生物技术在林业上的概况及展望
林业生物技术探索生物技术在林业行业中的应用潜力和前景

林业生物技术探索生物技术在林业行业中的应用潜力和前景随着科技的不断发展,生物技术在各个领域崭露头角。
林业作为人类生存和发展的基础之一,也开始逐渐应用生物技术来推动其发展。
本文将探讨生物技术在林业行业中的应用潜力和前景。
一、基因编辑技术在林木改良中的应用基因编辑技术是近年来备受关注的生物技术领域,它能够精确地修改生物体基因组的DNA序列。
在林业领域中,基因编辑技术可以用于改良树木的性状。
例如,通过引入抗虫、抗病基因,可以提高树木的抗病虫害能力,减少农药的使用。
此外,基因编辑技术还可用于提高林木的生长速度、木材品质等方面。
可以预见,随着基因编辑技术的不断发展,林木品种改良的速度将大大加快,为林业行业的可持续发展提供强有力的支持。
二、遗传研究在林木育种中的应用遗传研究在林木育种中起着重要的作用。
通过对不同种类林木的遗传变异进行研究,可以了解其优良性状的遗传基础,并通过选择育种的方法来培育出更高产、更优质的林木品种。
遗传研究不仅有助于提高林木的经济价值和生态效益,还可以保护和恢复生态系统。
例如,利用遗传研究可以培育出更适应恶劣环境的树种,用于治理沙漠化和水土流失等生态环境问题。
三、基因组学研究在林木疾病防控中的应用基因组学研究是现代生物学的重要分支之一,通过对生物体基因组进行全面分析,可以揭示生物体的遗传信息,并理解其对环境的适应机制。
在林业行业中,基因组学研究可以用于疾病的早期预测和快速诊断。
通过对林木的基因组进行测序和分析,可以发现导致疾病的基因,并通过基因工程技术进行修复或抑制。
这对林木疾病的防控具有重要的意义,可以减少疾病对林业产业的影响。
四、生物信息学在林业资源管理中的应用生物信息学是生物技术领域的重要分支之一,它通过整合、分析和应用生物学数据,为生物学研究提供技术支持和决策依据。
在林业资源管理中,生物信息学可以用于林木资源的智能管理和保护。
通过对林木种群的遗传数据进行分析,可以评估其遗传多样性和种群结构,了解林木种群的健康状况和适应能力。
生物技术在农业领域中的现状与未来发展趋势分析

生物技术在农业领域中的现状与未来发展趋势分析随着科技的不断进步,生物技术在农业领域中的应用日益广泛,为传统农业带来了诸多的变革和突破。
本文将从现状以及未来发展趋势两个方面进行分析,探讨生物技术在农业中的作用和前景。
首先,我们来看生物技术在农业领域的现状。
生物技术在农业生产中有着广泛的应用,其中最为突出的是转基因技术。
通过转基因技术,科学家们可以直接将其他物种中具有有益特性的基因导入到植物中,从而使植物获得更强的抗病性、耐旱性以及提高产量。
这为农民提供了更多的选择和技术手段,有效地提高了农作物的品质和产量。
同时,生物技术也在畜牧业中发挥着重要作用,例如通过克隆技术可以大大提高优质种畜的繁殖效率,提高养殖业的盈利能力。
然而,生物技术在农业领域中也存在一些问题和争议。
首先,转基因作物可能带来环境和食品安全的隐患。
尽管已经有许多研究证明转基因作物对人体健康没有直接危害,但人们对其安全性的担忧依然存在。
其次,生物技术的应用面临着法律和伦理的约束。
不同国家对于转基因作物的法规规定不一,导致生物技术在全球范围内发展的不平衡。
此外,由于生物技术在农业上的应用还相对较新,因此还需要加强监管和管理,确保其安全使用。
在未来的发展中,生物技术仍将扮演着重要的角色,并且有着巨大的潜力。
首先,随着对全球食品安全问题的日益重视,生物技术将成为解决粮食安全和营养不足问题的有力工具。
通过转基因技术,科学家们可以研发出更耐旱、耐寒、耐盐的作物品种,提高种植面积和产量。
其次,生物技术还可以用于环境保护和可持续农业的发展。
例如,通过转基因技术可以研发出对农药抗性的作物,减少农药的使用量,降低对环境的污染。
