第六章 林木遗传和良种选育
林木育种的繁殖生物学与种子选良技术
林木育种的繁殖生物学与种子选良技术林木育种是一项长期而复杂的工作，其目的是通过选择和改良，培育出具有优良特性，如生长速度、抗病虫害、适应性强等特性的林木品种在这个过程中，繁殖生物学和种子选良技术是两个重要的方面繁殖生物学繁殖生物学是研究生物繁殖过程的科学，包括有性繁殖和无性繁殖在林木育种中，繁殖生物学主要关注的是如何通过繁殖过程，将优良基因传递给下一代有性繁殖是通过花粉和卵细胞的结合来产生后代的，这种繁殖方式可以使后代获得父母双方的遗传特性在林木育种中，有性繁殖可以通过人工授粉的方式来进行，以保证后代能够获得预期的遗传特性无性繁殖则是不通过生殖细胞结合，直接由母体产生后代的繁殖方式这种方式可以保留母本的优良特性，但后代可能缺乏遗传多样性在林木育种中，无性繁殖可以通过嫁接、扦插等方式来进行种子选良技术种子选良技术是通过对种子进行选择和改良，以提高林木的生长速度和适应性的技术种子选良技术包括种子采集、种子处理、种子保存和种子播种等环节种子采集是种子选良技术的第一个环节，也是最关键的一个环节在种子采集过程中，需要选择具有优良特性的林木作为采种树，以保证后代的优良特性种子处理是为了提高种子的发芽率和生长速度，包括消毒、浸种、催芽等步骤种子处理可以减少种子在储存和运输过程中的病虫害，提高种子的生命力种子保存是将处理好的种子保存起来，以备播种使用种子保存需要注意温湿度控制，以保证种子的活力种子播种是将保存好的种子播种到土壤中，以产生新的林木播种需要注意种子的密度和深度，以保证林木的生长繁殖生物学和种子选良技术是林木育种中不可分割的两个部分，只有深入了解和掌握这两个方面，才能培育出具有优良特性的林木品种遗传多样性与育种策略在林木育种中，遗传多样性是确保物种适应性和可持续发展的基础为了保护和利用遗传多样性，科学家们采用了多种育种策略遗传资源调查与评估在进行林木育种之前，首先需要对遗传资源进行调查与评估这包括了解不同种质资源的分布、遗传背景和生态适应性通过种质资源库的建立，可以为育种项目提供丰富的遗传材料遗传多样性保护为了保护遗传多样性，科学家们采取了一系列措施，如建立自然保护区、种质库和实施种子交换等这些措施有助于保存林木的遗传资源，为未来的育种工作提供材料育种策略在育种策略上，科学家们采用了以下几种方法：1.选择育种：通过观察和记录林木的形态、生长和抗性等性状，选择具有优良特性的个体进行繁殖2.杂交育种：将不同种或品种的林木进行人工杂交，以产生具有新特性的后代3.分子育种：利用分子标记技术，筛选和追踪林木中的特定基因，以提高育种效率4.基因工程：通过基因转移技术，将外源基因导入林木，赋予其新的特性育种技术的应用在林木育种中，各种育种技术的应用可以提高育种效率，缩短育种周期，并产生更具经济效益的林木品种组织培养技术组织培养技术可以在无菌条件下，快速繁殖林木这种技术可以保存林木的遗传特性，同时也可以用于变异体的筛选快速繁殖技术快速繁殖技术，如微型繁殖技术，可以在短时间内大量繁殖林木这有助于加快育种进程，并保护珍稀濒危树种变异体的筛选与利用通过化学诱导、辐射处理等方法，可以诱导林木产生变异体对这些变异体进行筛选和评估，可以发掘新的遗传资源，为育种工作提供新的材料林木育种的繁殖生物学与种子选良技术是保证林木质量和产量的重要手段通过深入了解和掌握这些技术，科学家们可以培育出适应性强、生长速度快、抗病虫害的林木品种，为人类提供可持续发展的森林资源育种实例分析以松树为例，科学家们通过长期的育种工作，成功培育出了多种适应不同环境的松树品种在这个过程中，繁殖生物学和种子选良技术起到了关键作用松树繁殖生物学松树主要通过有性繁殖进行繁殖，其生殖过程包括花粉的产生、传粉、受精和种子的形成科学家们通过对松树生殖过程的研究，了解了其繁殖生物学特性，为育种工作提供了理论基础种子选良技术在松树育种中的应用在松树育种中，种子选良技术主要包括种子采集、处理和保存科学家们通过对松树种子的深入研究，掌握了其种子特性，为成功育种提供了重要保障造林与栽培技术造林与栽培技术是林木育种工作的最后一环，也是实现林木商品价值的重要环节造林技术造林技术包括造林地选择、造林