分子技术在林木遗传育种中的应用
林木育种相关岗位职责
林木育种相关岗位职责林木育种是指通过选择和改进优良的林木基因型，培育出适应不同环境条件、富有经济和生态价值的树种品种。
在林木育种相关的岗位中，主要有以下几个职责：1. 基因资源收集与保存：负责收集、保存和管理野生树种的种子、芽、茎、根等植物材料，建立起感兴趣的树种基因资源库，为后续育种工作提供物质基础。
2. 品种筛选与评价：通过对树种进行大规模筛选和评价，挑选出具有良好经济和生态性状的优良品种。
需要制定科学的评价体系，针对不同环境和用途，选出适应性强、繁殖力强、生长速度快、抗逆性强、木材质量好等优势特点的品种。
3. 遗传育种和分子育种：应用遗传学理论和技术手段，进行人工选择、杂交等配制策略，通过繁殖后代来获得优良品种。
同时，利用分子生物学和生物信息学等现代技术手段，进行基因型优良株系的标记与鉴定工作，加速优良基因的筛选和育种进程。
4. 木材性质与品质改良：针对林木木材的性质和品质进行改良研究，通过育种和人工选择等手段，提高木材的物理力学性能、腐朽、变异、虫害和疑病害等的抵抗能力，以及材质纹理、色泽等外观品质。
5. 林木种苗繁育管理：负责林木种苗生产的技术管理工作，包括繁殖技术研究、育苗技术研究、植物生长调控等。
通过优选母株和繁殖方法的控制，增加种苗的生长速度和繁殖力，提高苗木的质量和存活率。
6. 林木遗传资源保护与管理：制定和实施林木遗传资源保护政策，建立遗传资源保护区、基地和遗传资源库，开展林木野生种群监测，制定采集规范和合理利用政策，确保野生资源的可持续利用。
7. 技术培训与推广：负责林木育种的技术培训和推广工作，组织开展培训班、研讨会等，提高相关人员在林木育种领域的专业能力和技术水平。
同时，将先进的育种理念和技术传播到基层，推广应用优良品种。
总体而言，林木育种相关岗位主要负责林木基因资源的管理、优良品种的培育、木材性质与品质的改良、种苗繁育管理和遗传资源保护与管理等多个方面的工作。
这些职责对于提高林木的经济和生态效益具有重要意义，对于推进林木育种技术的发展和应用起着重要的推动作用。
高通量测序技术在林木育种中应用
高通量测序技术在林木育种中的应用摘要林木不仅是重要的可再生资源，为人类提供了衣食住行等最基本的原材料，也是陆地生态系统最重要的组成部分。
传统育种方法已在很大程度上促进了林木育种学的发展，但难以满足人类对林木资源需求。
新一代的高通量测序技术为这个传统学科带来了技术和方法的革命，这一技术能有效地研究表型和基因型之间的关系，特别是在复杂性状研究中很有优势。
利用此技术可以通过新一代遗传作图策略发掘功能基因并对其进行精确定位。
综述了国际上林木基因组与遗传育种研究的现状与新发展，并对后基因组时代的林木育种研究的预期成果进行了展望，以为从事该领域研究的科研人员提供参考。
关键词高通量测序；基因组；林木育种中图分类号s722.3文献标识码a文章编号 1007-5739（2013）12-0130-03applicationsofhigh-throughputsequencinginforesttreebree dingtian binxin pei-yaozhang xue-juanwang da-weihe cheng-zhong *（key laboratory of biodiversity conservation in southwest china，state forestry administration，southwest forestry university，kunming yunnan 650224）abstractforest trees are not only the important renewableresources which can meet the essential needs of humans，but also the most important part of the terrestrial ecosystems. traditional