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生物技术在林木育种中的应用分析

2020-01-10王兆全

花卉 2020年14期
关键词:技术手段林木变异

王兆全

(河北省承德市平泉市卧龙镇人民政府,河北承德 067500)

生物技术指的是对生物成分进行改造利用,使其能够符合人类社会发展需求并推动社会发展。生物技术推广应用到林业育种领域已经成为一种必然趋势,同时这项技术手段的应用也在很大程度上推动了林业事业的发展,在获得可观经济效益的同时也提高了林木品质,促进了生态与经济效益的共同发展。为保证生物技术应用价值的发挥,在具体的林木育种当中,需要根据实际要求选择恰当的生物技术类别,摒弃传统的育种观念和育种方法,进一步深化技术研究。

1 生物技术概述

生物技术是一种新兴科技,囊括范围广,早在20 世纪30 年代就有科学家提出细胞学说,该学说的提出极大程度上推动了组织培养的发展,也发现了更多新植物类型,使得生物技术逐步得到推广普及。把生物技术应用到林木育种当中,有着非常突出的优势,主要体现在:①能够对普通育种改良品种进行优化,以便从提高细胞水平角度出发进行生物改造,让普通品种的品质也可以得到综合提高。②运用生物技术方法进行育种,可以满足定向改造要求,规避传统育种技术的缺陷与不足,促进育种技术现代化和专业化发展。③生物技术的育种方法可以催生出大量全新品种,增加植物性能,为新资源发展拓展空间。事实上生物技术和林业育种存在着非常密切的关系,利用不同的技术方法可以增加林木产量和质量,提高林木的环境适应力、抗病性、耐寒性、耐旱性等等。把生物技术和林业育种进行有效结合与当前要求的,促进林业的产业现代化发展高度一致,同时也可以满足人们对于生态环境保护的要求,让林业育种进入到一个全新发展阶段。

2 林木育种中生物技术的运用

2.1 分子标记辅助育种

这种技术主要是利用DNA 多态性分子标记技术方法实现对基因型的直接选择,能够借助容易鉴别的遗传标记辅助选择,确保林木育种工作的现代化发展。最先应用到植物育种辅助选择的标记主要有两种类型,分别是生化标记以及形态标记,主要是借助表现型间接选择基因型,虽然选择的方法非常简单,但是却有着不少的缺点。在20 世纪80 年代之后,DNA 多态性分子标记技术获得了极大程度的发展,也应用到育种工作当中,有效突破了传统标记辅助育种工作的系列弊端。利用检测手段识别并分析遗传多态性能够更好的发挥遗传学理论的指导作用,保证生物变异规律研究效果,为育种工作的创新指引新思路。

2.2 基因工程育种

基因工程技术是利用人工辅助方法,发挥重组技术作用,改造与重组生物核酸,导入微生物或真核细胞内开展无性繁殖,让重组生成的基因信息可以在细胞当中得到有效表达,最终获得人类所需基因产物。从遗传理论层面进行分析,基因工程指的是把外源DNA 分子引入新的生物细胞当中,产生新的生物并进行繁殖。这种技术手段在林木育种当中可以有效克服固有生物种间的限制,有效解决跨天然物种屏障问题,确保定向创造生物可能性的提高。基因工程育种技术在林业育种环节能够发挥的效果是非常显著的,尤其是有助于林木病虫害防治和育种的优化。

2.3 细胞工程育种

细胞工程是新型生物记忆术,该技术的理论根基是植物细胞全能性。将这种技术手段应用到林木育种当中就是在人工控制环境条件,或者是在离体无菌的条件之下,把林木离体器官组织或者是细胞放在人工配置培养机当中进行培养,促进其生长分化并逐步长成完整植株。整个过程主要可以分成四个阶段,分别是诱导与脱分化、继代增殖、生芽生根、移栽成活。不同的间断会因为培养材料与所用方法的差异而显现出明显的不同。把细胞工程这一新型生物技术应用到林木育种当中,有助于大幅度缩短育种工作的周期,促进两种繁殖效率的提高。同时这种技术手段还有助于解决种子生活能力低和自然不育性的问题,能够提高遗传品质。

2.4 诱变育种

诱变育种技术是林木育种当中应用广泛的生物技术手段,其原理是借助理化因素诱导林木,生成遗传性变异,从变异后代当中选择品种,培育得到新品种。诱变育种可以分成物理诱变和化学诱变这两种类型。其中前者主要是借助射线、激光、波段等物理要素对植物进行处理,诱发可遗传变异。后者则是借助化学药剂诱导林木的遗传性变异。就目前情况看,应用最为广泛的是辐射育种。

2.5 倍性育种

倍性育种技术是用染色体的背性变异特征,创设特定条件,发挥人工方法的辅助作用,诱导植物染色体发生数目变异,并利用选育方法得到新品种,主要有单倍体和多倍体育种这两个类别。其中的多倍体育种有很多方法,比如用人工手段诱发植物染色体加倍,或者是用配置未减数方法产生多倍体。当然应用最为广泛的还是人工诱导多倍体,比如用化学和物理因素诱导。单倍体育种与前者相比的差异性是用人工方法让植物单倍体加倍成为纯合二倍体,利用选育方式得到新品种。其中雄配子体培养方法应用更加广泛,操作比较简便。

就目前而言,我国的林业育种工作备受关注,也在长时间发展当中得到了不少成果,但是因为林业育种技术薄弱,起步较晚等因素,在这项技术方面发展仍旧显现出一定的不足。林业育种的要求高,实践性强,需要运用一系列专业技术保证林业育种各个环节的把控,消除传统林业育种当中的弊端。生物技术经验证在林业育种当中有着不可替代的作用,既能够在提高林木品质方面获得显著成效,也能够在环保以及经济效益提高方面获得理想成果,要进行深层次的研究与推广。

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