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。     

福建省林木遗传育种学科发展研究报告

该文阐述了国内外林木遗传育种学科发展的现状,分析了国内外林木遗传育种学科发展的趋势、面临的挑战,以及我国林木遗传育种学科的发展思路和目标、战略任务、关键技术和战略对策,阐述了福建省林木遗传育种研究的现状、面临的新形势,以及战略对策.     

原位杂交在林木遗传育种上的应用现状和前景

概述了原位杂交技术的各种方法及其运用条件，分析在林木染色体水平和分析水平上的研究进展。该项技术目前主要应用于：１）鉴别种内和种间染色体间的差异，构建核型；２）探索种的起源和进化；３）结合荧光带纹研究基因组结构、有机组成和空间提列。还对该技术在林木遗传育种上的应用前景作了展望。     

林木分子育种研究的基因组学信息资源述评

分子育种是指利用与性状相关的DNA标记进行选育,也称标记辅助选择或标记辅助育种,广义上还包括基因工程育种和基因组学辅助育种。林木分子育种为早期选择和加速育种提供了极具潜力的高效手段。笔者对林木分子育种研究的基因组学信息资源进行了进展综述和前景展望。近30年来,林木分子标记技术从早期的低通量方法发展到目前基于微阵列芯片和新一代测序的高通量技术,如测序分型、转录组测序、重测序、扩增子测序和外显子组测序等,并广泛用于连锁作图、关联分析和基因组选择等林木性状相关的DNA变异检测研究。随着2006年毛果杨基因组序列的发表,已有50余个树种完成了基因组测序。基于连锁作图和关联研究检测了林木10余个属生长、材性和抗逆及非木质产品品质等性状相关的大量基因组位点,主要趋势表现为：① 表型广泛,涵盖经济性状、生理指标和代谢成分等;②标记数量成千上万甚至上百万,覆盖全基因组;③转录组和降解组等多组学的分子变异开始应用;④ 利用大群体以提高位点检测的精度;⑤ 重视环境的影响,大田试验设置多个地点,解析QTL与环境、年份的互作效应;⑥ 结合参考基因组序列和/或转录组差异表达基因进一步挖掘性状相关的候选基因,建立了桉属、松属和云杉属等主要造林树种的基因组选择模型。此外,积累了泛基因组、相关软件和算法、功能基因、基因组编辑技术及网站和数据库等其他信息资源。林木分子育种面临的挑战主要包括：① 如何获得稳定性好的性状相关基因组位点和基因组选择（GS）模型;② 缺乏自动化、无损和高通量的表型测定技术;③对大基因组的针叶树和一些多倍体树种,仍难获得高质量的基因组序列;④ 标记辅助选择增加了常规育种之外的费用,且存在不确定性;⑤多数树种的加速育种仍较困难。后基因组时代的林木分子育种将有效结合到常规育种程序中,显著促进遗传增益的提高。     

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。     

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。     

森林遗传管理的现代基础理论与技术——林木遗传育种学

林木遗传育种学是以现代生物科学、现代林学及有关自然科学的成就为基础的一门应用科学,是森林遗传学的重要基础。森林遗传学的研究提供了树木个体或群体遗传特性的信息,确定树木之间或树种之间的遗传关系,为森林资源的保存、开发和利用提供理论基础。林木育种是营林技术的组成部分,其目的是为了提高和维护森林的生产力、再生能力和生物多样性。在国土生态环境建设和林业产业体系建设中,对森林或林木的遗传性进行有效的管理、控制和改造,是促进林业高效和可持续发展的重要技术措施。     

林木RAPD标记技术研究进展

综述了RAPD该标记在国内外林木遗传图谱构建、群体遗传多样性分析、系统进化研究、品种分类鉴定、DNA指纹分析和性状遗传品质改良等方面的研究进展和发展趋势, 指出随着理论和实验技术研究的不断深入, 分子标记技术将使林业生产迈上新的台阶.     

地方农林院校林木遗传育种课程教学改革实践探索

林木遗传育种学是林学专业的一门理论与实践结合非常紧密的专业基础课程。根据学生掌握知识结构的一般规律和人才市场对林学专业毕业生知识和能力的要求,对林木遗传育种的教学内容、教学模式和方法、实验和实践教学进行了一系列的改革。通过近年来的教学实践表明,这些改革措施比较适合林学专业学生的学习要求,充分调动了学生学习的积极性和主动性,增加了学生和任课教师之间的互动性,提高了学生的实际动手和创新能力,对于教学质量的提高起到了很好的促进作用。     

耐盐碱油菜品种选育及修复利用盐碱地研究进展

中国有1.0×108 ha盐碱地资源,其中0.33×108 ha有开发利用潜力.修复、利用盐碱地有重要的经济、生态和社会效益.经过10多年的研究,华中农业大学选育出耐盐碱甘蓝型油菜华油杂62等品种,在中国滨海盐碱地和内陆盐碱地均能生长良好,可收获青鲜油菜4.5×104～7.5×104 kg/ha,也可翻耕作绿肥.耐...     

林木与病原菌分子互作机制研究进展

近年来林木与病原菌互作的分子机制研究成果丰硕,尤其是HIGS与CRISPR/Cas9等技术的发展,促进了林木病原菌关键致病基因的功能、病原菌基因组与转录组学、病原菌效应蛋白、林木抗病基因功能、林木抗病与生长平衡、林木抗病分子育种等多个层面研究的快速发展.从植物-病原菌分子互作的基本问题出发,综述了国内外林木-病原菌分子...     