breeding methods have largely contributed to the development of forest tree breeding，but it is difficult to meet human′s needs for forest resources. nowadays，the availability of genomic tools and resources is leading to a new revolution of plant breeding，as they facilitate the study of the relationship between the genotype and the phenotype，in particular for complex traits. with high-throughput sequencing technique，you can explore functional gene and its precise positioning by a new genetic mapping strategy. in this paper，the author reviewed the progress in tree genomic and genetic breeding，and prospected the future achievements in order to provide a useful reference for researchers working in this area.key wordshigh-throughput sequencing；genome；forest tree breeding林木不仅是重要的可再生资源，为人类提供了衣、食、住、行等最基本的原材料，而且是陆地生态系统最重要的组成部分。
林木遗传育种学
林木遗传育种学导言林木遗传育种学（Forest Tree Breeding）是指通过对林木基因组和遗传变异的研究，利用遗传育种方法改良林木品质和性状的学科。
它是林木科学中的重要分支，对于提高林木的生长速率、抗病虫害能力以及木材品质具有重要意义。
本文将介绍林木遗传育种学的基本概念、方法和未来发展方向。
1. 林木遗传育种的概念林木遗传育种是一门综合性学科，涉及林木遗传、生理、生化等多个学科的知识。
其核心概念包括：•遗传变异：林木个体之间存在遗传差异，这种差异称为遗传变异。
遗传变异是遗传育种的基础，通过利用遗传变异可以改良林木的性状。
•基因组：是指林木细胞中的所有基因的总称。
基因组决定了林木的性状和遗传变异的来源。
通过对基因组的研究，可以深入了解林木的遗传背景。
•选择育种：是一种通过选择具有优良性状的林木个体，用其繁殖后代，以达到改良种群性状的目的的育种方法。
选择育种是林木遗传育种中最常用的方法之一。
•杂交育种：是一种通过将具有不同遗传背景的林木品种进行交配，产生后代，以达到改良品种的目的的育种方法。
杂交育种能够使后代具有优良父本和母本的性状，进一步提高林木品质。
2. 林木遗传育种的方法林木遗传育种的方法可以分为遗传评价、选择和杂交育种等方面。
常用的几种方法包括：2.1 遗传评价遗传评价是评估林木品种的遗传背景和性状的方法。
常用的遗传评价方法有：•遗传参数估计：通过对林木个体和种群的性状观测数据进行统计分析，估计与性状相关的遗传参数，如遗传方差、遗传相关等。
遗传参数的估计可以为后续的选择和杂交育种提供依据。
•遗传多样性分析：通过检测林木个体的遗传标记（例如分子标记）来评估种群的遗传多样性。
遗传多样性的评估可以帮助选择适合杂交的亲本，以及制定种质资源的保护措施。
2.2 选择育种选择育种是通过选择具有优良性状的林木个体用于繁殖后代的育种方法。
常用的选择育种方法有：•最大似然选择：根据林木个体的性状观测值，利用遗传参数估计结果，选择具有最大似然值的个体作为亲本。
林木遗传育种知识点
