迎接21世纪现代林木生物技术育种的挑战

林木组织培养及其工厂化育苗技术,细菌工程种苗工厂化生产新技术,林木体细胞胚胎发生、植株再生和人工程子技术,林木原生质体培养和细菌杂交,体细胞突变体的筛选与利用和林木基因工程育种等是林业面向２１世纪的新型产业关键技术。２１世纪我国林业生物技术育种,要充分重视拥有自主知识产权的林木基因和基因工程品种培育,同时林木基因工程应从单基因生物抗性转向持久抗性,生物抗体转向非生物因子抗性;要重视优良基因型的体细胞胚胎发生工程的实用化和自动化研究,常规育种技术与现代生物技术有机结合,林木转基因植株的环境安全性评估问题也应予以重视。     

林木遗传育种研究进展

林木遗传育种是研究森林遗传和林木良种选育理论与技术的科学。其因林木地理变异规律研究而萌芽,伴随着遗传学基本理论体系形成完成奠基,在不断推动遗传改良以满足人工林高效培育的良种急需中实现林木遗传育种现代理论和技术体系构建,并在进入21世纪之后开启了分子设计育种的深入发展阶段。经过近两个世纪的创新发展,林木遗传育种形成了一个适合树木生物学特点、遗传基础研究与育种创新应用紧密结合并协同发展的学科体系。其中,基于轮回选择不断推进以选择、交配、遗传测定为核心的育种循环,完成更高轮次的基本群体、育种群体、选择群体和生产群体建设,是可持续遗传改良的根本所在。在此基础上,或通过远缘杂交选育杂种优势突出的林木品种;或基于有性多倍体化开展多倍体育种,综合利用杂种优势和倍性优势,实现林木多目标性状改良;或采用转基因和基因编辑等分子育种技术,进一步改良已有林木品种或优异种质等。而林木良种生产仍然依赖传统的种子园制种和无性系制种,其中体胚发生技术实用化将是进一步实现种子繁殖树种遗传改良水平提升的有效途径。推动林木育种理论和技术创新,提高育种效率和效果,选育产量更高、品质更优、抗逆性更强、适应性更广的林木良种并应用于生产,保证用更少的人工林面积生产更多的木材及林产品,以减少对天然林的依赖,林木遗传育种在未来将发挥更大的作用。     

现代林木育种关键核心技术研究现状与展望

良种是提升人工林生产力和增强其碳汇能力的重要基础。“林业种质资源培育与质量提升”是国家“十四五”重点研发任务之一。突破制约林木育种效率和遗传增益提升的瓶颈对于保障国家木材安全和实现“双碳”目标具有十分重要的战略意义。由于传统林木育种周期长、效率低、表型选择精度差,以分子育种为代表的现代育种技术可以显著缩短林木育种周期,精准改良目标性状,成为实现高效林木遗传改良的关键途径。笔者分析了限制林木遗传改良进程的主要问题,阐述了全基因组选择育种等现代林木育种关键核心技术的发展现状及应用情况,并对这些技术未来发展方向进行了展望,为加速林木遗传改良的重大技术创新提供参考。     

南京林業大學林木遗传与生物技术

林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室(南京林业大学),源于1955年由我国林木育种奠基人叶培忠教授组建的林木遗传育种研究室。现由国家级重点学科——林木遗传育种学科和林产化学加工工程学科中植物纤维资源利用与生物质     

南京林业大学林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室

林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室(南京林业大学),源于1955年由我国林木育种奠基人叶培忠教授组建的林木遗传育种研究室。现由国家级重点学科——林木遗传育种学科和林产化学加工工程学科中植物纤维资源利用与生物质转化方向的研究人员组成。其中,包括中国工程院院士1人     

新世纪中国林木遗传育种发展战略

从中国生态公益林、商品林、经济林等建设对优质、高产、抗性、稳定林木新品种需求的紧迫性出发,分析了我国林木遗传育种工作 的现状,提出以基因工程为主体的生物技术、“种子卫星”航天搭载育种、常规育种和林木种质资源保存等４个方面的工作,是新世纪中国林木育种技术需求的重点内容,也是为西部地区生态环境建设、速生丰度林建设、经济林良种基地建设提供优良新品种的基础和关键。     

教育部-江苏省共建重点开放实验室——林木遗传与生物技术重点实验室

南京林业大学林木遗传与生物技术重点实验室,前身为1955年由我国著名的林木育种学家叶培忠教授在国内首先组建的林木遗传育种教研室。1985年更名为“林木遗传育种研究所”。1933年以林木遗传育种研究所为基础,组建“林木遗传和基因工程重点实验室”,1995年被国家林业部遴选为“林木遗传和基因工程林业部重点实验室”。     

林木多倍体诱导研究的历史与现状

本文综述了林木多倍体诱导研究领域的历史与现状 在Dustin等人发现了秋水仙素在多倍体诱导上的巨大作用以后的 60多年中 ,研究人员运用秋水仙素处理诱导的方法获得了大量的植物人工多倍体 ,其中有一部分已被成功的用于农作物的育种与改良 在林木的人工多倍体中 ,阔叶树的多倍体表现要好于针叶树 ,它们经常表现出比其二倍体原种更好的生长特性和木材品质 随着多倍体诱导技术的日益成熟 ,多倍体育种将在林木改良领域展现出越来越多的应用潜力     

林木抗旱性研究进展

根据国内外林木抗旱性研究现状,综述了林木抵御干旱的机制、抗旱性指标、抗旱性鉴定技术、抗旱树种和优良种质选育等方面的研究进展,并就林木抗旱性研究领域存在的相关问题进行了讨论,指出机理性研究、常规方法与生物技术有机结合、根系研究、林木抗旱性选育、林木抗旱性的动态跟踪分析等与林木抗旱性相关的研究趋势。     

基因工程:林业可持续发展的未来

完善目标要求林木生物量可持续和更加环保的增长,在树种培育过程中优良性状表达基因的引入或修饰就显得尤为重要。林木基因工程目前研究重点在于特征性状表达基因的高效引入和表达,从而增强林木对生物和非生物胁迫的耐受性、木材性质、成根能力和植物除污等。