密度、造林方式等通过对造林技术的深入研究，科学家们可以确保林木的生长发育和产量栽培管理技术栽培管理技术包括施肥、灌溉、修剪、病虫害防治等这些技术的应用可以提高林木的生长速度和抗性，从而提高林产品的产量和质量未来发展趋势随着科学技术的不断发展，林木育种的繁殖生物学与种子选良技术也将不断创新分子育种技术的应用分子育种技术在林木育种中的应用将更加广泛，通过基因编辑等技术，科学家们可以更精确地改造林木的遗传特性智能化育种技术的发展智能化育种技术，如遥感技术和技术的应用，将使育种工作更加高效和精准可持续发展的理念在未来的育种工作中，科学家们将更加注重林木的生态功能和可持续发展的理念，培育出适应环境变化、具有生态功能的林木品种林木育种的繁殖生物学与种子选良技术是保证林木质量和产量的重要手段通过深入了解和掌握这些技术，科学家们可以培育出适应性强、生长速度快、抗病虫害的林木品种，为人类提供可持续发展的森林资源。
林木育种复习资料解析
绪论一、基本概念1.林木育种学：是以遗传进化理论为指导，研究林木选育和良种繁育原理和技术的学科。
2.林木遗传改良：为达到提高和改良林木产量和品质之目的，采取控制林木遗传特性的技术措施。
它与林木育种学的涵义相近。
3.林木品种：指产品的数量和品质符合生产需要，能适应一定自然和栽培条件，特性明显，性状遗传稳定，由人工选育的林木群体。
重点在：产品要求、栽培范围、遗传相对一致的、人工选育、群体。
3.林木良种：多指通过人工选育、性状有一定程度改良的繁殖材料。
而良种应是优于当地主栽品种的、新选的品种。
二、林木育种学的主要研究内容1.引种：种及品种层面的选择，引进外来树种与品种。
2.选种：种内变异的利用，包括种源选择和优树选择等。
3.育种：新变异的创造与利用，包括杂交育种、倍性育种、辐射育种以及基因工程等。
4.林木繁育:主要途径有母树林、种子园和采穗圃，以及组织培养和体细胞胚胎发生等。
5.林木种质资源及其保护。
此外，针对特殊性状开展抗逆性育种、木材材性育种，生物技术在林木育种中的应用反映现代育种新技术。
三、林木育种的特点（注重理解）1.多数树种达到性成熟和经济成熟需要时间长，即育种周期长，同时，树体大，占地多,试验设计难度大。
2.树木属多年生植物，持续开花结实周期长，选育材料可长期繁殖利用，因而可开展后向选择（backward selection）,提高选择效果。
3.多数树种分布地区广，变异丰富，自然界尚存在着大量未被发现和利用的优良基因型，引种、选种潜力大，见效快。
4.多数树种行异花授粉，自花授粉或近亲繁殖会引起衰退，要采用异花授粉植物的育种方式。
5.不少树种能无性繁殖，可进行无性系选育,有性与无性选育相结合，是有效的林木育种方式。
6.多数树种生活周期长，栽培环境复杂多样，选育和繁殖遗传基础广泛的系列林木品种，或使用混合品种是适宜的。
题：从树木育种特点进行分析某个树种？1、育种资源丰富。
2、育种周期长（1）早期预测根据树木幼年时期的某些标志，来判断成年时期某些性状表现的一种方法，它主要是根据幼年――成年某些性状间的相关性来进行的（2）促进提早开花结实（3）采用多种育种途径相结合，不断为生产提供改良程度逐步提高的繁殖材料。
林木遗传育种学课件
细胞膜也称质膜（plasma membrane）。细胞膜是一切细胞不可缺少的表面结构，是包 被着细胞内原生质的一层薄膜，它使细胞成为具有一定形态结构的单位，借以调节和维持 细胞内微小环境的相对稳定性。质膜对物质运输、信息传递、能量转换、代谢调控、细胞 识别等方面，都具有重要的作用。
三、细胞质
2、螺线管(Solenoid)：由核小体的长链进一步螺旋缠绕形成直径约30nm左右的染色质 纤维，即螺线管，为染色质的二级结构。
3、超螺线管：30nm的染色线（螺线管）进一步压缩形成300nm染色线，称为超螺线管。 超螺线管可以看作是染色质的第三级结构。
4、染色体： 超螺线管再次折迭和缠绕形成染色体。 由DNA到核小体——30nm染色质纤维几乎都公认是按螺旋方式缩集的，染色体的最
有一对染色体除有着丝点外还有一个不发生卷曲的、染色很淡的区域，这个区 域称做次缢痕。次缢痕主要位于染色体短臂上。