林木遗传育种知识点林木遗传育种是指通过选择、繁殖和育种等方法，改良林木的性状，实现林木种质资源的高效利用和优质高产的目标。
在林木遗传育种中，我们需要了解一些重要的知识点，以便更好地开展工作。
首先，林木的遗传基础是林木遗传育种的重要基础。
林木的遗传基础包括核心种质资源和遗传多样性。
核心种质资源是指一定区域内具有典型性状和适应性的种质，是林木遗传改良的基础。
遗传多样性则是指不同个体之间存在的遗传差异，是林木遗传育种的重要依据。
其次，林木的优质性状是进行遗传育种的重点。
林木的优质性状包括生长速度、木材质量、抗逆性等方面的性状。
通过对林木不同性状的评价和选择，可以选育出具有高产、耐病、耐逆等优质性状的林木新品种。
另外，林木遗传育种中的选择方法包括遗传标记辅助选择和经典选择等。
遗传标记辅助选择是利用分子标记技术对林木进行遗传评价和选择，可以加快选择过程、提高选择效率。
经典选择是传统的选择方法，通过对林木性状的观察和评价，选择出优质个体进行育种。
此外，林木遗传育种还包括种子繁育和无性繁育两种方法。
种子繁育是通过交配和选育，获得具有良好遗传性状的种子，进行人工播种或苗木移植，实现林木的遗传改良。
无性繁育则是通过嫁接、压条等方法，繁殖具有优质性状的林木个体，用于种植和繁殖。
总的来说，林木遗传育种是利用遗传学原理和育种方法，对林木的遗传特性和优质性状进行评价、选择和改良，以获得高产优质的林木新品种的一项重要工作。
掌握林木遗传育种的知识点，可以为林木产业的发展提供科学依据和技术支持。
希望通过不懈努力，实现林木遗传育种工作的蓬勃发展，推动我国林木产业的健康发展。
林木良种选育与林地管理
林木良种选育与林地管理林木良种选育与林地管理是实现林业可持续发展的重要手段，对于提高森林质量、增加林产资源和保护生态环境具有重要意义。
本文将从林木良种选育和林地管理两个方面进行探讨。
1. 林木良种选育林木良种选育是指通过科学的方法，从众多的林木品种中选育出具有优良遗传特性、适应性强、生长快、抗病虫害、木材质量好等特点的林木品种。
良种的选育可以提高森林的生产力，加快森林资源的恢复和增长。
林木良种选育的主要方法包括：•选择育种：通过对现有林木品种的观察和评价，选择具有优良性状的个体进行繁殖，逐代选择，最终形成新的优良品种。
•杂交育种：将不同品种或不同遗传背景的林木进行人工杂交，通过杂交后的后代选择，培育出具有优良性状的新品种。
•突变育种：利用化学物质或辐射等方法诱导林木产生突变，从中筛选出具有优良性状的新品种。
•分子育种：利用分子标记技术，对林木的遗传特性进行研究和追踪，筛选出具有优良性状的新品种。
2. 林地管理林地管理是指对森林资源进行科学合理的规划、保护和利用，以实现森林资源的可持续利用和生态环境的保护。
林地管理主要包括以下几个方面：•森林资源调查与监测：通过定期对森林资源进行调查和监测，了解森林资源的数量、质量和分布情况，为森林管理提供科学依据。
•森林保护与恢复：采取措施保护森林资源，防止森林退化和破坏，对受损森林进行恢复和重建。
•森林经营与利用：根据森林资源的特点和需求，制定科学的经营计划，合理利用森林资源，提高森林的生产力和经济效益。
•森林认证与监管：通过森林认证制度，对森林资源的合法利用和保护进行监管，提高森林经营的透明度和可持续性。
林木良种选育和林地管理是相辅相成的两个方面。
良种的选育可以为林地管理提供优质的林木品种，提高森林质量和生产力；而科学的林地管理可以为良种的选育提供良好的生长环境和保护措施，促进森林资源的可持续利用和生态环境的保护。
在未来的发展中，我们应该进一步加强林木良种选育和林地管理的科研和技术创新，提高森林资源的质量和效益，为实现林业可持续发展做出更大的贡献。
生物育种技术知识点总结
生物育种技术知识点总结一、概述生物育种是利用生物学原理和育种方法改良植物和动物的遗传性状的过程。
通过人工选择、杂交配制、基因工程等手段，以达到改善植物和动物的生长性状、抗逆性、品质和产量的目的。
二、生物育种的种类1. 传统育种：包括选择育种和杂交育种，是人们在长期生产实践中总结出的一套传统育种方法，主要借助于自然界中自身遗传变异和杂交变异产生的新种质。
