湖北省林木育種工作的現(xiàn)狀與建議

許業(yè)洲

摘要：本文簡述了湖北省林木育種工作的基本情況，分析指出了育種工作中的主要問題，并有針對性地提出了相關建議、對策以及近期目標和重點項目。

關鍵詞： 林木；育種；現(xiàn)狀

中圖分類號：S7223 文獻標識碼：A 文章編號：1004-3020（2016）04-0006-04

Abstract： The basic situation of forest tree breeding in hubei province was described briefly in this paper。Main problems in the breeding work were analyzed. Suggestions， countermeasures， short-term goal and key projects were proposed accordingly.

Key words： forest；breeding；current situation

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，林業(yè)建設擺到了十分重要的位置，林業(yè)是生態(tài)環(huán)境建設的主體，在國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展中處于基礎地位。林木種苗是林業(yè)建設的重要物質(zhì)基礎，是營林生產(chǎn)最基礎、最關鍵的因素，林木育種是高效、優(yōu)質(zhì)實現(xiàn)林業(yè)生產(chǎn)任務的根本措施之一[1，2]。在新的發(fā)展形勢下，林木育種工作任務艱巨，其作用和地位尤為突出。面對機遇和挑戰(zhàn)，湖北省林木育種工作必須進一步適應林業(yè)發(fā)展的新戰(zhàn)略，有效地解決林業(yè)建設中的緊迫問題和關鍵技術，推動全省林業(yè)又好又快地發(fā)展。

1 國外林木育種工作成效顯著

在林業(yè)發(fā)達國家，由于起步早、堅持長期育種策略和資金投入充裕等，林木育種工作取得了輝煌業(yè)績，如新西蘭、澳大利亞、阿根廷、智利等國家利用一部分自然條件好的國土造林，采用良種和集約經(jīng)營措施，不僅解決了自己的木材需求，而且變成了木材出口國；美國北卡羅來納樹木遺傳改良協(xié)作組用初級種子園種子造林，林分的實際增益高達20%；新西蘭在過去40年中用改良繁殖材料營建的輻射松林已達50萬hm2，約占新西蘭人工林總面積的一半，林木育種的投入與產(chǎn)出比為1∶46[2-4]。綜合而言，林業(yè)發(fā)達國家的林木育種工作具有以下特點和發(fā)展趨勢。

（1）根據(jù)不同的需求和目的確定遺傳改良樹種，并制定相應的長期的育種策略，包括全面育種計劃和短期育種活動，堅持長期性和繼承性。

（2）重視育種資源的發(fā)掘、收集、保存和利用的研究，通過維護遺傳多樣性支持長期遺傳改良的目標。

（3）通過不斷進行多世代遺傳改良，逐級建立高世代種子園，持續(xù)提高種子遺傳品質(zhì)。

（4）開展人工控制授粉，充分利用雜交育種優(yōu)勢。

（5）注重林木無性繁殖技術研究與利用，無性系林業(yè)已成為工業(yè)人工林世界潮流新營林體系。

（6）強調(diào)樹種抗逆性，注重材質(zhì)改良和抗性育種，對選種材料進行優(yōu)異性狀的綜合選擇。

（7）積極開拓林木育種新技術，包括組織培養(yǎng)、細胞培養(yǎng)、體細胞胚狀體發(fā)生等微繁技術，DNA遺傳標記和指紋種質(zhì)鑒別，有用目的基因的分離和篩選，基因的轉(zhuǎn)移和調(diào)控，以及病蟲害的生物防治、生物施肥等。

2 中國林木育種工作取得長足進步

自上世紀70年代以來，林業(yè)主管部門把林木良種工作放在優(yōu)先發(fā)展地位，相繼將主要造林樹種的遺傳改良列入國家攻關計劃，同時得到了地方政府部門的配套支持，科研與生產(chǎn)密切配合，在林木遺傳改良的研究領域取得了顯著進展，在全國建立了一批良種基地，在某些領域達到了林業(yè)發(fā)達國家的研究和生產(chǎn)水平。