未来,我们可能还会目睹更多的生物技术在农业领域中的应用。
例如,基因编辑技术的出现可以更方便、高效地对作物基因进行修饰,提高农作物的品质和产量。
此外,合成生物学可以用于设计和合成特定功能的生物体,例如可以通过微生物合成生产特定的农药,提高农业生产的效率和质量。
农业生物技术的应用现状与未来展望

农业生物技术的应用现状与未来展望农业生物技术是一门融合了生物学、遗传学、分子生物学等多学科知识的技术,在现代农业发展中扮演着至关重要的角色。
一、农业生物技术的应用现状(一)转基因作物的种植与推广转基因技术是农业生物技术中最受关注的领域之一。
在全球范围内,转基因作物的种植面积逐年增加。
例如,转基因大豆、玉米、棉花等作物已经在许多国家广泛种植。
转基因大豆具有抗除草剂的特性,这使得田间杂草管理变得更加高效。
农民不需要进行大规模的人工除草,大大减少了劳动力成本。
转基因玉米则可能具备抗虫特性,能够抵御玉米螟等害虫的侵害,从而提高玉米的产量和质量。
在棉花种植方面,抗虫转基因棉花有效地控制了棉铃虫的危害,减少了化学农药的使用量,既保护了环境,又保障了棉农的收益。
(二)植物组织培养技术的应用植物组织培养技术是农业生物技术的另一个重要应用。
通过植物组织培养,可以快速繁殖植物种苗。
许多花卉、果树等植物都受益于这项技术。
例如,兰花的组织培养繁殖,使得兰花的种苗能够快速大量地生产,满足市场需求的也保护了野生兰花资源。
在果树种植方面,一些优良品种的果树可以通过组织培养技术快速繁殖,保证了果树品种的优良特性得以传承,并且可以在较短的时间内提供大量的种苗用于果园的建设。
植物组织培养技术还可用于植物脱毒,一些感染病毒的植物通过组织培养可以去除病毒,恢复健康生长状态。
(三)生物肥料和生物农药的使用生物肥料是利用微生物的生命活动及其代谢产物来增加土壤肥力的肥料。
例如,一些固氮菌能够将空气中的氮气转化为植物可吸收的氮素,从而减少化学氮肥的使用。
根瘤菌与豆科植物共生,为豆科植物提供大量的氮素营养。
生物农药则是利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草等有害生物进行防治的一类农药。
像苏云金芽孢杆菌(Bt)可以产生具有杀虫活性的毒素,对鳞翅目害虫有很好的防治效果,而且对环境和非靶标生物相对安全。
二、农业生物技术面临的挑战(一)公众认知与接受度尽管农业生物技术有诸多优势,但公众对其认知和接受程度存在差异。
生物技术在林业育种中的应用研究

生物技术在林业育种中的应用研究生物技术是一门利用生物学知识和技术手段进行科学研究和应用的学科,它在人类社会的发展中发挥着重要的作用。
在林业领域,生物技术也扮演着重要的角色,尤其是在林木育种方面,生物技术的应用正在逐渐成为林业发展的重要推动力量。
本文将从生物技术在林业育种中的应用研究进行探讨,并深入探讨生物技术在林业发展中的潜力及未来发展趋势。
1. 基因改良技术基因改良技术是一种通过改变生物体内特定基因的方法,以实现特定目的的技术。
在林木育种中,基因改良技术可以通过改变树木的生长速度、抗病性、抗逆境能力等方面的基因,从而实现对木材质量和产量的提高。
通过转基因技术,可以使树木具有更快的生长速度,从而缩短木材的生长周期,提高木材的产量。
还可以通过基因改良技术使树木具有更好的抗病性和抗逆境能力,从而提高林木的生长环境适应能力,减少病虫害对林木的危害,提高林木的生存率和生长速度。
2. 组织培养和细胞工程技术组织培养和细胞工程技术是一种利用植物组织和细胞进行离体培养和再生的技术,可以通过这项技术繁殖出大量的优良林木种苗。
林木种苗繁殖是林木育种的一项重要内容,通过组织培养和细胞工程技术,可以实现对林木种苗的精细控制和大规模繁殖。
还可以利用这项技术进行对林木的基因工程改良,使得林木种苗具有更好的生长性能和适应能力。