2. 分子育种：是利用分子生物学和基因工程技术，选择和改良植物和动物遗传的目标性状。
3. 细胞工程育种：采用细胞生物学的理论和技术，直接调整生物体细胞和基因的组合。
三、生物育种技术知识点1. 杂交育种杂交育种是指将两个不同亲本的组合相结合，从而利用它们的互补优势和杂种优势，以改良植物和动物的遗传性状。
杂交育种主要包括选择亲本、配制杂交组合、杂交和选择后代等步骤。
杂交育种有利于提高生物的抗逆性、生长速度、产量和品质等性状。
例如，将两个高产的水稻品种杂交可能产生杂种优势，使产量比亲本高出30%以上。
2. 基因工程基因工程是指通过创造和改变生物体的遗传物质，来改良植物和动物的特性。
基因工程主要包括了基因克隆、基因转移和转基因等技术。
基因工程可以使植物和动物具有抗病、耐旱、耐盐、抗虫能力等特性。
例如，利用基因工程技术插入一定的基因到植物体内，可使植物对特定害虫具有抗性，能够减少农业投入和农药使用量，降低环境污染。
3. 组织培养组织培养是指利用植物细胞、组织和器官在含有适当营养盐的培养基上生长和分化的过程。
组织培养主要包括了植物愈伤组织培养、芽切培养和离体受精等技术。
组织培养可用于植物的无性繁殖、解决生物体某些特殊性状的难以遗传和纯合分离、缩短育种周期和提高育种效率等方面。
例如，将优良植株的组织培养成愈伤组织，并进行诱导增殖和再生，可以快速繁殖大批量无病害的优良植株。
克隆育种是指利用植物和动物体细胞的无性繁殖性质，直接产生与母本完全一样的后代。
主要包括植物的愈伤组织培养、组织培养再生和移植、动物的体细胞核移植等技术。
阐述林木育种的作用及问题和建议
阐述林木育种的作用及问题和建议一、林木育种在林业建设中的地位和作用总体来讲，我国林木育种工作绩效较为突出，不过较之先进国家，还存在很多缺陷，例如：选育树种单一。
以前优选树种时，只关注干形好、生长速度快等因素，而对材质、抗性等其他因素顾虑较少，以至于已经确立的这些良种，无法满足立地条件、不同造林用途对林木良种的需求。
由于当时未进行种源试验或试验结果不科学，导致所选的优树，选择区域不在适宜种源区内选择具有一定的盲目性。
那些不适宜种源区的优树材料来建园，其后代无法与适宜种源区的树木的后代相比；育种进程缓慢。
虽然我国良种基地建设起步较早，不过由于多种因素存在，特别是近年来，建设资金缺乏，延缓了基地建设速度，基地建设还处于初级园水平。
这可能要晚于先进国家10-20年时间；种质资源下降。
森林无止境的采伐与利用，使得一些种质资源濒临灭绝，尤其是珍稀阔叶种质资源，已经愈来愈少。
培育良种离不开种质资源，透明需要经历长时间自然选择来形成。
种质资源的数量与质量及遗传的特性，对林木育种有着非常直接的影响；树种结构不合理。
材林树种是目前最基本的良种基地建设树种，其中针叶树种是占绝大部分，而经济林树种和阔叶树种相对来说要少很多，特别是名、特、优树种稀少。
鉴于上述不足，林木两种无法满足绿化造林的具体需求，随着林业新领域、新技术的不断推广和运用，我省的林木育种工作也开始向高新技术方向发展。
林业跟农业差不多，种子是林业改革与发展的关键。
从孟德尔遗传学说及遗传原理形成期来看，林木育种在林业上的应用几乎是改变了整个传统林业。
改良林业上使用的种子或品种，改变林产品的数量和质量，可以促进森林的经济、生态和社会效益的提高。
以东北为例，早在60年代，选、引、育、繁的树种就有100多个，收集贮存可使用的优良基因型有5000多个。
通过林木良种审定委员会审核的林木良种达75个。
到1997 年底，共生产良种55万公斤，各种无性系繁殖条材25亿根。
建立时间较早的种子园，其经济效益都比较好，种子产量逐年增加。
林木育种中生物技术的应用
细胞系进行繁殖 ；体细胞杂交与原生质体融合 ，
将 一 些 具 有 分 化 潜 力 的材 料 经过 一 定 的 处理 之
后使其尽快的恢复细胞壁 ， 然后分化形成完整的 植株 ； 另外还有人工种子 ， 将 植 物 的小 块 组 织 装 在培养基里面进行繁殖 ， 这样能够有惊人的繁殖