（1）林木引種發(fā)展迅速，近50年共引進樹種47個科200個樹種，楊類、桉類、國外松等40多個樹種引種成功并得到了大面積推廣，豐富了全國造林樹種，為長期遺傳改良創(chuàng)造了條件[5，6]。

（2）對杉、松、落葉松類、桉屬等30多個樹種進行了廣泛多點協(xié)作的種源試驗，其中13個樹種確立了種子區(qū)劃，積累了大量的生態(tài)遺傳研究信息，提供優(yōu)良的遺傳改良材料。

（3）從主要造林樹種中選擇出了4萬多株優(yōu)樹，建立基因庫460 hm2，部分進行了遺傳測定，為遺傳育種工作奠定了物質(zhì)基礎[7-9]。

（4）目前已建成母樹林、種子園、采穗圃等國家級良種基地100多處，在良種群體經(jīng)營、種子園營建技術、早期測定和育種參數(shù)估計等方面積累了大量經(jīng)驗。

（5）篩選出優(yōu)良種源約200個，選育出針闊葉樹種優(yōu)良家系和無性系2 000多個，材積增幅在10%～15%以上，優(yōu)良繁殖材料已在生產(chǎn)中推廣應用。

（6）對楊樹、杉木、馬尾松、桉樹等進行了遺傳圖譜研究與構建，分子標記輔助選擇育種得到了一定的應用，在利用新技術育種方面取得了一定進展。

3 湖北省林木育種工作基本情況

湖北省有計劃開展林木遺傳育種工作始于上世紀50年代，70年代開始優(yōu)樹選擇和種子園建設，80年代全面開展了主要造林樹種的種源試驗、優(yōu)良林分選擇和母樹林營建、少量闊葉樹種良種選育、重要針葉樹種子園營建、經(jīng)濟林樹種育種和外來樹種篩選應用等。多年來，共承擔相關科研項目150多項，獲得科研成果42項，相繼選育出了杉木、馬尾松、國外松、水杉、楊樹、馬褂木等20多個樹種的一大批速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的優(yōu)良種源和優(yōu)良品種，先后營建了林木種質(zhì)資源圃35 hm2，收集速生林木種質(zhì)資源材料近400份，目前已建成9個國家級林木良種基地。

（1）在楊樹方面，相繼引進、培育楊樹無性系1 000余個，初步建立了楊樹種質(zhì)資源基因庫，篩選出中嘉8號等多個優(yōu)良無性系。近年來在楊樹品種選育方面開展了系統(tǒng)研究，通過黑楊派種內(nèi)雜交，初步選育出了2個生長優(yōu)勢明顯的無性系，目前正在開展相關測定工作。

（2）在杉木方面，湖北省參與了全國杉木課題組的協(xié)同攻關，完成了全國杉木地理種源試驗及區(qū)劃，選擇出了適于湖北省生長、平均材積增加30 %以上的優(yōu)良家系，并通過豐產(chǎn)栽培將杉木平均材積生長量提高60%～140%。通過多年品種選擇與改良，目前已建立了杉木第三代種子園50 hm2。另外，經(jīng)過30多年的系統(tǒng)觀測與研究，在羅田縣杉木自然分布區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種側(cè)枝自然下垂并脫落的杉木優(yōu)良變異類型，已被國家林木良種委員會審定為林木良種，并培育出中國首個杉木新品種“鄂杉1號”。

（3）在水杉、池杉方面，突破了兩杉良種選擇、繁育及種子園營建技術，采取良種選育和種子園營建新技術，可大大縮短育種時間，2～3年即可開花結實，比一般種子園提早15～20年，遺傳增益達15%～20%。共營建種子園200 hm2，采穗圃120 hm2，從根本上解決了兩杉推廣的良種化問題。

