與常規(guī)技術相結(jié)合的路子。

[1]崔學松.重視林木培育,加快造林更新.中國農(nóng)業(yè)信息,2013.1 5.

[2]曾成林張傳承.淺論國有林區(qū)更新造林的改革措施.科技創(chuàng)新與應用,2012.14.

[3]韋如萍.林木育苗技術研究綜述.山西林業(yè)科技,2002.09.

[4]鄧宇劉志峰.溫室容器育苗基質(zhì)及苗木生長規(guī)律的研究.林業(yè)科學,2000.09.