林木雜交技術是什麼,林木育種學是什麼?

2021-03-19 18:23:57 字數 5876 閱讀 3828

1樓:中國農業出版社

(crossing techniques of forest trees)

(陳瑾)

林木雜交育種中所採取的花期調整、控制授粉及室內切枝雜交等一系技術措施。雜交育種能否獲得成功與雜交技術有關。開展雜交工作時,要識別花芽,瞭解花器構造、開花習性,掌握花粉技術、授粉方式以及可授期長短等有關問題。

樹木雜交的方法可分為樹上雜交和室內切枝雜交兩類,其共同原則和一般內容是:

花期調整

雜交親本開花期必須相遇,才能進行雜交。樹木的開花時間由外界環境條件和內在遺傳因素決定,不同樹種花期不一致,同一樹種在不同地區常因環境不同而開花有先有後,甚至在同一環境下不同植株的花期也有差別。調整花期是一項重要的技術措施。

調整的辦法有:①當花期差別不大並可利用室內切枝雜交時,雜交前,可分期剪取親本樹的花枝放入室內,通過控制適當的溫度和光照,使之提前或延遲開花,一般可提前或延遲7~10天。例如胡楊花期比白楊晚,可把胡楊花枝提早放入溫室催花,或把白楊花枝放在低溫陰暗處以延遲開花。

即使花期相同,也常把雄花枝提前2~4天放在溫室使之先開花,及時收集花粉備用。②花期差別較大,或不能由室內切枝雜交時,常採用花粉貯藏的方法解決。當父本花期早於母本時可將花粉收集後貯藏,待母本開花時應用。

如果母本花期早於父本,花粉採集後必需作較長期貯藏,留待翌年應用。③異地寄粉。利用同一樹種分佈區不同的花期差異,在早開花地區採集花粉供遲開花地區應用。

此種方法在泡桐、松樹等雜交工作中已獲得滿意效果。

控制授粉

一般控制授粉在樹上進行,可藉助梯子或安全帶在樹上操作。控制授粉的工作內容包括去雄、套袋和授粉。①去雄:

凡是兩性花,雜交之前需把花中的雄蕊去掉,以免自花授粉。去雄要在花粉成熟之前與套袋同時進行,最適當的時期是含苞欲放或當花朵剛剛張開,花粉呈綠色還未成熟時進行。用具要消毒乾淨,去雄要徹底,不可損傷雌蕊。

自花不孕的樹種可不去雄。②套袋:去雄後要套袋隔離,防止其他花粉侵入。

若為單性花,當雌球花突破芽鱗時,就要套上隔離袋。隔離袋可用半透明的硫酸紙或牛皮紙(在袋的一面中部加一條透明塑料薄膜)製成,大小視樹種而定,如松樹用5~10×30~40釐米,杉木用14×25釐米,多數樹種用8×25釐米。袋子兩端開口,頂端向下卷折,用回形針夾住,下端應縛在老枝上。

捆縛時袋口最好墊上一層棉花,以便通氣。蟲媒花可用細紗布或麻布做的袋子。授粉最好採用新鮮花粉,如果用貯藏過的花粉,在授粉前要測定花粉生命力(見花粉技術)。

③授粉:當雌花開放,柱頭分泌粘液時授粉。授粉期長短因樹種而異。

白蠟、櫟樹2~8天,松樹4~5天,杉木5~7天,冷杉、雲杉2~5天,楊樹、柳樹3~5天,鵝掌楸0.5~1天。風媒花樹種授粉時間最好在無風的清晨。

授粉器可用橡皮球和玻璃管構成。授粉時開啟袋子頂端,對準雌花噴射花粉,或用乾淨的毛筆沾上花粉塗撒在雌蕊上,花粉用量要達到在每一朵雌花上可以看到一些花粉,並使花粉在袋裡均勻飛散。授粉後卷下袋口,夾上回形針。

