抗性育种

杨树抗性育种研究进展 摘要：林木抵抗各种胁迫因子的能力称作抗逆性（stress resistance），充分利用林木抗逆性的遗传变异，通过一定的育种途径，选育出对某些不良环境具有抗性或耐性的群体或个体，应用于生产，这一过程称为抗性育种（breeding for stress resistance）［1］。本文主要论述杂交、基因工程等途径在杨树抗性育种上的应用，及杨抗性育种的研究进展。 关键词：抗性 抗性育种 杨树 基因工程 林木抗性育种是一方面从自然界中筛选具有抗性的树木) 另一方面通过杂交引进抗性基因或采用一些 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 来提高树木的抗逆性 [2] 。而树木抗病育种的主要途径归纳起来不外是选择抗病树种、种源和单株以及通过杂交或生物技术引入抗病基因[3]。 杨树( Populus spp. )是杨柳科( Salicaceae)杨属( Populus L. )树种的统称,杨树的育种工作倍受世界主要栽植国的重视.英国学者Henry于1912年首次进行了杨树人工杂交试验,此后,意大利、前苏联、美国等国也相继开展了杨树的育种工作，我国杨树资源丰富,现已成为世界上杨树人工林面积最大的国家[4，5].我国于1946年由叶培忠先生在甘肃天水首次开展的河北杨( Populus hopeiensis)与山杨( P.davidana) ,河北杨与毛白杨( P.tomentosa Carr)杂交试验为杨树育种工作的开端［6］。 一、选种和引种在杨树抗性育种中的研究 选种即种内选择具有抗逆性的单株进行无性繁殖或者生产种子进而进行其抗逆性育种。杨树抗病育种中发现杨树对锈病和溃疡病的抗性也是遗传的。吉林省白城地区袜科听从小叶杨不魂杨的杂种中选出抗诱病的单株［7］。在选择抗寒抗旱的天然杂种也有许多成功的例子。内蒙古昭盟林科所于1961 年在赤峰地区从小叶杨(P. simon ii) 与钻天杨(P. pyramid alis) 的天然杂种中经长期栽培试验, 选育出赤峰杨(P. simonii×P. py ram id a lis cv‘Chifengensis’) 三个优良无性系(34 号、36 号和17号) , 不但速生, 而且抗寒抗旱, 在年平均气温6. 5℃, 极端最低温- 31. 4℃条件下, 正常生长和越冬, 小苗和大树均无枯梢等冻害现象［8］.吉林白城林科所, 1961 年也从小叶杨和钻天杨的天然杂种中选育出白城杨, 具有速生、耐寒耐旱、耐盐碱的特点［9］.李树人在河北秦皇岛地区选育出速生、抗寒抗旱、适应性强的山海关杨［10］。 引种即从国外或外地引进对扰逆性强的树种, 扩大繁殖后用于生产, 是一种简而易行、有效的方法。引入树种具有较强的抗性 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现, 可能是由于原育成地区具有抗病材料或对树种抗病育种历史较久, 或由子两地区流行的病菌小种或害虫的适应性不同所致［7］。80年代，我国从世界17个国家引进了300多个黑杨派无性系，在山东省建立了我国第一个黑杨派无性系基因库，张绮纹等经过连续十年对这些黑杨派无性系进行了多性状系统研究，发现无性系间抗寒和抗病虫等方面均存在显著性差异［11］。 二、杂交育种与杨树抗性的研究 杂交育种是对基因型不同的种, 或同树种的不同个体进行人工交配, 使所需基因重组获得符合预定育种目标的常规育种方法，通过杂交, 可能综合双亲的优良性状, 在生长势、结实力或抗逆性方面表现出巨大的杂种优势。 