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。     

我国林木良种发展战略

根据我国林木良种发展现状,分析了我国林木良种发展的优势和机遇、劣势和风险;对我国林木良种事业发展的指导思想和目标,林木良种选育、生产、推广应用体系,以及加快我国林木良种化进程的方法和途径等方面的重要问题提出了政策性的建议。     

野生大豆种质资源抗旱性筛选

对360份野生大豆的抗旱性进行初步筛选,选出30份抗旱性不同的野生大豆资源,并调查、记载与抗旱性相关的性状,采用抗旱系数法对30份材料进行分级,研究野生大豆抗旱性潜力,为大豆抗旱性育种储备资源。     

微量元素在林木中的应用研究进展

微量元素对林木生长发育至关重要,它们参与林木呼吸作用、光合作用、营养吸收及激素信号传导等多种生理生化过程。目前与林木生长有关的微量元素共有8种。微量元素与树体营养元素浓度、林木生长量及产量密切相关,是林木施肥与营养诊断的理论基础。笔者对微量元素在林木中的功能、微量元素与林木生长发育、林分类型、土壤和病虫害的关系及林木微量元素吸收转运分子机制、营养诊断等方面的研究现状进行综述,总结了现阶段存在的问题并对未来研究提出建议,认为我国林木可用的微肥品种和产量较少,与国外相关情况相比还有一定差距,且尚未组织微肥生产和制定质量标准,产品未达到多样化、定型化等;不同微量元素之间存在协同或拮抗作用。虽然在生产中尚未完全掌握土壤微量元素分布规律,导致林木施肥存在一定的盲目性,但我国生态农林业的发展已经起步。从我国林木的营养诊断技术、微肥研究利用、高效养分管理和速生丰产林的培育等方面开展深入研究,建议在林木施肥中应用微生物肥,以减缓土地营养衰退趋势,同时要进行树种选优、改良土壤、加强管理来提高林木经营总体效益。     

北京林业大学：提升科技创新能力产学研合作加速林业高校科技成果转化

北京林业大学是以林学、生物学、林业工程学等学科为特色的多科性全国重点大学，在我国林业和生态环境高等教育领域占有重要地位。长期以来，学校充分发挥自身优势，在树木抗逆分子生物学基础以及抗逆植物材料的选育与栽培技术，花卉新品种选育、栽培与应用，林木新品种选育与产业化开发，林业生态工程建设综合技术，     

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。     

小麦离体叶片室内自然干化失水率与品种抗旱性关系的研究

对离体小麦叶片在室内自然干化失水率与品种抗旱性的关系进行了研究，结果表明：离体叶片室内自然干化失水率可作为小麦抗旱育种工作中鉴定评价品系（种）抗旱性的重要水分生理指标。此项技术测定方法简单，样本可容量大，结果较为可靠，适合抗旱育种工作中对大量的杂种世代材料测定和筛选，是一种选育小麦抗旱品种较为实用的方法和技术。     

关于林木种苗发展若干问题的浅析

林业的可持续发展离不开林木种苗的相关工作,无论是林业内部建设,还是生态建设都需要林木种苗作为物种和资源基础,随着林业的发展,现代化和生态化林业成为建设的目标,这就为提升林木种苗的质量提出了更高的要求。该研究以林木种苗工作为核心,对林木种苗中应该重点把握的观念、技术、种质、创新、法律等环节展开了研讨,提供了林木种苗通过产业化、市场化、科学化的发展趋势预测,希望为生态化和现代化林业建设有所启发。     

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...     

重庆文理学院培育的桉树良种获得重庆市林业局颁发的林木良种证书

近年来，重庆文理学院“产、学、研”工作不断上新台阶。由该校引种选育的桉树新品种尾叶桉与巨桉的杂交后代，经过几年的实践应用，正式通过重庆市林木品种委员会的认定，获得了重庆市林业局颁发的林木良种证书。目前，该树种已在重庆市永川、江津、璧山、荣昌、垫江、丰都、涪陵等区县广泛用于退耕还林、速生丰产林、景观生态林、森林城市工程建设中。     

呼和浩特市主要园林树种理化性质及燃烧性研究

树木是森林或园林城市火灾发生的物质基础，也是火灾发生不可避免的因素。园林植物合理的选择和配置是构建生物防火林带的基础工作。对呼和浩特市21种园林树种叶、小枝、大枝进行燃烧性研究，筛选适合北方城市绿地强抗火防火型树种，为园林树种配置提供理论基础。     

巴西陆稻IAPAR9抗旱的根系性状

与其抗旱性呈极显著正相关;IAPAR9有中等发达程度的根系;干旱使根系内导管面积及数目大幅降低,但严重干旱（40%田间持水量）时,IAPAR9仍能维持一定生长量,因为IAPAR9根内导管面积较大,这是其抗旱性较好的物质基础之一.     