蟲媒花的花粉有粘性,授粉時取下紗布袋,用毛筆或圓錐形橡皮頭授粉。用過的授粉工具要經消毒才能再用。為保證雜交成功,在授粉的第二天或第三天可進行重複授粉。

花粉量不足時,可摻入適量的滑石粉、死的花粉或它種花粉。④去套袋:當柱頭枯萎或苞鱗閉合,應及時取下隔離袋,以保證果實正常發育。

去套袋時應掛上標牌,註明雜交組合,去雄和授粉日期。在種子採收之前要注意管理,觀察記載,防治病蟲害,並防止人為破壞,保證雜交成功。

室內切枝雜交

凡種子小、成熟期短的一些樹種,如楊樹、柳樹、榆樹可採用室內切枝雜交。從樹上剪下雌雄花枝,在室內水培,枝條長70釐米,基部徑粗1.5~2.

0釐米。楊樹、柳樹的雄花枝條要保留全部花芽,以收集大量花粉,雌花枝則每枝留1~2個葉芽和3~5個花芽。榆樹是雌雄同花,每個花枝上可均勻保留花芽30個左右。

把修好的花枝,培養在水瓶中,每隔2~3天換水一次。為防止自由授粉,雌雄花枝要分別放在不同的室內,或在雌花上套袋。雌雄同花的,開花前要去雄。

當雌蕊柱頭明亮,分泌粘液時進行授粉。因同一花序上的小花開放有先後,應在2~3天內重複授粉一兩次。授粉後掛標牌。

水培花枝要經常換水,當花枝基部分泌有粘液時,應及時削去,保持室內通風,室溫控制在18~22℃。溫度過高會造成胚尚未成熟時落果。當果實即將成熟時,套上紙袋,待成熟後連同袋子一起取下,按雜交組合分別脫粒儲存,留備播種。

切枝水培方法較費工費材料(花枝),有時可改用沙培法,即把花枝插在沙與細土混合物上,每天澆水。芬蘭對樺木等樹種在塑料棚內栽植,進行控制授粉,效果很好。

林木育種學花粉和雜交技術中包括哪些內容

2樓:口碑農產品

流程參見作物遺傳育種(類似於雜交水稻原理)1:去雄

2:在適宜的花期下進行人工授粉

3:套袋以防治被其它雄性花粉干擾

林木育種學是什麼?

3樓:中國農業出版社

(forest tree breeding)

(沈熙環)

研究林木選育和良種繁育的理論和技術的學科。林木育種學的根本任務是選育林木優良品種。品種是在產量或品質方面符合生產需要,性狀遺傳穩定,能適應一定自然和栽培條件的林木群體。

但在當前生產上,對凡經過選育的林木繁殖材料統稱為良種。林木良種作為造林基本繁殖材料,在營林生產中對於充分利用自然生產潛力、提高林產品產量和品質、增強林木抗性以及發揮森林多種效益等方面均有重要的作用。本學科的理論基礎是遺傳學,主要包括細胞遺傳學、群體和數量遺傳學、分子遺傳學、生物進化論;同時與森林生態學、樹木生理學、生物統計學和造林學等有密切的關係。

林木育種有以下特點:①多數樹種性成熟和經濟成熟需要幾年乃至數十年,世代長,育種週期也長;同時樹體大,佔地多。這些對開展遺傳測定和多世代育種等造成一定困難。

但是,選擇優樹和繁殖推廣過程相結合,能使選種工作儘早在生產中奏效。②由於樹木多年開花結實,選育出來的材料能在較長時間內繁殖利用,因而可以在遺傳測定後進行再選擇,提高改良效果。③多數樹種分佈廣,開發利用水平不一,有計劃地選育林木才開始,自然界尚存在大量未被發現和利用的優良遺傳型。