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ６ — ０ ９
１ 林 木种 质研 究现状
林木行业 中越来越重视林木遗传 的研究 ， 遗
传 问题结合 了林木变异的规律作为研究的理论
指导 ， 结合 了多种途径和技术 。在建国初期我 国 开始从事林 木遗传研究 ， ２ ０ 世纪 ６ ０ 年代建立 了 第一批种子园。 在造林种树 的种源选择和针叶以 及阔叶树种的选择上都做 了相关的研究和调查 。
可以采用南方公司的 Ｃ Ａ Ｓ Ｓ 软件来计算表面 积 。具体步骤是 ： 首先用导 出来 的三维坐标点构
建Ｔ Ｉ Ｎ表面 ， 然后用边界点 围定计算 区域 ， 从而 得 出最 后 的结 果 图和 表 面积 （ 见图 ２ ） 。 由于该 软
１ ５ ０ ｍ， 具体测量距离受可见度 、 测量表面反射率 、 测量表面与测量方向的角度等因素影响。
在之 后 的几 十年 间 ， 我 国 的林木 遗 传 育种 已经 取
得 了很大的进展 ， 包括无性系选育 、 生物技术 的
３ 内业计 算
件费用较高 ， 可以采用具有上述功能的各类软件 进行计算（ 如Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ 、 Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ 等） 。
４ 测 量技 巧 及注意事 项 （ １ ）此 型 全 站 仪 的 测 量 距 离 一 般 不 超 过
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林木遗传育种学作业分子技术在林木遗传育种中的应用学院：林学院专业：森林培育学号：2010021450学生姓名：江旭升2011年07月20日分子技术在林木遗传育种中的应用江旭升，赵扬*（贵州大学，贵州贵阳 550025）摘要：综述了分子技术（分子标记和基因工程）在林木遗传育种中的应用，分别从遗传图谱的建立、林木遗传多样性的分析、林木辅助选择育种、DNA指纹图谱及抗性生理上进行论述，表明了分子技术与林木遗传育种的关系。
关键词：分子标记，基因工程，遗传育种Molecular techniques in forest genetics and tree breedingJiang-Xusheng，Zhao-Y ang*(Guizhou university, Guizhou Guiyang 550025,china)Abstract: This paper reviews the molecular techniques (molecular markers and genetic engineering) in forest genetics and tree breeding, we discuss from the establishment of genetic maps，forest genetic diversity analysis，tree-assisted selection breeding , DNA fingerprinting and physical resistance，shows the relationship between the molecular genetics and breeding technology.Keywords：Molecular markers, genetic engineering, genetics and breeding1 引言林木遗传育种学是探索林木遗传改良的理论与技术的科学[1]。
世界林木遗传育种约有200年的发展历史，目前，全球已有约100个国家和地区开展了林木育种工作[2-3]。
分子生物学技术中的分子标记技术、基因工程技术是林木遗传育种研究的关键。