3、随体（Satellite） 随体是指次缢痕区至染色体末端的部分，有如染色体的小卫星。随体主要
由异染色质组成，是高度重复的DNA序列。
二、染色体的结构
（一）、染色质的基本结构
染色质是细胞核内能被碱性染料染色的物质。根据染色反应的不同，可分 为常染色质和异染色质。常染色质在间期呈高度分散状态（正在进行复制转录 等），染色较浅，光镜下难以分辨。中期时发生螺旋化收缩变短。是产生 Mendel比率和各类遗传现象的主要物质基础。异染色质在间期呈螺旋状态，染 色较深。染色质上缺乏Mendel基因，但并非对遗传没有任何影响。又分为结构 异染色质或组成型异染色质。
第二节 染是遗传物质或基因载体的总称，包括原核生物及细胞器的遗 传物质在内。但一般是指真核生物体细胞分裂中期具有一定形态的染色质。
第六章 林木遗传和良种选育
2000年正式列入国家重大基础研究项目计划(简称 “973”项目)。近期内开展的工作主要包括以下5个 方面：①木材结构及化学组成与其品质特性的分子基 础研究；②树木木材品质形成的分子机理及调控机制 研究；③树木抗逆性、抗虫性状的基因分离及功能鉴 定；④树木重要木材性状基因的定位及克隆；⑤分子 改良树木的性状表达与鉴定。
测验已选出优良家系1 500个以上，为多世代遗传改 良打下了良好基础。对树木生长性状早期测定技术 开始了多方面和多途径的探索，除开展了形态、生 理生化等性状与生长相关的研究外，通过生长的相 关研究，在主要造林树种上普遍看到了生长早－晚 龄相关，为缩短育种周期提供了参考。 5.杨树育种研究 在杨树研究领域，通过国际间的广泛交流与合 作，从欧美等国家成功引种了以欧美杨、意大利杨 为代表的黑杨派系列杨树新品种，经过区域化试验 成为我国南方杨树林纸一体化的主栽树种，如速生 杨107，108，110等等。在杨树基因资源主要性状
第六章 林木遗传和良种选育
第一节 林木遗传育种概述 第二节 我国林木遗传进展 第三节 现代生物技术在林木遗传 育种中的应用
第六章 林木遗传和良种选育
第一节 林木遗传育种概述
一．学科概况
林木遗传育种是以遗传进化规律为指导，研 究林木选育和良种繁育的原理和技术的学科，林 木育种的任务是选育并大量繁殖遗传品质得到不 同程度改良的林木繁殖材料，其最高目标是选育 林木优良品种。用遗传品质优良的繁殖材料造林, 能充分发挥自然生产潜力，提高林产品产量和
三．林木分子遗传标记
林木分子遗传标记和分子育种技术是20世纪90年 代发展起来的新兴生物技术，它主要是通过对一些重 要模式树种的基因结构和功能进行分析研究，对来自
树木本身的有用基因进行分离和克隆，并以此来了 解控制树木重要性状的基因之间的相互关系，寻找 控制树木重要性状的特殊遗传标记，进行分子标记 辅助选择育种。分子标记可以真正代表物种本身遗 传特性，不受环境条件和发育时期等因素的影响， 借助分子标记进行性状选择准确性好、速度快，因 此，它将成为林木育种研究的有力工具。 近年来，分子标记技术发展迅猛，并且逐渐在 林木遗传多样性研究和育种中发挥重要作用，至今 已有10余种分子标记技术相继出现，并在各个研究 领域中得到广泛应用。目前，分子标记主要应用在 基因标记、基因图谱绘制、DNA指纹图谱分析、基因
林木育种学：第6章无性系选育、繁育与造林-1
无性系选育（selection of clone）是指从天然 群体或人工杂交、诱变群体中，选择优良个体， 通过无性繁殖成无性系，经无性系测定，选育出 优良无性系并应用于生产的过程。
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第六章 无性系选育、繁殖与造林
三、无性繁殖技术的概述
无性繁殖包括扦插、嫁接、根蘖、埋条和组织培 养等方法。
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林木育种学
第六章 无性系选育、繁殖与造林
三、无性繁殖技术的概述
1. 扦插繁殖(cuttage propagation) （1） 扦插繁殖概念
扦插繁殖是利用植物器官的再生机能，由原 株上切取一定大小的茎、枝条、叶、根等材料插 入基质中，在适宜的外部环境条件下，通过自身 遗传以及生理机能调节，再次形成完整植株的繁 殖方法。
