文档介绍：迎接21世纪现代林木生物技术育种的挑战</SPAN>
施季森
南京林业大学
摘要: <SPAN class=zy>林木组织培养及其工厂化育苗技术,细胞工程种苗工厂化生产新技术,林木体细胞胚胎发生、植株再生和人工种子技术,林木原生质体培养和细胞杂交,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,生物抗性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的有机结合,林木转基因植株的环境安全性评估问题也应予以重视。
</SPAN>关键词:<SPAN class=gj>生物技术;组织培养;细胞工程;基因工程;环境安全
一、传统生物技术正在向现代生物技术转变
传统生物技术(或称生物工程学,Biotechnology)的原始应用虽可以追溯久远,但现代生物技术主要是指近20~30年以来,生命科学领域内微生物学、遗传学、生物化学、细胞生物学和分子生物学在理论和方法、乃至计算机和信息学的技术革命,从而形成的现代高技术,主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生化工程。林业生物工程技术的应用,特别是在应用生物工程技术进行林木新品种的培育和改良、林产工业生产中的环境污染的生物技术净化、木质生物原料生物工程技术加工和能源转化等方面都具有十分广阔的前景。
生物技术作为20世纪人类科技事业最伟大的成就之一,不仅正在推动着世界经济和社会的发展,也对整个国际科技战略发展格局产生着深远的影响。因此,许多国家把发展生物技术作为重要国策,以期在国际竞争中长期占据有利地位。世界许多著名的企业都纷纷注入巨资投资生物技术产业。据不完全估计,到2000年世界生物技术市场约为4 000亿美元,21世纪世界农产品的产量增长89%~90%将主要来自生物工程技术;2020年70%的农作物品种将是基因工程品种。农业、林业、环保和海洋生物技术将成为继医药生物技术浪潮之后的第二浪潮,我们必须清晰地意识到中国的林木育种业也如同其他生命科学领域一样,面临21世纪从传统生物技术向现代生物技术转变和迅猛发展的挑战。
现代生物技术在林木遗传育种中的应用,主要涉及细胞工程、基因工程及其相关的前沿领域。
二、国内外林木生物技术育种的现状与进展
(一)林木组织培养及其工厂化育苗技术
自20世纪60年代以来利用组织培养再生植株的植物种类已达到近1 000种,其中木本植物达200多种,并且在不断增加。美国1978年已开始用火炬松优树的组培苗进行小面积造林,1983年其里格斯苗圃就有100万株组培苗的生产规模;新西兰林业研究中心用组培方法生产优质辐射松苗,目前达200万株左右;另外,德国、法国、加拿大和巴西等在三倍体山杨、云杉、杨树、桉树等树种的组培方面进行了较为系统的研究,使林木组织培养苗木进入工厂化和实用化阶段。
20世纪70年代以来,我国开展了这方面的研究。先后分别有杨属、杉木、马尾松、泡桐、桉树、落叶松、火炬松、湿地松、马褂木、柚木、竹子和桑树等树种从器官、茎尖、成熟胚、花药和愈伤组织诱导成苗。自1983年国家实施“六五”林业科技攻关计划以来,我国的林木组培育苗研究已从