分子标记技术可使树种的群体遗传结构和遗传变异研究具有可操作性，而基因工程技术可从各种生物材料中分离提取到更有效的抗性基因，进而改良现有林木品种，满足生态环境建设和木材生产的需求[4]。
2 分子标记的应用分子标记（Molecular Markers）是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记，是DNA水平遗传多态性的直接的反映。
与其他几种遗传标记——形态学标记、生物化学标记、细胞学标记相比，DNA分子标记具有的优越性有：大多数分子标记为共显性，对隐性的性状的选择十分便利；基因组变异极其丰富，分子标记的数量几乎是无限的；在生物发育的不同阶段，不同组织的DNA都可用于标记分析；分子标记揭示来自DNA的变异；表现为中性，不影响目标性状的表达，与不良性状无连锁；检测手段简单、迅速。
随着分子生物学技术的发展，现在DNA分子标记技术已有数十种，广泛应用于遗传育种、基因组作图、基因定位、物种亲缘关系鉴别、基因库构建、基因克隆等方面。
我们在常用的分子标记是SSR、ISSR、RAPD等。
2.1遗传图谱的建立遗传图谱就是通过遗传重组所得到的基因线形排列图，它包括将基因定位于某一特定染色体上，以及测定基因在染色体上线形排列的顺序和距离[5]。
遗传连锁图谱的构建是研究基因组结构和功能的基础，也是遗传育种的依据[6]。
目前用于构建遗传图谱的分子标记主要有PAPD、SSR等技术，从作图效率上看，RAPD 标记是构建遗传图谱中用的最多的分子标记, 张博[7]以美洲黑杨为母本，欧美杨为父本得到的F1为材料，利用分离群体混合分析技术建立两个DNA池，筛选出了与抗黑斑病性状基因相连锁RAPD标记：OPA ll7一1550，OPA ll3—900。
尹佟明等[8]以响叶杨×银白杨F1群体为材料，利用PAPD标记，按照拟测交的作图策略，获得了中等密度的银白杨连锁图谱（总图距2402.4cm）和响叶杨图谱的一个框架（总图距479.4cm）。
虽然目前常使用RFLP、RAPD以及SSR来秦星基因图谱的构建，但是它们存在一个缺点，就是这些标记对增加图谱密度的能力有限，必须应用新的标记，即SRAP。
王刚等[9]应用SRAP标记构建黄瓜连锁图谱，以黄瓜的2个自交系S06与S52杂交产生的F2群体为作图群体，使用筛选出的6个多态性引物组合对F2群体进行检测分析，得到108个多态性位点，获得覆盖7个连锁群、总长1164.2cm的遗传图谱。
2.2 林木遗传多样性的分析广义的遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。
但一般所指的遗传多样性是指种内的遗传多样性，即种内个体之间或一个群体内不同个体的遗传变异总和。
遗传多样性的起源是染色体畸变、基因突变、重组。
Bekessy 等[10]利用RAPD标记研究了智利南洋杉13个种群的遗传变异，结果表明：遗传变异主要存在于居群内(87．2％)，而居群间的遗传变异仅有12．8％。
虽然各居群在地理位置上加以划分，但这种分组仅解释了总遗传变异的1．77％。
研究结果为这一树种的保护和遗传资源的使用提供了依据；W Powell和Morgante等用叶绿体微卫星(cpSSR)分析了欧洲白皮松7个群体的305个单株，群体内多态性的变化从0.000到0.629，平均为0.320，而用RFLP方法则没有在该群体中检测到任何多态性；Budak等[11]利用SRAP对53种野牛草进行遗传多样性分析，多态性高达95％。
所以说通过分子标记可以有效的检测林木遗传多样性，为各种研究提供依据。
2.3 林木辅助选择育种分子标记辅助选择育种技术是通过分析与目的基因紧密连锁的分子标记来判断目的基因是否存在[12]。
标记辅助选择是基因组研究在常规育种中的直接应用，它的建立包括目的基因的定位和精密定位，以及将与目的基因紧密连锁的分子标记转换为以PCR(聚合酶链式反应)为基础的标记[13]。
Scalfi等[14]通过对山毛榉遗传图谱的构建，利用连锁图谱上的分子标记(RAPD，AFLP和SSR标记)对叶面积、不同年份的叶片数量等特征QTL作图，研究结果共获得了8个数量性状基因位点，其QTL所控制的变异分量占总变异量的15％一35％。