3. 分子标记辅助育种技术分子标记辅助育种技术是一种利用分子标记对植物基因组进行分析和筛选的技术,可以实现对林木种质资源的精准评价和选育。
通过分子标记辅助育种技术,可以对林木的遗传进化进行深入研究,挖掘林木的隐藏遗传资源,筛选出更多的优良林木种质资源,为林木育种提供更多的遗传背景和品种选择。
二、生物技术在林业发展中的潜力1. 提高林木品种的育种速度和效率生物技术可以帮助林业科研工作者提高林木品种的育种速度和效率。
传统的林木育种需要耗费大量的时间和人力物力,通过生物技术的应用,可以实现对林木品种的快速改良和繁殖,缩短林木育种周期,提高育种效率,为林木品种的更新换代提供更多的可能性。
林业生物技术的应用与发展

林业生物技术的应用与发展随着科技的进步和环境问题的日益突出,人们开始寻找更加可持续和高效的林业管理方法。
在这个背景下,林业生物技术作为一种新兴的技术手段被广泛应用和发展。
本文将探讨林业生物技术的应用领域以及其未来的发展趋势。
一、林业生物技术的应用领域1. 增强植物抗逆能力林业生物技术通过基因工程技术,可以将抗逆性较强的基因导入到树木中,提高其抗逆能力。
例如,一些抗病毒基因可以被转入树木中,从而使得树木对病毒的感染变得更加困难,进而提高林木的生长和产量。
2. 创建抗虫害品种林木的虫害是造成林业损失的主要原因之一。
而利用生物技术可以创建抗虫害品种,通过转基因或者选择育种等方法来提高抗虫害的能力。
例如,某些棉花品种通过转入一种特定的基因,使得其具备对特定虫害的抵抗力,从而减少了对农药的依赖。
3. 快速繁殖和育种传统的繁殖和育种方式通常需要长时间的培育和筛选,而利用生物技术可以加速繁殖和育种的过程,实现快速推出优良品种。
通过组织培养、遗传改良等技术,可以在较短时间内获得大量的新品种,从而提高林木的生产能力。
二、林业生物技术的发展趋势1. 精准基因编辑技术的应用近年来,随着CRISPR-Cas9等精准基因编辑技术的快速发展,林业生物技术的研究进入了一个崭新的阶段。
通过该技术,可以实现对树木基因组的精准编辑,从而创造出更加适应不同环境条件的新品种。
2. 基因组学在林业中的应用随着高通量测序技术的成熟和普及,基因组学在林业生物技术中的应用也逐渐增多。
通过对树木基因组的深入研究,可以揭示其特定性状形成的遗传基础,并为育种选育提供科学依据。
3. 合成生物学的运用合成生物学是一门综合性的交叉学科,将生物技术、信息技术和工程学相结合,用于设计和构建新的生物系统和功能。
在林业生物技术中,合成生物学可以用于设计和合成新的基因组,创造具备特定功能的生物体,从而实现更加高效和可持续的林业管理。
三、结语林业生物技术作为一种新兴的技术手段,正逐渐改变和推动着林业的发展。
生物技术在林业育种中的应用研究

生物技术在林业育种中的应用研究随着社会的发展和人口的增长,对于林业产品的需求越来越大,而传统的林业种植方式往往无法满足人们对于林产品数量和质量的要求。
生物技术在林业育种中的应用研究变得尤为重要。
生物技术的应用可以大大提高育种效率,改善林木品种的抗病性和适应性,从而提高林产品的产量和质量,为林业生产带来巨大的经济效益。
本文将探讨生物技术在林业育种中的应用研究现状及发展态势。
1. 基因工程育种技术基因工程技术被广泛应用于林木的育种工作中。
基因工程技术可以对林木的遗传特性进行改良,使其具有更好的抗逆性和适应性。
通过转基因技术可以将抗虫、抗病、耐旱等相关基因导入到林木中,从而使其在恶劣环境下能够更好地生存。
基因工程技术还可以用于改善林木的木质素含量和质量,提高木材的利用价值。
细胞工程技术是利用植物组织培养、细胞融合等技术手段对植物进行改良。
在林业育种中,细胞工程技术被广泛应用于繁殖和改良精良树种,使其具有更好的生长性能和抗病性能。