中国银杏种植业良种化进程的思路

阐述良种化的概念和意义;根据我国银杏生产发展的现状,提出中国银杏种植业现阶段良种化的进程是：加快产区良种选育和新发展区良种引种试验,加快良种苗木繁殖体系建设,用良种接穗改造低产劣种株,同时稳步发展良种苗种植;认为银杏在现阶段只宜采用科学的选择育种方式。     

DNA分子标记技术在菠菜遗传育种中的应用研究进展

简述了DNA分子标记的种类和特点,综述了分子标记技术在菠菜遗传育种中的主要应用,包括:性别鉴定、抗病菠菜育种、高产优质菠菜培育、物种亲缘关系和遗传多样性研究,及分子标记辅助育种等方面的研究进展,并对分子标记技术的发展和应用前景进行了展望.     

我国桉树遗传育种研究进展

桃金娘科(Myrtaceae)桉属(Eucalyptus)、杯果木属(Angophora)和伞房属(Corymbia)树种统称桉树,引入我国已有130余年的历史,是重要的工业用材林树种。我国桉树遗传育种研究始于20世纪60年代的种子园建设和70年代后期的种源试验,一些技术显著促进了其进程,主要有:①早期的种子园技术促进了无性繁殖困难树种的有性扩繁;②20世纪90年代兴起的扦插和组织培养技术推动了优良无性系选育与应用;③20世纪90年代末分子标记技术开启了我国桉树分子育种研究的新纪元;④21世纪初转基因技术为品种创制提供了崭新的手段;⑤刚尝试的基因组编辑技术展现了巨大的应用潜力。桉树育种策略和种质资源是其遗传育种研究的基础,已对一些树种制定了育种策略和育种计划,兼顾纯种内轮回选择和杂种无性系的选育,主要经济性状包括材积生长、木材密度、抗病虫和抗风等;累计已收集了近200个树种3 000余个家系的种质资源。我国桉树遗传育种研究已取得显著进展,主要包括:①几个主要树种的轮回选择和世代改良,仅尾叶桉(E. urophylla)进入了第3个世代;②杂交育种的成效显著,培育了目前仍主栽的DH32-29和DH33-27等优良杂种无性系;③无性系育种结合无性繁殖技术(尤其是组织培养)的研发,极大地推动了无性系林业的发展;④开发了多种分子标记,包括基于新一代测序技术的标记,并基于分子标记利用连锁作图和关联分析的方法,在尾叶桉等6个树种中检测了与生长、材性和/或抗逆等性状相关的基因组位点;⑤已对逆境响应、激素和木材形成等相关的功能基因进行了克隆和表达分析,一些功能基因显示了较好的育种应用潜力;⑥已优化遗传转化体系,获得了转基因植株,并尝试了基因组编辑的可行性。但是,我国桉树遗传育种研究仍面临诸多挑战,如基因型×环境互作的复杂性和高质量基因组/泛基因组的缺乏,种质资源流失,新无性系缺乏,尚待从头克隆和鉴定具有育种价值的优异基因,基因组选择实用性有待探索,遗传转化率需进一步提高等。桉树遗传育种研究对促进我国林业生产的意义是显著的,将有望在高世代改良、种质资源的长期评价、杂种优势的机制与利用、基因组选择的有效应用和转基因与基因组编辑技术等方面取得突破。     

我国经济林研究主要进展及有待突破的关键技术

经济林是我国森林资源的重要组成部分,具有较好的生态、经济和社会效益,在促进农村经济发展和山区农民增收中发挥着重要作用。笔者在全面介绍我国经济林产业发展现状的基础上,从经济林种质资源收集与利用、良种选育、丰产栽培机理机制和经济林产品加工利用等方面综述各领域的主要研究进展。提出基因编辑与分子设计育种技术、利用微生物培肥地力新技术、智慧林业理论与技术、提高抵御非生物胁迫能力技术、优化光合作用提高光能利用率新技术,以及经济林高附加值产品研发技术是未来经济林研究有待实现突破的关键技术。     

Local-scale drivers of multi-stemmed tree formation in Acer,in a temperate forest of Northeast China

Acer is an important genus in temperate forests in Northeast China.Individual Acer trees can re-sprout from the root collar and can occur in clonal units,either as a single-stemmed or multi-stemmed tree.However,the factors that induce multiple-stems in Acer remain only partly understood.In this study,we determined the relative importance of abiotic and biotic variables in driving the production of multiple-stems in this genus,within a 25-hm~2experimental forest dynamics plot in Changbaishan(CBS)temperate forest.We used generalized linear mixed models to perform analyses at two levels(community-and specieslevel).We found seven Acer species in total within the plot,where they form a key part of the forest community.Our results show that abiotic factors play a more important role in producing multi-stemmed trees at the community level in CBS.At the species level,the relative importance of different factors varied among species.Shrub species tended to have a higher frequency of multi-stemmed trees under stressful conditions,whereas tree species tended to have more multi-stemmed trees in more suitable habitat.Our results indicate that the relative importance of different factors influencing the frequency of multi-stemmed individuals in Acer differs at the community and species level in the temperate forest.