热带亚热带喀斯特森林树种的水分生理研究进展

热带亚热带喀斯特地区具有丰富且独特的自然资源,是我国重要的生态功能区,但也面临严重的石漠化问题。水分是影响该地区天然林结构功能和石漠化植被修复的关键环境因素。基于树木水分生理的研究有助于深入地了解喀斯特树种干旱适应策略,可为气候变化背景下喀斯特地区森林(天然林和人工林)的可持续发展提供理论依据。本文从水分来源、木质部水力结构以及蒸腾耗水等方面总结了近年来该区域喀斯特天然林树种在水分适应策略方面的研究进展,发现典型喀斯特树种能够稳定地利用岩溶水,其蒸腾耗水量的季节动态较小,且其茎木质部的抗栓塞能力强,在极端干旱时期可通过脆弱性分割维持水力安全。另外,基于树木水分生理的研究还能够为石漠化生态恢复适宜树种的筛选和人工林的经营管理提供科学依据。部分抗性强、耗水少的珍贵用材树种兼顾生态和经济效益,可用于石漠化地区的植被修复。建议今后的研究结合控制实验平台,长期监测树种生长和水分动态变化,基于多重机制系统阐明喀斯特森林树种的生态适应策略。     

干旱影响森林土壤有机碳周转及积累的研究进展

随着全球气候变暖趋势加剧,伴之而来的干旱问题成为全球关注的热点。干旱对森林生态系统碳积累和周转可能产生显著影响,其主要过程包括植被地上部分和地下部分凋落物对土壤有机碳的输入、凋落物的分解及土壤有机碳的矿化等。笔者综合分析了近年来国内外相关研究成果,对干旱影响森林土壤有机碳的主要过程与机制进行了归纳和总结,结果表明:①干旱通过促进叶片提前脱落,短期增加森林凋落物量,长期干旱则影响森林植物生长,降低森林初级生产力从而降低植物地上凋落物量。轻度和中度干旱下植物为补偿水分缺失增加细根生物量维持植物生命力,重度干旱下植物丧失自我修复能力导致细根生物量降低,干旱也会造成细根死亡率增加。平均而言,全球范围内干旱会造成森林凋落物量降低(1.9%)和细根生物量降低(8.7%),最终减少植物有机碳向土壤的输入量。②干旱可通过改变凋落物化学性质,对分解者——土壤动物、微生物产生胁迫,从而引起凋落物分解速率下降(10%~70%)。干旱使凋落物碳氮含量变化,造成凋落物次生代谢物,如纤维素、木质素、单宁等积累,改变根系分泌物化学组分,从而影响凋落物分解。干旱导致真菌生物量和分解者等土壤动物丰度降低,增加分解者捕食压力,使相关微生物和酶活性下降,造成凋落物分解速率下降。③干旱驱动微生物群落组成变化(真菌细菌比、革兰阳阴细菌比增加),造成微生物生物量下降,活性减弱,此外还会降低腐食动物的摄食活性、酶活性,最终导致土壤有机碳矿化速率下降(10%~50%)。④干旱对土壤有机碳不同组分影响不同,干旱会减小土壤微生物生物量碳(MBC)库(2%~30%),造成表层土壤溶解性有机碳(DOC)积累(30%~60%)。而在全球范围内的不同区域,干旱对土壤有机碳积累的影响也不同,亚热带森林中干旱对土壤有机碳积累的影响多是负面的,热带森林中则相反。总体而言,干旱对森林土壤有机碳库储量影响可能不大,但降低了土壤碳周转效率。而森林土壤有机碳周转过程不仅受干旱这一单一因素影响,温度、物种等因素会共同作用于土壤有机碳的周转与积累,且单因子的简单叠加模拟可能与现实环境中多因子综合对土壤碳通量的影响有一定差别。未来需要通过长期观测、延长控制实验时间、模拟原生环境条件等,开展多因素综合实验,加强干旱对土壤动物和微生物影响的研究,以深入了解干旱对森林土壤有机碳影响的生物学与生态学的过程与机制。     