细胞工程技术还可以用于林木的无性繁殖,为林业种植提供更多的新种苗资源。
3. 基因组学技术基因组学技术是对整个基因组进行研究和分析的技术手段。
在林业育种中,基因组学技术可以帮助科研人员深入了解林木的遗传特性,找到与抗逆性、生长性能等相关的基因,从而为林木的改良和育种提供更多的参考信息。
基因组学技术还可以帮助科研人员进行种质资源的研究和利用,为林业种植提供更多的品种选择。
二、生物技术在林业育种中的发展态势1. 研究方向的优化随着人们对环境保护和食品安全的要求不断提高,生物技术在林业育种中的研究方向也将更加趋向于安全、高效、可持续发展。
未来,林业育种将更加注重对林木的品质提升和抗病性增强,通过研究和利用林木的基因信息,为林木的遗传改良和优良品种的研发提供更多有力的支持。
2. 技术手段的创新生物技术在林业育种中的应用,技术手段将更加注重于绿色环保、高效节约。
未来,生物技术在林业育种中将更加注重于利用生物工程、细胞工程等技术手段进行研究,通过培育林木优良品种,提高林产品的产量和质量。
生物技术在林业中的应用及其影响

生物技术在林业中的应用及其影响生物技术是指应用生命科学、物理学、化学、信息学等相关学科的知识和技术,利用遗传工程和细胞工程等手段,对生物系统进行的改良和利用。
生物技术在许多领域都有广泛的应用,包括医疗、农业、环境保护等。
在林业中,生物技术也被广泛应用,并产生了积极的影响。
首先,生物技术可以提高林木的生长速度和抗逆性。
通过引入外源基因,可以使林木表达耐旱、耐寒、抗虫等性状,从而提高其抗逆性。
此外,通过诱导某些生长因子或抗生素的生产,可以提高林木的生长速度。
这些技术的应用使得林木能够适应更为恶劣的环境条件,从而提高其生长速度和生产力。
其次,生物技术可以改良林木的品种和性状。
通过选择、杂交、基因工程等手段,可以培育出更为优良的林木品种。
例如,通过选择具有较高生产力和抗病能力的种子,繁殖出更为优良的林木;通过基因工程技术,可以改造林木的性状,以实现更高的生产效益。
此外,生物技术还可以用于林木的繁殖。
通过组织培养、离体培养、基因转化等技术,可以实现林木的无性繁殖和体细胞杂交。
这些技术的应用,不仅可以提高繁殖效率,同时还能够保持优良品种的基因稳定性。
生物技术在林业中的应用,不仅可以提高林木的生长速度和生成量,同时还可以改良林木的品种和性状,以满足市场需求。
然而,在应用生物技术时,需要认真考虑其对环境的影响和风险。
例如,在使用转基因技术时,需要对转基因林木的生态影响和风险进行全面评估和监测。
通过科学的控制和管理,可以实现生物技术在林业中的可持续应用,推动林业可持续发展。
生物技术在林业中的应用及其影响

生物技术在林业中的应用及其影响生物技术是指运用生物学、化学、工程学等领域的理论和技术,通过改变和利用生物体的生理、遗传和代谢特性,以实现人类生活和生产领域的目标。
在林业领域,生物技术有着广泛的应用,对林业的发展和环境的保护产生了积极的影响。
生物技术在林业的育种工作中发挥着重要的作用。
传统的林木育种方法往往需要长时间的观察和繁琐的操作,而生物技术可以通过快速的检测和选择方法,加快育种进程,并有效地提高育种效果。
现代生物技术可以利用分子标记辅助选择(MARS)技术,通过检测和鉴定特定的分子标记,快速筛选出具有优良性状的树种,从而大大加速了新品种的培育过程。
生物技术还可以通过基因工程技术,引入外源基因到林木中,使其具备抗虫害、抗病害和耐寒性等优良性状,提高林木的抗逆能力和生产能力。
生物技术在林业中的病虫害防治方面也发挥了重要的作用。
传统的防治病虫害的方法主要是喷洒农药或采用机械除虫的方法,这些方法不仅效果有限,还对环境造成了污染。
而生物技术可以利用昆虫杀灭昆虫和病毒杀死病毒的方法,实现病虫害的生物防治。
利用昆虫的肠道菌群,可以培育出具有杀虫功效的昆虫,如绿蜡蚧杀蜡螨,可以有效地防治林木上的害虫。