最早从事杨树杂交育种工作的是A. Hen ry 教授, 他于1912 年在英国用棱枝杨与毛果杨( P. trichocarpa Torr. ) 进行人工杂交, 选育出了速生、适应性强的格氏杨( P. g enerosa Henry)［12］。在前苏联，1933年进行杨树杂交育种工作，在抗寒抗旱方面取得了显著成绩。先后从欧洲山杨×银白杨、香脂杨×中东杨、银白杨×新疆杨中选育出抗寒抗旱、速生品种, 从加杨×西伯利亚杨、加杨×香脂杨中选育抗寒品种，。如从银白杨×新疆杨中选出抗寒抗旱的莫斯科银毛杨、苏维埃塔型杨和乌克兰银毛杨; 从欧洲山杨×新疆杨中选出的雅布洛考夫杨［1］。在我国最早从事杨树杂交育种工作的是叶培忠先生, 他于1946 年在甘肃天水, 首次进行了河北杨(P. hop eiensis) 与山杨(P. david iana )、河北杨与毛白杨(P. tom entosa Carr. ) 杂交试验［13］ 。中国林科院从小叶杨×钻天杨杂交种中选育出耐寒耐旱的合作杨(P. op era 8277) , 在干旱寒冷的陕西北部和山西西北部生长尤为良好［8］。胡建军等用美洲黑杨50 号杨( Populs deltoides CL."55/66") 和帝国杨( P. deltoides CL.“Imperial”)杂交选育出抗光肩星天牛的抗虫“中怀1 号杨” ［14］。 其实，关于杂交育种在杨树抗性育种上的成就很多。 三、基因工程和杨树抗性育种 植物基因工程就是利用重组DNA 技术, 将外源基因导入植物染色体, 从而产生具有外源基因表达的转基因植物。在分子水平上对植物（林木）的特性进行改良，以及选育具有抗性基因的植株进行育种。到目前为止,通过转化相关抗性基因来提高植物的抗旱、耐盐、抗虫、抗寒等抗逆性的研究已经取得极大的成就。 1994年我国首次获得耐盐转基因杨树，1995年,刘俊军等利用mtlD— gutD (磷酸甘露醇脱氢酶- 磷酸山梨醇脱氢酶)基因转化美洲山杨,筛选到耐0. 45%NaCl的转基因植株; 1998,Wang等用BspA (水分诱导蛋白基因)转化欧洲山杨( P. trem ula )获得成功,在失水20%及150 mmol /L NaCl盐分胁迫下检测渗透势和电解质渗漏,转基因杨树较对照的渗透势明显下降; 2002年,樊军锋等用双价耐盐基因mtlD /gut—DL转化84K杨实验,获得3株抗NaCl的转化植株［15］。 赵世民等在1999 年将兔NP - 1 基因导入毛白杨,该转基因植株组织提取液对枯草杆菌、农杆菌和立枯病原菌等多种微生物的生长均有不同程度的抑制作用［16］。此外,Liang 等在2001 年将来自小麦的草酸氧化酶基因导入杨树,提高了转基因植株的抗真菌能力［17］。 杨树抗虫基因工程已取得显著成就。转化的主要目的基因有苏云金杆菌杀虫结晶蛋白基因(Bt) 、昆虫蛋白酶抑制剂基因(CpTL) 、抗菌肽基因(LcI) 、植物凝集素基因(Lec) 和昆虫特异性神经蝎毒素基因(AIIT) 。研究较多且较深入的还是Bt 基因。 伍宁丰等将抗虫的Bt 基因导入欧洲黑杨的叶片，并获再生植株［18］。Rao 等在2001 年采用根癌农杆菌介导共转化法将Bt CryIA 和CpTI 基因导入黑杨无性系NL - 80106 中,结果表明转双价基因的株系比转单价基因的株系抗虫效果显著［17］。 四、多倍体育种与杨树抗逆性 多倍体植物一般生活力强，对环境适应性也较强，抗旱、抗寒以及抗病虫害等优势明显。仅从植物地理分布上来看，多倍体大多出现在在高纬度、高海拔、南极、沙漠等环境气候变化剧烈的地区，说明多倍体对不利自然条件的适应能力比二倍体强［1］。我国杨树三倍体育种起步较晚,1983 年毛白杨( Populus tomentosa Carr. ) 良种选育列入国家攻关课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ［19］。