（4）在國外松方面，收集引種了濕地松、火炬松、日本落葉松等國外松240多個種源或家系，篩選出了一批優(yōu)良種源和無性系，在生產(chǎn)中得到了大面積推廣應用，相應建立了母樹林和種子園，并在規(guī)模化無性繁育技術等方面取得較大進展。

4 湖北省林木育種面臨的主要問題和不足

隨著林木育種工作的進程和發(fā)展，湖北省相繼開展了樹種的引種、選優(yōu)、繁殖及遺傳資源收集、保存等育種研究工作，形成了一批初具規(guī)模的林木品種選育和繁殖基地，為湖北省的造林事業(yè)做出了一定的貢獻，但還遠達不到國家林業(yè)發(fā)展的要求，與兄弟省份相比還存在著較大差距[7]。

（1）對林木遺傳改良的長期性、繼承性認識不足，缺少對具體樹種改良的長期計劃和穩(wěn)定投入，造成某些樹種改良工作出現(xiàn)停頓、中斷和滯后現(xiàn)象，導致長期積累的遺傳材料散失。

（2）對育種基因資源的收集、保存、管理和利用處于較低水平，影響了林木遺傳多樣性和遺傳增益的持續(xù)增長。

（3）林木良種化程度和總體質(zhì)量不高，大部分育種僅停留在對天然遺傳資源進行收集利用的低級階段，缺乏多世代改良計劃，林木良種基地布局不合理且建設滯后，全省基地供種率為40%，良種使用率不足35% 。

（4）湖北森林植被類型和樹種資源相當豐富，但由于認識不足，缺乏對鄉(xiāng)土樹種資源的收集、調(diào)研、測定和選育，以致全省林木育種背離了區(qū)域性原則，缺乏地域性特色，許多優(yōu)良林木資源未能得到開發(fā)利用和推廣。

（5）在湖北省林木育種工作中，既缺乏傳統(tǒng)育種基礎理論的研究，更缺乏高新技術的應用研究，嚴重影響了育種效率和進程。

（6）種苗的生產(chǎn)體制還不能完全適應林業(yè)建設發(fā)展的需要，社會化服務體系不健全，缺乏信息引導，種苗生產(chǎn)存在著較大的盲目性，種苗生產(chǎn)供應與造林需求的銜接問題仍未得到很好的解決。

5 對湖北省林木育種工作的建議

林木遺傳育種必須順應林業(yè)建設的新形勢，針對湖北省林木育種工作存在的問題和不足，建議重點加強和開展以下幾個方面的工作。

（1）完善常規(guī)育種體系，建立樹種的長期育種策略，加強育種群體建設，開展早期選擇和縮短育種周期技術研究，通過選擇-交配-測定程序進行反復選育，推進多世代輪回選擇進程，實現(xiàn)良種選育的滾動發(fā)展。

（2）對湖北省林木育種資源進行全面調(diào)研、測定和系統(tǒng)評價，包括引種、良種、鄉(xiāng)土樹種、種源試驗林、子代測定林、母樹林及種子園等，籌建林木種質(zhì)資源保存中心，建立長效機制加強育種基因資源的保護，做到全面保存、科學管理、合理利用，并以此為基礎，按照育種目標和程序，選育出更具優(yōu)良特性的材料，加快推進育種步伐。

（3）利用本地資源優(yōu)勢，大力開展鄉(xiāng)土樹種選育工作，如用材樹種大葉楊、薄皮馬尾松、羅田垂枝杉等，觀賞樹種珙桐、紅果冬青等，經(jīng)濟林樹種板栗、甜柿等，生物質(zhì)能源樹種烏桕等，加強鄉(xiāng)土樹種的遺傳改良和利用，優(yōu)先研究、開發(fā)最具價值的樹種或品種，形成區(qū)域特色，打造地方林木良種。