第六章 无性系选育、 繁殖与造林
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林木育种学 东北林业大学林学院 林木遗传育种国家重点实验室
第六章 无性系选育、繁殖与造林
主要内容
一1、、无市 性系场选营 育的销有基 关概本念概念 二2、、无电性系信选市 育的场意介 义 绍 三3、、无市性繁场殖分 技术析概方 述 法
四、无性繁殖材料退化与复壮 五、采穗圃营建与管理 六、林木无性系选育
二、无性系选育的意义
1、综合利用加性与非加性遗传效应，遗传增益较高。 在遗传学上，遗传效应可剖分为加性效应、显
性效应和上位效应。 在无性系繁殖条件下，原株的遗传组成与其分
株是完全相同。分株不仅继承了原株的加性效应， 而且还继承了显性效应和上位效应。
在有性繁殖条件下，由于基因的分离与重组， 子代只能继承亲本的加性效应，不能继承显性效 应和上位效应。
《林木遗传育种学》课程大纲
《林木遗传育种学》课程大纲一、课程概述课程名称（中文）：林木遗传育种学（英文）：FOREST GENETICS AND FOREST TREE BREEDING 课程编号：14241016课程学分：4.0课程总学时：64课程性质：专业基础课二、课程内容简介（300字以内）林木遗传育种学是研究林木遗传与变异的规律，并以遗传学的基本理论为指导研究选育和繁育林木良种的原理及技术的学科。
遗传学部分主要介绍遗传的三大基本规律及其细胞学基础，遗传变异，分子遗传学，群体遗传学以及数量遗传学的基本理论和研究方法；育种学部分主要介绍林木选育技术基础，遗传育种资源和林木引种，种源与优树选择，杂交与倍性育种，无性系选育与繁殖造林，种子园以及遗传测定。
三、教学目标与要求通过本课程的教学，使学生掌握遗传学的基本理论和林木良种选育与繁殖的理论及技术，培养学生综合运用遗传学与育种学基本理论知识来分析和解决林木遗传改良上的科学研究问题与生产实际问题的能力。
要求学生系统和有重点地掌握遗传学基本原理、林木选育和良种繁育原理及技术。
四、教学内容与学时安排绪论（2学时）1. 教学目的与要求：目的：使学生明了遗传学是生物科学的最前沿，林木育种的特点和重要性，从而引导学生对本课程产生浓厚的学习研究兴趣。
要求：了解遗传育种学研究的对象和任务，遗传和育种工作的历史、现状和发展趋势，以及遗传学和育种学在科学和生产发展中的重要作用。
2. 教学重点与难点：重点：遗传育种学的定义(概念)、研究的对象和研究的任务。
难点：遗传育种学在科学和生产发展中的作用。
林木遗传学部分（31学时）第一章遗传的细胞学基础（2学时）1. 教学目的与要求：使学生牢固地树立新陈代谢、世代演替、遗传变化等都离不开生物细胞的认识。
理解遗传物质在细胞的染色体上，染色体的行为是遗传三大定律的基础；掌握细胞的有丝分裂规律。
2. 教学的重点与难点：重点：细胞核结构、染色体的超微结构；有丝分裂及有丝分裂的遗传学意义。
林木遗传育种(课件)
林木遗传育种学一、林木育种的概念及其特点（一）概念林木育种（forest tree breeding)是以遗传进化. 理论为指导，研究林木选育和良种繁育原理和技术的学科。
1、优良品种的选育选种：利用种内存在的丰富变异，在种的范围内进行选择。
种源选择（群体选择）林分选择（群体选择）优树选择（个体选择）引种：从外地或外国引进本地没有的树种。
杂交育种：通过人工有性杂交培育新品种。
多倍体育种：毛白杨三倍体、刺槐四倍体、欧洲白桦三倍体等诱变育种：（辐射育种、突变体筛选等）；生物技术育种：（花药(花粉)培养、原生质体培养与融合、基因工程等）。
原生质体融合植物基因工程育种2、优良品种的繁育种子园：是由优树无性系或家系营建的，以生产优质种子为目的的特种林。
采穗圃：是由优树无性系营建的，用以生产优质种条（插穗和接穗）的繁殖圃。
3. 遗传测定（二）林木育种工作的特点1. 育种资源丰富2、育种周期长(1) 早期预测早――晚期生长相关分析形态――生长的早期鉴定生理――生长的早期鉴定法(2) 促进提早开花结实(3) 采用多种育种途径相结合，不断为生产提供改良程度逐步提高的繁殖材料。