利用微生物可以制造杀菌剂,如利用一种叫做绿僵菌的微生物来防治木材腐朽病,可以达到安全高效的治疗效果。
生物技术在林业生产中的应用还包括林木繁殖和改良、植物保护、林产化学品开发等领域。
生物技术可以通过植物组织培养、离体培养等技术,实现大规模的林木繁殖,快速地繁衍大量的优良树种。
生物技术还可以用于检测和鉴定林木的病虫害,及时采取相应的措施,防止病虫害的扩散。
在林产化学品开发方面,生物技术可以通过提取和改良植物中的有效成分,生产出有药用价值和保健功能的产品,如红松酚、玛咖等。
生物技术在林业中的应用,对林业的发展和环境的保护产生了重要的积极影响。
生物技术的应用可以加速育种进程,培育并推广出更具适应性和生产性的新品种,提高林业生产的效益。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
生物技术在林业上研究和应用的概况及展望*史忠礼1,高智慧1,俞世群2,江志标2(1.浙江省林业科学研究院杭州310023;2.浙江省桐庐县林业局)摘要:本文综述了树木种苗快速繁殖,优良树种选育,部分林产品的深精加工,以及林产品中特有物质的开发利用等方面生物技术研究和应用的概况及展望。
关键词:生物技术;植物组织培养;植物人工种子;精深加工发达的林业是国家富足、民族繁荣、社会文明的重要标志之一,这已成为全社会的共识。
今后林业的持续发展,林业科技必须在科学认识的基础上,吸收利用生物技术的新成果、新成就,发展完善传统技术,把两者结合起来,去迎接新世纪的挑战。
生物技术是指利用生物体系,应用先进的生物学和工程技术,通过加工或不加工底物原料,为人类提供所需各种产品或达到某种目的的一门新型跨学科技术。
生物技术自七十年代崛起以来,发展异常迅猛,现已成为新技术革命的重要组成部分,必将对人类经济发展及生产生活产生在影响,在农业上将导致一场新的“绿色革命”,并已渗透到林业科技与生产的许多领域,在某些方面开始形成新的产业。
生物技术在林业上的研究与应用,早已引起林学界的重视,并取得一定进展,如1993年就在北京林业大学召开了有关生物技术的国际学术会议。
现搜集有关这方面的文献资料,作一概述,并提出今后研究和应用的展望,以供讨论。
1 生物技术研究与应用概况1.1 植物组织培养植物组织培养虽然在林业研究应用比农业起步较迟,但在有关科研院校等部门的努力下,已取得许多研究应用成果,约有几十个树种能够借助组织培养的手段,进行快速繁殖。
一些具有重要价值的用材、经济树种和花木等实现了工业化、商业化生产,有的建成“植物微型繁殖中心”等。
如桉树是我国南方一些省、区植树造林的重要优良树种,经选用“雷林1号”优良桉树,以组织培养和常规营养繁殖相结合的方式,种苗生产规模已达到年产百万苗的水平,取得显著的经济效益。
华北地区通过工厂化培育毛白杨优良种苗的生产也达到年产百万株的水平,对当地造林绿化事业做出了积极的贡献。
* 2001年“浙江省生物技术及产业化发展研讨会”入选论文。
药用树种由于资源短缺,如三尖杉、红豆杉、枸杞、罗汉果等,亦应用植物组织培养技术进行研究,获得不少进展,如西北大学植物研究所研究了红豆杉愈伤组织的诱导,培养及愈伤组织中紫杉醇的产生,结果表明,在以1/2MS培养基为基本培养基的条件下,在一个较宽的生长素浓度范围内,均可诱导发生红豆杉的愈伤组织;不同类型的植物生长素IAA、IBA,NAA及2,4-D和6-BA的组合均可使红豆杉外植体30天的愈伤组织发生率达60%以上。
利用茎尖培养结合快速繁殖获得脱病毒苗,已得到脱毒苗的树种有枣树、苹果、柑桔、葡萄、香蕉等。
例如利用脱毒后的组织培养技术生产出大批的脱毒枣树苗,解决了枣树病毒世世代代传下去影响产量的难题。
脱毒的名贵花木,花朵又大又鲜艳,大大增强了在国际市场上的竞争力。