朱之悌等于1992在对毛白杨基因资源搜集中首次发现了5 株三倍体毛白杨[20]。三倍体欧洲山杨比较耐干旱瘠薄,更适宜于条件较差的山地栽植,而且还表现出较强的抗病能力。袁贤超等经过研究发现，意杨砧三倍体毛白杨造林后林木树高、胸径等生长量指标、抗病虫害能力等也都优于当地适生的其它杨树品种［22］。 五、展望 前人对杨树的抗性育种的研究已经有了很大的成就，特别是在杂交育种和转基因工程上的研究。但对于多倍体抗逆性育种的研究似乎没有多少，虽然在材性，生长量这些方面研究具有突破性，但在抗性育种研究也很少。所以，多倍体抗性育种以及各方面的抗性的遗传育种将会被重视！康向阳也写到：建立在现代遗传学以及细胞染色体工程技术基础之上的林木多倍体育种,将随着人类对其应用价值认识的提高以及有关新技术方法的注入而全面步入实用化程度,从而带动未来林业的持续、高效发展［21］。 最后，在写这篇综述之前，没有想到前人对杨树的抗性育种也写了很多文献，我所述的也只不过是前人叙述过了的，希望真正需要的人全看下面的这些正版的论文！ 参考文献： ［1］陈晓阳 沈熙环主编 林木育种学 高等教育出版社 2005 ［2］于忠燕 国外林木杭性育种研究动态简介 甘肃林业科技 ［3］李怀仓 李琪 林木抗病育种研究进展 陕西林业科技　2007, ( 2) : 35～38 ［4］郑世锴 主编 杨树丰产栽培与病虫害防治 金盾出版社,1996 ［5］王世绩 主编 杨树研究进展 中国林业出版社,1995 ［6］何承忠 ,张志毅 等 我国杨树育种现状及其展望 西南林学院学报 　2006年8月 第26卷第4期 ［7］树木抗性育种 苏正武 ［8］徐纬英 杨树 黑龙江人民出版社, 1988 ［9］吉林省白城地区林科所1 白城杨的研究1 林业科学, 1979, 15 (1) : 37～ 42 ［10］ 李树人 优良树种—山海关杨 河北林业科技, 1983, (1) : 1～ 12 ［11］张绮纹, 苏晓华. 杨树定向遗传改良及高新技术育种 中国林业出版社, 1999. ［12］〔苏〕H1B1 斯塔罗娃 杨柳科的育种. 马常耕译 科学技术文献出版社, 1984 ［13］马常耕 从世界杨树的发展和成就看我国杨树育种研究 世界林业研究, 1994, 1 (3) : 23～ 30 ［14］胡建军等 抗虫杨树新品种中怀1 号 林业科技 2008年2月第44 卷第2 期 ［15］田晓明, 谭晓风 转基因杨树的研究进展及展望 湖南林业科技　2009年第36卷第2期 ［16］赵世民,祖中诚,刘根齐,等. 通过农杆菌介导法将兔防御素NP - 1 基因导入毛白杨( Populus tomentosa) [J ] . 遗传学报1999 ,26 :711 - 714. ［17］杨树基因工程研究进展 贺成林,李　云 河北林果研究 2 0 0 4 年3 月 第19卷第1期 ［18］伍宁丰等 含苏云金杆菌晶体蛋白基因的杨树基因工程植株的建立. 科学通报,1991 ,9 ［19］朱之悌　康向阳　张志毅 毛白杨天然三倍体选种研究 林业科学 1 9 9 8 年7 月第34 卷第4 期 ［20］张焕玲 贾小明　汪爱兰 孙军 杨树三倍体育种的研究现状 西北林学院学报　2004 ,19 (3) :63～66 ［21］康向阳 林木多倍体育种研究进展 北　京　林　业　大　学　学　报 2003 年7 月 第25 卷　第4 期 ［22］ 袁贤超等 意杨砧木培育的三倍体毛白杨适应性研究 林业实用技术2006.2 林木育种学作业 抗性育种 学院： 林 学 院 班级： 林学09班 姓名： 蔡 国 俊 学号： 0909030091