2.4 DNA指纹图谱DNA指纹图谱是指特定DNA样品通过分子标记技术所显示的DNA片段的总称[15]。
指纹图谱一般可以分为10种：FLP指纹图谱、VNTR指纹图谱、RAPD指纹图谱、SSR指纹图谱、SCAR指纹图谱、SPAR指纹图谱、ISSR指纹图谱、AFLP指纹图谱、CAPS指纹图谱、SNP指纹图谱等。
在林业上，DNA指纹图谱具有重要的作用：种质资源及其遗传纯度的鉴定、林木群体遗传结构与多样性研究、物种亲缘关系及分类研究、绘制林木遗传连锁图谱。
谢黎黎等[16]从88对橡胶树SSR 引物中筛选出5对产物清晰、扩增稳定的引物，采用6％变性聚丙烯酰胺凝胶电泳结合速银染检测方法，构建了87份橡胶树的DNA指纹图谱，分析表明应用SSR分子标记技术进行橡胶树无性系的鉴定是可行的。
陈晓明等[17]对桉树尾叶桉广林4号、巨尾桉广林5号、巨尾桉广林9号3种优良品种的研究，构建了DNA指纹图谱，使桉树优良无性系或品种的鉴定更加准确、快捷。
张新叶等[18]应用RAPD分子标记手段绘制了湖北省12个主栽板栗品种的DNA指纹图谱。
我国目前已经应用DNA指纹图谱对杨柳科、柳树、尾叶桉和细叶桉、杉木优选树无性系、芒果、杨梅等林木进行了种质资源鉴定[19]。
3 基因工程的应用基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。
采用常规育种技术进行新品种选育不仅时间长、见效慢。
而且还存在基因源缺乏等制约因素。
通过把现代基因工程与常规育种技术相结合，可极大地缩短林木育种周期、加速育种进程．对营造优质人工林、缓解木材供需矛盾、保护生态环境具有重要意义[4]。
林木改良的策略和程序，制定育种方案，引种、选择育种、杂交育种（包括产量、品质、抗性和适应性育种等）理论与方法，以及林木良种繁育途径和方法。
3.1 在抗虫方面的应用在林业中虫害是林木生长的一大天敌，如果我们可以通过基因工程将抗虫基因导入林木中来进行遗传育种的话，那将会解决林业中的一大难题。
林木抗虫分子育种研究的基因主要是苏云金杆菌毒蛋白（Bt毒蛋白）基因、蛋白酶抑制剂（PI）基因。
对于淀粉酶抑制剂(aAI) 基因、几丁质酶（Chitinase）基因、以及某些动物所产生的昆虫毒素基因和利用昆虫重组病毒。
McNabb等[20]已将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因（Pin Ⅱ）导入杂种杨NC5339。
利用电击法将抗虫Bt基因导入银白杨×大齿杨（P. alba L×P. grandidentata Michx.）和欧洲黑杨×毛果杨（P. nigra L. ×P. trichocarpa Torr），并获得了抗舞毒蛾（Lymantria dispar Linnaeus）和天幕毛虫（Malacosoma neustria Linnaeus）的转基因植株[21]。
我国已成为杨树抗虫基因工程研究较早的国家之一，目前获得的转基因杨树已相继进入大田试验阶段。
3.2 在抗除草剂中的应用杂草对植物的生长危害很大，目前，广泛使用的除草剂大部分为非选择性除草剂，培养抗除草剂转基因植物，可在使用除草剂后，不被危害达到仅杀死杂草而无害于植物的目的，从而提高植物生长速度及培育出无公害产品，还可以降低化学除草剂的施用量，减少环境污染，预计抗除草剂的转基因植物将是最早商业化的工程之一[22]。
用基因工程手段创造的第一个转基因林木是20世纪80年代末获得的抗除草剂杨树[23]。
在针叶树中，获得了抗草甘膦的转基因欧洲落叶松[24]。
用基因枪法成功地将bar基因转入辐射松和挪威云杉，获得了抗实用除草剂Buster的转基因的针叶树[25]。
3.3 在抗逆境中的作用我们所说的抗逆境一般是指抗旱、抗寒、抗涝等，上述不良环境因素对植物的影响，都不只是局限于某一生理过程，也不限于个别植物，而是对于植物群体和生态系统的严重破坏。
它不仅影响农林业的发展，也直接影响人类的居住环境。