3、树木可供研究利用的时间长，可以在遗传测定后进行再选择。
4、优良性状可以通过无性繁殖方法得到保存和利用5、多数为异花授粉树种，遗传基础广泛和稳定6、在多数情况下，选育和繁殖遗传基础广泛的林木品种或使用混合品种是适宜的。
二、林木遗传育种的回顾林木引种可追溯到2000年前,大规模的引种工作是从19世纪50年代由澳大利亚、新西兰等南半球国家引种松树开始的。
杨树、桉树、云杉、花旗松及落叶松等树种都已远远超越了各自的自然分布区，已成为国际性的重要造林树种。
种源试验是开展最早的林木遗传育种活动。
法国学者De Vilmorin于1823～1882年首先进行了欧洲赤松种源试验，随后法国、俄国、奥地利、瑞士等林学家对落叶松、云杉、松、橡等树种作了种源试验，证实了种内存在着明显的差异。
林木遗传育种学科
THANKS
感谢观看
促进经济发展和社会进步
优良的林木品种可以促进林业产业的发展，提高林农的收入水平 ，推动地方经济发展和社会进步。
林木遗传育种学科的历史与发展
历史
林木遗传育种学科起源于20世纪初，随着植物育种技术的发展而不断发展壮大。我国林木遗传育种工作起步较 晚，但发展迅速，取得了许多重要的成果。
发展
随着生物技术的不断进步，林木遗传育种学科将更加注重分子生物学和基因工程的应用，实现林木新品种的定 向培育。同时，该学科还将更加注重生态平衡和环境保护，培育出适应性和抗逆性更强的林木新品种，为生态 建设和可持续发展做出更大的贡献。
鼓励和培育具有国际竞争力的林木企业，加强技术创新和产业升级，提高企 业在国际市场的竞争力。
06 林木遗传育种学 科的案例分析
高产优质林木良种的选育与推广
总结词
通过选择优良品种，提高林木产量和品质，实现可持续发展。
详细描述
高产优质林木良种的选育是林木遗传育种学科的重要任务之一。通过选择优良品种，可以提高林木的生长速度 、木材品质、果实产量等，实现林产业的可持续发展。在实践中，选育优良品种需要结合多种方法，如表型选 择、基因型选择等，同时需要建立良种繁育基地，进行良种推广和示范。
采伐管理
根据林木生长状况、品质等因素， 制定合理的采伐计划和管理措施， 实现林业可持续发展。
生态环境建设
生态修复
研究如何利用林木遗传育 种技术，恢复受损的生态 环境，提高生态系统的稳 定性和抗逆性。
防风固沙
通过选育适合当地生长的 固沙植物品种，提高荒漠 化地区的植被覆盖率，防 止沙漠化蔓延。
水土保持
02 林木遗传育种学 科的基本理论
遗传学基础
林木遗传育种与改良
林木遗传育种与改良林木遗传育种与改良是指通过选择和育种技术，改善林木的遗传特性和栽培性状，以提高其生长、抗逆性、木材品质等方面的表现。
这是一项关键的工作，为了应对环境变化和提高林业生产的效益，林木遗传育种与改良在现代林业中起着重要的作用。
一、林木遗传育种的意义林木遗传育种的目标是通过选择和杂交等方法，引入优良基因，筛选出更适应特定环境条件和生产要求的新品种。
这可以提高林木的生长速度、抗病虫害能力、适应性和林木产品的品质，为林业发展提供良种资源。
1. 提高经济效益：通过培育具有高产、高品质、高强度、高适应性的良种，可以提高木材的产量和质量，增加林业的经济效益。
2. 促进可持续发展：选择具有抗病虫害、耐寒热、抗干旱等特点的优良品种，可以提高林木的生态适应能力，促进林业生态系统的稳定和可持续发展。
3. 保护生态环境：林木遗传育种可以对抗生物入侵、病虫害等问题，避免大规模使用农药和除草剂，减少对生态环境的污染，保护生态系统的平衡。
二、林木遗传育种的基本原理林木遗传育种的基本原理是根据遗传规律，通过选择和杂交等方法，改变林木基因组的组成，以达到改良和优化林木性状的目的。
1. 选择育种：通过对林木种质资源进行系统观察和评价，选择具有优良性状的个体作为亲本进行交配，以筛选出更具优良性状的品种。
选择育种主要包括群体选择、家系选择和个体选择等。
2. 杂交育种：利用不同亲本的优良性状相互补充和遗传优势，通过杂交产生具有更强适应性和生长潜力的新品种。
杂交育种可以通过杂交一代的选择和后代群体选择等方法引导基因组的组合和表现。