（4）開展規(guī)?；療o性繁殖技術體系營建，大力推進主要用材樹種無性系林業(yè)及其相關產(chǎn)業(yè)。

（5）利用現(xiàn)有研究基礎，積極應用分子標記輔助選擇（MAS）等高新技術，開展重要經(jīng)濟性狀基因位點定位與標記輔助選擇等技術研究，以及雜交親本選配、雜種優(yōu)勢預測及其性狀的早期選擇，解決常規(guī)的表型選擇存在的問題，縮短育種周期，提高選擇效率。

（6）把林木育種成果與種苗產(chǎn)業(yè)化進行有機結合，建立科研―基地―推廣體系，形成利益共同體，推動科研成果向生產(chǎn)力的快速轉(zhuǎn)換，并提供新品種的研發(fā)源動力，促進林木良種的良性循環(huán)和技術的提升。

（7）建立林木育種的扶持政策和激勵機制，遵循育種工作長期性、繼承性和區(qū)域性原則，加大育種資金的投入，建立良種專項資金，發(fā)揮現(xiàn)有各種技術力量的作用，集中經(jīng)費和力量開展聯(lián)合攻關，確保育種科研工作的連續(xù)性。

（8）按照長期的育種策略對全省林木良種基地建設進行統(tǒng)一規(guī)劃和合理布局，確保良種基地建設的方向和目標，嚴格審查良種基地建設的育種計劃及其技術含量，加強項目實施過程監(jiān)管，為林業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)良種，推進林木良種化進程。

6 湖北省近期育種目標及重點項目

以湖北省主要栽培樹種和本地林木資源為重點，以速生、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、高抗為目標，以主要工業(yè)原料林和經(jīng)濟林木為研究對象，采用常規(guī)育種與分子育種技術相結合的手段，開展林木良種選育、品種改良及其推廣應用，建立良種繁育基地200 hm2，培育或引進開發(fā)優(yōu)良新品種（品系）8～10個，建立良種示范基地5 000 hm2，輻射推廣面積30萬 hm2。

（1）優(yōu)良種質(zhì)資源收集、保存及評價利用研究。以主要用材樹種、山區(qū)特色樹種、經(jīng)濟林樹種以及主要商品花卉為重點，收集保存具有高產(chǎn)、高抗或特異性狀的林木種質(zhì)資源和我省特色鄉(xiāng)土用材樹種及山區(qū)特色樹種種質(zhì)資源，開展種質(zhì)資源的收集、保存及評價，建立種質(zhì)資源基因庫和育種資源保存基地；利用多性狀綜合選擇、雜交育種、雜種優(yōu)勢固定和利用等技術，培育超高產(chǎn)新品種和雜種優(yōu)勢明顯的雜交新種質(zhì)；研究主要良種分子鑒別技術，指紋圖譜繪制和品種鑒定、突變體鑒定、體細胞雜種的鑒定及遺傳圖譜的構建和目標基因定位等，建立主要林木花卉良種鑒別技術體系。

（2）高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)專用林木新品種選育技術研究。建立長期育種策略，采用常規(guī)育種技術及轉(zhuǎn)基因技術手段，多世代改良、配合力選擇、早期鑒定與多性狀綜合選擇、雜交育種、強化育種、雜種優(yōu)勢固定和利用等技術，以及實生選種、分子輔助選擇育種、輻射育種等技術，選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)專用林木新品種。

（3）林木規(guī)?；療o性繁育技術體系及無性系林業(yè)營建技術研究。以良種超級苗或測定林優(yōu)良單株為材料構建無性系育種基礎材料；以采穗圃營建、嫩枝扦插育苗等關鍵技術組建規(guī)?；療o性繁殖體系；開展苗期選擇、早期測定、區(qū)域試驗等無性系測定及選擇技術研究；利用初選的優(yōu)良無性系迅速開展規(guī)?；敝巢I建無性系示范林。

參 考 文 獻

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