植物应答高温和干旱胁迫组学研究进展

 近20多年来,基于高通量分析的系统生物学研究飞速发展,组学研究不断拓展。组学研究涉及核酸、蛋白、代谢物、表型等各个层次,包括基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学等一系列组学技术。非生物环境胁迫严重影响植物的生长发育,植物组学的技术方法有助于研究植物对非生物环境胁迫的应答机制。高温和干旱是全球气候变化的两个重要表征,亦是最可能同时出现的两个因子。本文综述基因组学、蛋白组学与代谢组学等组学技术用于分析植物应答高温和干旱胁迫的研究进展,以期为植物应答高温和干旱胁迫研究的未来发展提供参考。     

岷江上游花椒地/林地边界土壤水分分布及影响域

在岷江上游干旱河谷区选取典型的花椒地,林地边界,利用TDR仪测定干旱条件下和雨后0-15cm表土层水分体积分数,刻画沿样带梯度土壤水分分布以及不同时段土壤水分变化,同时用移动窗口法判定土壤水分的边界影响域。结果表明,在干旱河谷区土壤水分体积分数较低并沿样带存在明显的变化,从林地到边界到花椒地土壤水分体积分数基本呈“V”字型变化;而在林地和花椒地内部,水分体积分数呈“W”型波动。干旱时土壤水分体积分数日间变化不大,而雨后水分体积分数逐日递减。土壤水分的影响域在雨后可达14m,干旱时为8m。     

作物抗旱性鉴定方法研究进展(综述)

通过对国内外作物抗旱性研究结果的收集、整理及分析,对作物适应干旱的机理、作物抗旱性鉴定方法以及抗旱性鉴定指标进行了综述,并介绍了该领域今后的研究方向.     

太行山南端森林变迁史的初步研究

本文系统的研究了太行山南端2200年(公元前206年前-1985年)森林变迁、森林生态效益和旱、涝自然灾害频数后,划分为七个时期。秦(公元前206年)前,森林植被完好,森林覆盖率在80％以上,自然生态良性循环,基本上没有旱涝灾害。至东、西汉426年间,森林植被减少,森林覆盖率下降至70％时,已出现了一般性旱涝灾害,均为142年一遇。三国至唐,森林覆盖率下降至50％,出现了特大干旱和特大水灾。此后,随着森林植被的继续减少,自然生态循环向着恶化方向日趋发展。至民国时期,森林覆盖率下降至5％时,旱,涝灾害频数分别为2.1年和1.4年一遇,灾害频繁,交替发生,生态循环极度恶化。建国以来,太行山南端境内的森林总的是发展趋势。党的三中全会以后,采取重大措施,森林植被走向稳步发展的道路。     

云南人工林和天然林对短期与持续干旱响应的差异性?

全球气候变化导致干旱发生的频率,持续时间以及强度不断增加,严重影响森林的正常生长.受人类活动影响,人工林的面积逐渐增大,其对不同强度干旱胁迫的响应是否与天然林存在显著差异,目前仍存在争议.本文以云南省为研究区域,分析了不同时间尺度的气象干旱指数(SPEI)与反映植被生长状态的遥感监测植被指数(MODIS EVI)之间的关系,获得了反映该地区最佳时间尺度SPEI和对水分最敏感月份的EVI指标,进而基于省级尺度和基于气象站点的泰森多边形2个尺度上比较了人工林和天然林的生长状态对短期干旱(2001—2008年)与持续干旱(2009—2014年)的响应差异.结果表明:1)无论是人工林还是天然林,持续干旱对其的生长状态的影响均大于短期干旱;2)天然林的生长状态受持续干旱的影响程度大于人工林,且生长状态比人工林差.气候变化将导致更多极端的持续干旱事件发生,在未来气候变化进程中应多关注极端干旱对天然林的影响以及天然林的可恢复性问题.     

樟子松枯死原因与防治技术研究

根据生态环境学和现代森林病理学的原理与方法，通过多学科联合攻关，深入系统地研究了樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)枯死的难题，搞清了樟子松枯死的起因与机理．提出以营林措施为主的防治技术对策，为经营樟子松人工林、增强林分的生态功能提供了依据．该项研究丰富了森林病理学内客，补充了松枯梢病的研究成果，为林间生产应用提供了科学依据和技术方法。