3. 分子育种：分子育种是利用分子标记和遗传图谱等技术手段，精确分析和选择与某种性状相关的基因，以加速育种进程和提高育种效率。
分子育种可以根据基因型分析和遗传距离等信息，辅助选择合适的亲本，并预测后代的性状表现。
三、林木遗传育种的具体方法林木遗传育种的具体方法包括传统育种和现代分子育种。
传统育种主要基于遗传进化和亲本选择，通过长期繁殖和选择，逐渐改善林木的性状。
林木遗传改良与育种技术
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目录
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01
林木遗传改良与育种 技术的概念
02
林木遗传改良与育种 技术的方法
03
林木遗传改良与育种 技术的实践
04
林木遗传改良与育种 技术的意义
05
林木遗传改良与育种 技术的政策与法规
06
添加章节标题
林木遗传改良与 育种技术的概念
定义与内涵
林木遗传改良：通过遗传学原理 和方法，改善林木的遗传特性， 提高其生长、抗病、抗逆等性能。
21世纪初：基因编辑技术如 CRISPR/Cas9的应用，使得林木遗传改 良更加精准和高效
02 20世纪初：开始使用杂交育种技术，提 高了林木的遗传改良效率
05
未来趋势：随着生物技术的不断发展，林 木遗传改良将更加精准、高效，同时更加 注重生态保护和可持续发展。
03 20世纪中叶：分子生物学技术的发展， 为林木遗传改良提供了新的手段
推动林业科技创新，提高林业 科技水平
对未来科技发展的推动作用
提高林木遗传 改良与育种技 术的效率和质 量
促进林木资源 的可持续利用 和保护
推动林业科技 的创新和发展
促进林业产业 的转型升级和 可持续发展
01
0 2
03
04
林木遗传改良与 育种技术的政策 与法规
国际政策与法规
国际林木遗传改良 与育种技术政策
03
细胞工程：如细胞融合、细胞培 养等，用于林木细胞遗传改良
05
合成生物学方法：如基因合成、基因调控 等，用于林木遗传改良和育种技术的创新 和发展。
转基因技术：将外源基因导入林木 细胞，实现基因表达和遗传改良
02
生物信息学方法：如基因测序、基因芯 片等，用于林木遗传信息的分析和利用
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第一节 林木遗传育种概述 第二节 我国林木遗传进展 第三节 现代生物技术在林木遗传 育种中的应用
第六章 林木遗传和良种选育
第一节 林木遗传育种概述
一．学科概况
林木遗传育种是以遗传进化规律为指导，研 究林木选育和良种繁育的原理和技术的学科，林 木育种的任务是选育并大量繁殖遗传品质得到不 同程度改良的林木繁殖材料，其最高目标是选育 林木优良品种。用遗传品质优良的繁殖材料造林, 能充分发挥自然生产潜力，提高林产品产量和
二、学科发展趋势
现代林木遗传改良正朝如下几个方面深入发展： ①利用种间、群体间、个体间及营养细胞和配 子体间多层次变异，开发多途径的改良方法。 ②常规育种的改良正向纵深方向发展。 ③早期测验和选择正成为育种程序的一个不可 分割的部分；诱导早期开花，缩短加速育种世代周 期正在成为现实。 ④农作物杂种优势利用的原理和方法已移植到 杨树育种中，使杨树育种推进到了以亲本为基础， 配合力选择为手段的轮回选择体系上来，在松属、 桉属、落叶松中也取得实质性进展。
因此当代基因资源多样性保存和建立育种群体已 成为新趋势。
第二节 我国林木遗传育种进展
世界林木遗传育种约有200年的发展历史，特 别是上一世纪50年代以来的发展，已经形成了具 有特色的育种体系，全球已约有100个国家和地区 开展了栎木育种。我国的林木遗传育种学科创建 于20世纪70年代。由于我国林木遗传育种学科起 步较晚，研究重点又是生长周期长、植物种类多、 群落遗传结构复杂的木本植物的遗传变异规律，