1.2 植物人工种子植物人工种子是近年来生物技术中发展迅速的领域之一。
它在快速繁殖优良品种与无性系,固定杂种优势,简化育种程序,与基因工程、脱病技术等相结合方面,具有诱人的前景。
虽然在松树、云杉、桉树、杨树、桑树、刺五加、葡萄等树种人工种子研究上取得较大进展,但对木本植物的大多数重要性状如抗病性、生长速度、果实味感等方面,还要经过较长时间才能作出鉴定,在实践应用上还有许多环节需要解决,所以木本植物人工种子的研究和应用,还应深入下去。
1.3 林木遗传育种生物技术打破了传统的遗传育种手段,对林木遗传改良具有深远的意义,近几年来,应用植物原生质体培养研究的树种中,已有毛白杨、小叶杨、泡桐、悬铃木、桑树、猕猴桃、苹果及柑桔等的再生植株获得成功。
桉树在基因工程、遗传图谱及数量性状基因定位、DNA指纹图谱等方面的研究也进展显著,有力地推动了育种进程。
在植物体细胞杂交方面,已有由粗柠檬叶肉原生质体与哈姆林甜橙胚性悬浮细胞原生质体经PEG诱导融合,培养出的杂种植株生长旺盛,根系发达,叶片和植株形态介于双亲之间,表明是属柑桔种间体细胞杂种。
继而又培养出金柑属与柑桔属的属间体细胞杂种。
1.4 利用转基因生物技术获得转基因树种有报道应用根癌农杆菌介导的转化法的研究,获得杨树转基因植株。
例如毒蛋白基因在杨树的转入,使害虫在植株上取食后会出现厌食症状而死亡。
不过当前以木质素遗传的研究应用最受世人瞩目。
因为木材所含的木质素在制浆过程中,要耗费大量的能源与化学药品才能被降解移除。
木质素遗传工程的主要研究目标是将树木的木质素含量或结构改变,以期减少制浆造纸的成本。
据报道,台湾的学者已从林木选殖出木质素生物合成专一基因6个,例如将其中一个反转式OMT(O-methyl transferase)核酸构造,先后分别被转殖到杂交杨、颤杨、甜枫等树种中,转殖苗木的木质部却由白色转为红褐色,这由于醛基含量显著增加所导致的现象,也因为醛基含量的增加,使得木材所含的木质素在制浆时非常容易被降解移除,木材的颜色也很容易被还原成白色,明显提高了制浆速率。
这一研究引起企业界重视。
根据研究报道,用基因组DNA对孝顺竹、凤尾竹、绿竹、白绿竹,以及板栗主栽品种(无性系),还有南方红豆杉,都先后进行了RAPD随机或多次扩增的DNA多态性分析。
这些竹种和树种的RAPD指纹谱有助于对它们的分子生物研究,可直接提供遗传变异等方面的分子鉴定方法,亦为这些竹种、树种及板栗无性系基因工程的研究和应用提供了分子标记基础。
1.5 林产品的深精加工和特有物质物的开发利用应用生物技术进行部分林产品的深精加工和特有物质(如天然药物等)的开发利用等方面起着越来越大的作用,对其研究和应用也引起科技界和企业界的重视。
例如对天然色素研究与开发受到关注,这是因为化学合成色素大多数种类对人体有毒害作用而逐渐被天然色素所代替。
据报道现已开发研究的色素树种有几十种,并取得可喜的成绩。
木本药用植物较多,如银杏、杜仲、厚朴、喜树、三尖杉和南方红豆杉等都是重要的药用树种。
其中有的经精深加工已投入工业化、商品化生产,产品行销国内外。
又有报道从竹叶中提取竹叶黄酮作为中间体生产的医药保健品也已投入生产。
喜树、三尖杉、红豆杉等又都是抗癌药物的原料,其中红豆杉的紫杉醇被美国癌症研究所誉为近10多年来发现最有效的抗癌药物。
由于红豆杉资源有限,该树种又生长缓慢,因此,可经不断采割的再生枝叶引起了科技界和企业界的瞩目。
我国在“八五”、“九五”和“863”计划中连续拨款投入工业化培养红豆杉细胞生产抗肿瘤药物紫杉醇的研究,已达到60mg/L的世界先进水平,预计在新世纪将会生产应用。
2 生物技术在林业上研究和应用的几点建议和展望2.1 继续深入研究植物组织培养,特别对珍稀濒危树种的植物组织培养,以保存和扩大这些树种的种资质源。
建议对含特有物质的树种,应进行选优,运用组织培养手段快速繁殖以扩大资源。
