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生物技术在林业育种中的应用研究

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  摘 要:科技在快速的发展,社会在不断的进步,林业的快速发展,在一定程度上能够优化自然环境。林业资源的丰富程度与育种技术之间有着极大的联系,由于传统的育种技术能够培育出性能极佳的林木植物,但培育的时间较长,无法使用现代林业的发展需要。生物技术的出现在一定程度上解决了这一问题,同时为林业的发展带来更多的益处。生物技术在培育种子方面具有一定的作用,并能有效防治病虫害。通过对生物技术的优势进行分析,研究生物技术在林业育种中的具体应用。
  关键词:林业;生物;育种;优势;应用
  近年来,随着科学技术的不断发展,我国林业育种取得了前所未有的成就。但是与其他国家相比,我国现有的林业育种技术仍比较落后,需要引入、创新和应用生物技术,保持生态均衡,推动林业发展。早在20世纪中期,我国就开始对林木进行改良,并逐渐形成了基因遗传和改良技术。通过选育和繁殖林木品种,补充林业资源,发展优良的林业品种,满足市场需求。通过完善和发展林业育种技术,形成了集良种、选育繁殖、遗传测定于一体的技术。随着林业工作的不断改革,对育种技术的要求也越来越高,为了做好林业育种工作、推动林业发展,必须创新育种技术。所谓生物技术多指借助生物体系,运用工程技术原理、生物学原理,通过对相关底物原料进行加工或不加工处理,生产出市场产品的相关技术。根据分析得知,生物技术包括组织培養、基因工程、细胞工程,与林业育种关系密切,将该技术用于林业育种中,不仅能提高林木品质,增强抗虫、抗盐碱、耐旱、抗病能力;还能增加林木生长量,满足市场需求。
  一、林业育种中生物技术应用的价值
  生物技术的应用在一定程度上推动了我国林业育种的发展。作为一种新型的生物科技,在应用过程中与传统的林业育种方式具有差异。首先,传统的林业育种只能依靠杂交手段来改良品种。但是生物技术却不同,它主要是通过细胞、基因的变化来达到改良品种的目的。其次,传统的林业育种方式在品种筛选上具有一定的盲目性,而生物技术却能够深入细胞,进行有目的、有计划的改良。此外,生物技术的应用限制较少,因此更加具有利用性。
  二、生物育种技术的具体应用
  1.植物组织培养技术
  植物培养技术的使用能有效提高植物的生长速度,保证植物种子的质量。植物组织培养技术属于无性繁殖,研究者将植物的组织或者细胞与本体进行分离,这样培养方法被称作离体培养。植物的叶肉或者薄壁都是植物的组织,植物组织培养技术的具体做法是对分离的植物组织进行培养,将植物组织栽植到培养基上,选择适量的植物激素加快植物的生长,最终会形成一个新的植物。在对植物组织进行培养时,要注意在无菌的环境下进行操作,无菌环境下能够保证植物的质量更好。还可以利用植物的愈伤组织进行培养,培养出所需要的植物。林业植物内部结构较为复杂,在选择种子时,需要使用林业工作者选择生长周期较短的种子,能够在短时间内丰富林业资源。植物组织培养技术的使用,能够有效缩短林业植物的生长时间,加快植物的繁殖速度。由此可见,植物育种技术的使用,在一定程度上能够提高林业植物的生长,能够满足林业植物的大范围生产,进而丰富林业的资源,维持生态环境的稳定。
  2.分子标记辅助育种技术
  分子标记是基于分子生物学基础上延伸发展起来的一项技术,已经成熟的应用于生命科学的各个研究领域中。DNA分子中具有多态性的特点,能够较好的反映出生物的基因特征,因此,常常作为分析标记的遗传标记。当前,我国在林业育种中的分子标记手段主要有以下4种:PFLP(限制性片段多性)、RAPD(随机扩增多态性)、AFLP(扩增性片段多态性)以及SSR(简单重复序)。在林业中分子标记技术主要应用林木品种的鉴定、遗传多样性的分析以及分析标记辅助选择等方面。目前,我国已经利用分析标记技术在杨树、松树等主要林业经济树种中成功建立了遗传图谱。并且通过遗传图谱能够有效、快速地找到遗传标记的具体位置,同时还能够对树种的高度、胸径以及干型等指标进行分析研究。遗传图谱的建立能够促进林业育种工作中对优良品种的筛选、培育。随着分子标记辅助育种技术的不断发展,在现代林业育种遗传研究中所发挥的作用也越来越大。
  3.细胞工程
  由于植物细胞具有一定的全能性,在适当的条件下可以将其培养成为一个完整的植株,而植物细胞工程就是根据植物细胞特性,培育植物,从而保留其优良的基因。主要的培育方法为:细胞遗传变异,通过增加细胞的突变率,筛选并繁殖优良性能的细胞;单倍体培养,这种方式是通过诱导未成熟的花粉,使其发育成单倍体;融合原生质体与体细胞,通过将具有分化能力的材料进行一定的处理,恢复其细胞壁,从而将其分化成为完整的植株;人工种子培育,将植物的一小块组织放在培养基中进行繁殖,从而加快其繁殖速度,增加经济效益。
  4.基因工程技术
  基因工程技术多指利用抗性基因对现有林木品种进行改良,一般情况下这种基因多从生物材料中提取。在林木育种中,基因工程技术的使用能建设良好的生态环境,缩短林木的育种周期,实现除草、抗虫效果。实践证实,基因技术能改造林木的抗性遗传物质,提高育种可行性和目的性。另外,通过对传统育种技术、基因工程的结合,还能为林木赋予更多价值,促进社会发展。
  三、生物技术在林业育种应用中的发展前景
  近几年,全球环境问题越来越尖锐,可持续发展理念不断被提及,林业的发展受到了广泛地关注。同时,现代生物技术的林业育种中的研究和应用也越来越成熟,这在很大程度上推进了林业的有效发展。但是,随着新一代基因组测序技术和设备的改良发展,林业生物育种技术的发展也即将进入到后基因时代。不论是对于植物组织栽培技术、基因工程技术还是分子标记辅助育种技术而言,都将会面临各式各样的问题。不置可否,虽然问题依然存在但是生物技术在林业中的应用依然具有非常广阔的前景以及较高的使用价值。当然,生物技术在林业中的应用并不仅是局限于林木育种方面,同样在林业产品深加工、天然植物色素研究等方面都大都发展前景。
  四、结语
  随着生物技术的发展,推动了林业产业的进一步发展。现阶段,现代生物技术对林业育种具有重要的作用,尤其是分子标记技术、植物组织培养技术以及基因工程等技术,弥补了传统育种方式的不足,为林业育种带来了新的发展,具有广阔的发展和应用前景。因而相关部门需要重视生物技术的发展和应用,从而促进林业资源再生以及生态环境的可持续发展。
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