品质，增强林木适应性和抗性，充分发挥森林的多 种效益，使林木遗传育种成为主要的营林技术措施。 林木遗传改良是林学的支柱学科之一，它是依 据林木的特性，借鉴农作物育种方法逐渐形成的一 门科学。19世纪是林木改良的孕育时期，20世纪初 随着孟德尔所揭示的植物杂交下的遗传规律被重新 认识，林木育种由种源选择推进到杂交育种。20世 纪40年代，自C．S．拉森(Larsen)的《种、类型和 个体在林业上应用》发表以来，森林遗传科学开始 应用于林业，森林遗传学成为森林培育学一个重要 基础学科。由于集约育林织或细胞水平上，对 植物进行培养、增殖以及遗传操作(体细胞融合等)， 从而大量繁育优良性状植株或植物新品种以及代谢产
品的技术体系。近20年来林木细胞工程有了突飞猛进 的发展，主要内容包括：①林木体细胞胚胎发生、植 株再生和人工种子技术；②林木原生质体培养、细胞 杂交、体细胞的变异体及突变体的筛选与利用。 细胞工程在加速杂种纯合度，缩短育种周期，脱 毒快繁，创造新变异及诱导外源基因渗入，克服种、 属不亲合性等方面有重要作用。
⑤种间杂交在林木育种上的应用愈加广泛和有 成效。 ⑥由于近30年来无性繁殖技术，特别是微体繁 殖技术,体细胞胚诱导及人工种子生产技术的发展， 使用各种方法选育优良材料成为遗传改良的主导方 向。 ⑦在良种的选育目标上由过去重视产量,向抗性 、材性等多性状发展；从分子-细胞-个体-群体水平 上探索生长、干形、材性和抗性多性状联合改良。 ⑧林木的遗传改良策略已由一次性短期改良向 多群体多世代长期改良方向发展。 ⑨由于天然林采伐,物种与基因资源严重损失,
2.林木引种 经数十年的广泛引种试验，使湿地松、火炬松、 桉树、杨树、柚木及相思类树种的引种由种的水平 发展到种源和家系水平，经过了多点试验，深化了 对外域树种遗传变异规律认识，扩大了树种的多样 性，为不同气候区和立地选出了一大批适宜引种的 种源、家系和无性系。 3.林木育种 在人工杂交育种、多倍体育种、抗性育种、太 空失重诱变育种、转基因育种等方面取得了显著成 绩，通过人工杂交和选择对平原阔叶树种，如杨树、
2000年正式列入国家重大基础研究项目计划(简称 “973”项目)。近期内开展的工作主要包括以下5个 方面：①木材结构及化学组成与其品质特性的分子基 础研究；②树木木材品质形成的分子机理及调控机制 研究；③树木抗逆性、抗虫性状的基因分离及功能鉴 定；④树木重要木材性状基因的定位及克隆；⑤分子 改良树木的性状表达与鉴定。
核桃、板栗、大枣、柿子、乌桕、银杏、沙棘和杜 仲等主要经济树种已在广泛使用农家品种、自然类 型基础上，全面开展了优良基因型选择和无性系评 比研究，选出了适应不同气候区和立地的优良品种 和无性系，使这些原先以实生繁殖为主的树种，走 上了以无性系繁殖为主的良种化的道路，大大提高 了栽培的经济效益和社会效益。 随着国际人才的互动与交流，以及学科间的相 互渗透，林木遗传育种已从狭义的遗传学、育种学 向广义的以生物化学和分子遗传学为基础的森林遗 传学、群体遗传学、数量遗传学的综合学科方向发 展。
一．林木基因工程
林木基因工程是应用遗传工程技术，将有经济 价值的外源基因导入受体细胞的基因组内，使其大 量复制，得到有效的表达，让受体具有新的遗传特 性，从而实现定向改良，创造新品种，增强抗病虫 害等能力，达到提高林木产量和质量的目的。这种 遗传工程的育种方法既缩短了育种周期，又消除了 传统植物育种的盲目性，突破了杂交“不亲和性” 的限制。 目前，国际上已获得转基因树种达20余种，涉 及到的基因有抗病虫、耐盐碱、抗旱、抗除草剂及 木材品质改良等。 我国林木基因工程工作虽然起步较晚，但近年 来发展较快，以树木为对象的分子遗传研究已于
测验已选出优良家系1 500个以上，为多世代遗传改 良打下了良好基础。对树木生长性状早期测定技术 开始了多方面和多途径的探索，除开展了形态、生 理生化等性状与生长相关的研究外，通过生长的相 关研究，在主要造林树种上普遍看到了生长早－晚 龄相关，为缩短育种周期提供了参考。 5.杨树育种研究 在杨树研究领域，通过国际间的广泛交流与合 作，从欧美等国家成功引种了以欧美杨、意大利杨 为代表的黑杨派系列杨树新品种，经过区域化试验 成为我国南方杨树林纸一体化的主栽树种，如速生 杨107，108，110等等。在杨树基因资源主要性状