選種和引種潛力大,見效快。④主要造林樹種多屬異花授粉植物,因此要採用異花授粉植物育種方式。同時,對可進行營養繁殖的樹種,可作無性系選育。

⑤林業經營集約度不高,選育和繁殖遺傳基礎廣的林木品種,或使用混合品種,有利於保持林分的穩定性。

歷史簡況

林木引種、選擇和雜交的實踐活動由來已久,特別是引種已有約2023年以上的歷史(見引種、種源試驗、優樹選擇、雜交育種、種子園、採穗園)。可查考的林木種內遺傳變異研究,也已有400年以上的歷史。中國明代醫學家李時珍(1518~1593)在《本草綱目》中曾對杉木的種內變異作過如下描述:

「其木有赤白二種:赤杉實而多油、白杉虛而乾燥。」日本在2023年出版的《農業全書》中,對茶、桑、漆、柳杉等樹種的種內變異以及繁殖習性等作過敘述。

19世紀英國博物學家、進化論奠基人達爾文(c.r.darwin)在《物種起源》、《動物和植物在家養下的變異》等著作中提出了自然選擇為基礎的進化論學說,闡明瞭物種的可變性和生物的適應性。

他的學說對當時的林業界也產生了很大影響。如19世紀末,奧地利、瑞士等林學家在落葉松、雲杉、鬆、橡樹等不同種源試驗中,也證實了種記憶體在著明顯的差異。隨後美國植物育種學家布林班克(l.

burbank,1849~1926)和蘇聯植物育種學家米丘林(и.в.мичурин,1855~1935)的工作,對林木育種實踐和林木育種學的形成起過積極作用。

30年代後,美國、義大利、德國對楊樹,丹麥、德國、日本對落葉松等樹種作了大量雜交工作。2023年瑞典發現了山楊三倍體無性系,曾引起各國林學家的注視,加強了林木多倍體育種和細胞遺傳學的研究。丹麥林學家拉森(c.

s.larsen)用嫁接法繁殖了選擇的山毛櫸和歐洲白蠟等無性系,用以生產種子。這種方式後來發展形成了林木種子園。

這些先驅者的大量工作,為建立林木育種學奠定了基礎。二次世界大戰後,林業生產迫切需要新的營林技術措施來提高木材產量、增加林木適應性。這時育種實踐在北歐、美國及其他國家蓬勃開展,它推動了育種理論的發展。

育種學經過一個世紀的積累,也漸趨成熟。2023年在蘇聯高等林業院校中正式規定開設「林木育種和良種繁育」課程,並由林木育種教授雅勃洛闊夫(a.c.

яблоков)於2023年編寫了《樹木育種學》教科書。同年,瑞典林吉斯特(b.linquist)發表了《瑞典林業中的遺傳學問題》。

2023年拉森著了《造林遺傳學》。2023年美國賴特(j.w.

wright)編著了《林木改良遺傳學》。此後出版書刊漸趨增多。2023年國際林聯和糧農組織於瑞典斯德哥爾摩,2023年於美國華盛頓,2023年於澳大利亞堪培拉聯合召開了三次世界林木育種會議。

國際林聯下設的有關育種專題小組,如抗病蟲害育種組、遺傳學組,以及瑞典、加拿大、日本、美國等林木育種組織召開的專題討論會都頗有影響。國際性林木育種專刊《森林遺傳學》雜誌在聯邦德國發行。

中國林木育種的先驅者葉培忠教授於2023年開始在甘肅作了椴楊和山楊的雜交工作。2023年在全國高等林業院校中開設「林木遺傳育種」課程,並逐步開展了楊樹雜交和南方鬆、刺槐等外來樹種的推廣,以及選優和建立種子園等工作。育種實踐推動了樹木育種學的完善,先後發表的重要林木育種專著有《楊樹選種學》(1960),《樹木遺傳育種學》(1980)和《國外樹種引種概論》(1983)等。