据研究报道,浙江有分布的南方红豆杉,其针叶中紫杉醇类的含量除DB(10-deacetyl baccatin Ⅲ),都比枝条的含量高约2倍以上。
而且这些成分主要的变异来源多来自不同的种源和单株间。
以最重要的3种成分而言,针叶中紫杉醇、DB和BC(baccatin Ⅲ)*含量在最高种源的平均含量分别为:275、2444、142ppm,最低种源则为:6、68.0ppm;最高单株为:368、3605、142ppm,最低单株几乎不含此3种成分。
因此要增加浙江南方红豆杉枝叶紫杉醇的产量,最好的方法就是选择高含量种源内的单株进行组织培养快速繁殖,或细胞培养。
这应引起科技界和企业界的重视,建议科技界与企业界联手研究开发,其前途远大。
树木人工种子的研究和应用,还有许多难题需要攻关,以争取应用于实践,产生经济效益。
为了加速利用原生质体培养,应结合体细胞杂交和遗传转化等生物技术,有效地改良树种,进行深入研究以取得更大的成果。
2.2 今后遗传工程在林业上研究和应用有以下几点建议:(1)木质素遗传工程及木材形成的研究;(2)林木受损伤反应相关基因表现及抗病虫基因的林木遗传工程研究;(3)林木发育与成熟的分子生物学研究。
2.3 应用生物技术对林产品的精深加工和林产品中特有物质的开发利用等方面大有前途,应引起科技界和企业界的重视。
在社会市场要求下,更应加强对林产品中特有物质种类及化学成分、结构的研究探索,以发现开发新的产品。
例如在世界性中医药热的影响下,许多国家都对天然药物越来越感兴趣,这为我国中成药、保健食品等进入国际市场创造了有利条件。
特别是加入WTO以后,竞争更加急烈,要使林产品打入国际市场须加倍努力。
天然植物色素研究和应用前景非常广阔,而且现在正掀起一股色素研究开发的热潮,应抓住机遇,应用现代生物技术,不断开发新的天然色素,新的产品,提高产品质量,扩大色素资源,并使天然色素资源得到充分利用,增强我国食品工业的国际竞争力。
2.4 新世纪所面临的最大难题及困境可能是能源。
随着地球上化石燃料能源的不断耗尽,寻找再生能源及提高其利用率就显得格外重要。
植物界中有许多能产“石油”的植物。
这些植物大多是橡胶树的近缘,所含的汁液不仅丰富,而且有较高比例的碳氢化合物,如对这些液汁适当加工后,可与石油混合作为动力机的燃料。
因此许多国家*紫杉醇前驱物DB和BC与紫杉醇是紫杉醇类化合物中最重要的3种成分。
的科学家都在寻找和选育“石油”树。
如美国发现的兰桉,菲律宾和马来西亚的银合欢,巴西发现名叫可比巴的“石油树”等。
我们也应着手这方面的研究与开发,迎接新世纪的挑战。
2.5 森林的废物木屑、纤维素、半纤维素、木质素等,以往经酸碱水解,转化成微生物可利用的糖类,再供微生物发酵生产乙醇燃料。
但存在不少问题:酸解条件苛刻,对设备有很强的腐蚀作用,需要耐酸碱的设备,还会产生有毒的分解产物如糖醛、酚类物质,而且成本高。
建议加强微生物混合发酵及纤维素酶基因克隆与表达的研究。
以期不远的将来,可能解决直接利用纤维素发酵乙醇所存在的问题,从而摆脱石油缺乏的困境。
参考文献[1]铁铮等,用绿色迎接21世纪。
北京:中国林业出版社,1995[2]宋思杨,楼士林主编,生物技术概论。
北京:科学出版社,1999[3]陈振荣,浅谈森林生物技术之研究与发展。
台湾省林业试验所,1997,单行本014号[4]何政坤等,台湾红豆杉天然母树枝叶紫杉醇类含量的变异与选种价值。
台湾省林业试验所专讯,1999,6(1):4-5[5]赵长琦等,抗肿瘤植物药及其有效成份。
北京:中国中医药出版社,1995[6]王桃云等,我国天然植物色素研究与开发初探。
浙江林业科技,2001,21(4)[7]李琴等,浙江省竹子产业发展现状与急需解决的问题。
浙江林业科技,2001,21(3)[8]史忠礼,植物组织培养在林业上的应用。