或称之为标记辅助育种，是指通过分析与目标基因 紧密连锁的分子标记判断目标基因是否存在。它为 林木生长、材性和抗性等重要性状的早期测定提供 了依据，同时也提高了早期测定的精确度和可靠性， 从而大大缩短了林木育种周期。目前，标记辅助选 择多集中于抗病性状的研究。 3. 树种鉴定及绘制DNA指纹图谱 指纹图谱(Fingerprinting)是鉴别品种、品系 和无性系的有力工具。如在一些自花授粉果树的杂 交育种中可以用指纹图谱鉴别杂种苗和亲本自交苗 后代,也可以鉴别有性杂种、体细胞融合杂种及诱 发突变产生的后代。
二、我国林木遗传育种的重点领域
我国近40年来在林木遗传改良上虽进行了大量 的工作，取得了一定的成绩，但因单纯重视经济利 用性状的改良而对性状表达和遗传调控机理，育种 策略和程序的遗传学和育种学原理研究不够深入， 所以进展速度慢，缺乏创新性和发展后劲，对性状 改良缺乏预见性和可控性，良种选育周期长，质量 低，除杉木、杨树等少数树种外，大部分树种的遗 传改良水平不高。为了扭转这种落后和被动局面， 必须强化有生物学特异性的林木性状遗传规律和调 控机理研究，为快速和高效多性状综合遗传改良开 拓道路。今后林木遗传育种研究的重点在以下几个
研究的基础上，开展了配合力测定。继杨树获得抗除 莠剂转基因植株之后，又在我国首次获得了欧洲黑杨 抗虫转基因植株，并正进行大田实验。杨树多倍体新 品种即将问世。用同功酶、RFLP及RAPD进行分子遗传 学研究也有了良好的开端，为生物技术在林业上的应 用迈出了可喜的一步。 6.无性系繁殖 落叶松、马尾松和桉树等难生根树种杂交优势利 用和无性系扦插技术有了新的突破，有的已完成了从 采穗圃经营到扦插苗培育的一系列配套技术，推动了 我国林木无性系育种和造林的发展，其中杉木无性系 造林已在大面积和大范围内进行实施。油茶、油桐、
因此与学科设置较早的发达国家相比，我国的 林木遗传育种发展较为滞后。
一、我国林木遗传育种取得的成绩
随着改革开放和国家对林木遗传育种事业的 重视与经费投入，以及国际学术交流，林木遗传 育种学科在短短三十余年发展形势喜人，林木育 种学术领域发生了根本性变化，师资力量、人才 培养、科研设备和学术水平都跻身于世界先进行 列。主要表现在以下几个方面：
基因型鉴别等方面。 1. 分子遗传标记图谱构建和数量性状 基因定位(简称QTLs定位)遗传图谱的构建可为基 因定位、克隆及基因结构和功能的研究奠定基础；数 量性状基因定位是阐明控制有关数量性状的主要基因 数目、在染色体上的位置以及自效应和联合效应的遗 传图。利用这种遗传图谱和分子标记技术，可使林木 育种从表型选择逐步过渡到基因型选择，进一步利用 QTLs定位的成果进行标记辅助选择，可缩短育种周期， 提高育种效率。 2. 分子标记辅助选择 标记辅助选择(Marker-assisted selection，MAS)
柳树、泡桐、刺槐和白榆培育出了150个以上速生、 抗性强的工业用材新无性系，如三倍体毛白杨、转 基因抗虫杨、三抗杨等，为我国平原地区实现良种 化提供了新的和丰富的种植材料。在性状改良方面 实现了由单一性状(如速生)向．抗逆性、抗病虫和 材质改良多性状改良的转变。杨树多世代抗虫育种 已有良好开端。 4.林木良种基地建设 已建立起以马尾松、杉木、油松、华北落叶松、 侧柏为代表的针叶树1代－1.5代种子园，在种源选 择、母树林改良、优良林分和优良单株选择等选择 育种方面取得较大成就。杉木等主要树种经过子代
1.林木种质资源建设 我国大部分省区都完成了林木种质资源的普查， 掌握了林木基因资源的现状并进行了种源区划。对 我国近30个树种，如杉木、马尾松、落叶松、华山 松、云南松，引种的湿地松、火炬松等进行了广泛 的种源研究，第一次有科学依据地制定了种子区划 方案，选出了153个优良种源，提出了地理变异模式， 为长期改良提供了基本依据，取得了一批种源地理 变异和优良种源选择成果。近些年来，加强了树木 基因资源的收集、保存、研究和利用，多个树种的 基因资源保存模式正在探索中。
三．林木分子遗传标记
林木分子遗传标记和分子育种技术是20世纪90年 代发展起来的新兴生物技术，它主要是通过对一些重 要模式树种的基因结构和功能进行分析研究，对来自