中國林學會下設立林木遺傳育種、樹木引種馴化和楊樹等專業委員會。1964~2023年間召開了三次重要的全國性林木育種學術會議。

基本內容

林木育種學由以下三個方面組成:①育種原始材料的選育:即選育現有的優良表現型或創育新的變異型別,為育種提供所需要的原始材料,包括林木引種、選擇育種(種源選擇、優樹選擇和無性系選擇)、雜交育種、多倍體和單倍體育種,以及輻射育種等。

引種、選擇育種和雜交育種是樹木育種中主要的選育途徑,稱為常規育種。多倍體、單倍體以及輻射育種等屬非常規育種。常規育種是在發掘和利用自然變異基礎上進行的。

因此,調查、收集、研究和利用育種資源是育種工作的重要內容。②對原始材料作遺傳測定:原始材料多是根據表現型選擇的。

為鑑別表現型的遺傳品質,最直接、最常用的辦法是把待測材料的實生苗或扦插苗等,根據育種目標並按田間試驗設計要求佈置造林對比試驗。對種子繁殖樹種用實生苗;對無性繁殖樹種多用扦插苗,少數用根插苗。要生產實生苗,有親本選配問題,涉及到交配設計的選擇。

因此,實生繁殖樹種的測定(見表型測定、交配設計)較無性繁殖樹種(見無性系育種)要複雜。通過遺傳測定可以評選出優良遺傳型,並可提供改良效果和遺傳引數等方面資料。③繁殖良種:

按正常的育種程式,只有經遺傳測定確認的優良遺傳型才能大量繁殖投入生產。但大量育種實踐表明,選擇的優樹如果在選擇地區,或在生態條件與選擇地區相似的地區推廣,則鑑定和良種繁殖可以同時並進。根據遺傳測定方式不同,良種繁殖方式也有兩類。

有性繁殖樹種主要通過種子園生產種子;無性繁殖樹種通過採穗園或採根圃提供種(根)條。良種繁殖的中心任務是大量生產優質種子和營養苗。

發展趨勢

①普遍重視並加強對現有育種資源的收集、儲存、研究和利用工作。②選種和引種在相當長的時間內仍將是改良林木的主要途徑。雜交育種在抗性育種中仍然不失為一種有效的育種方式。

鑑於有些樹種同種內的交配已進入多世代育種階段,改良效果得到了提高,因此在多世代育種中要防止有親緣的個體進入育種迴圈,同時要注意引入新的資源,擴大遺傳基礎。③評選和鑑定林木性狀的技術和理論亟待提高。研究經濟性狀在親代—子代間的遺傳規律,幼齡—老齡間的變化規律,形態、解剖、生理、生化指標與經濟性狀間的相關,在模擬條件下性狀的表現等等,都是今後著重研究的問題。

④良種繁育技術理論將得到進一步重視。增加林木種子的產量,提高種子的遺傳和播種品質是種子園經營管理的中心問題;擴大可行營養繁殖樹種的數目,提高繁殖係數和延長繁殖適齡,改進營養苗品質是無性繁殖技術的中心問題。⑤良種選育目標已遠遠超越了初期速生、幹形好的範圍,抗病,抗蟲,抗寒,抗雪害,材質,松脂、單寧、紙漿產量等育種都已提到日程。

對一個完善的育種方案,目標既要明確又要具體。

參考書目

南京林產工業學院主編:《樹木遺傳育種學》,科學出版社,1980。

賴特著,郭錫昌等譯:《森林遺傳學》,中國林業出版社,1981。(j.

w.wright,introduction to forest ge***ics,academic press,new york,1976.)

林木遺傳的同功酶技術是什麼

根據你的問題,你做林木的遺傳多樣性分析應該是一種或者近緣種的分析吧。1 dna標記方法中,現在最有效的是用微衛星標記 如ssr標記 但是微衛星有時候不好擴增,可能需要較長的摸索時間 因此rflp和aflp等老方法也可以一用,優點是速度快。2 對於遺傳多樣性分析來說,等位酶分析更好。同工酶是功能相同的...

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