关于我国林木育种向智能分子设计育种发展的思考

“作物育种4.0”的提出,为我国林木遗传育种指明了向智能分子设计育种发展的前进方向。本文提出了理想品种的概念及其智能设计实现条件,简要综述了我国林木遗传育种研究历史以及存在的问题,并提出了推动我国林木智能分子设计育种的发展对策等。林木遗传育种应该瞄准国家林业重大需求,有组织地选择重要树种系统布局,在推动树种高世代遗传改良及其利用的同时,准备系谱关系清晰的育种资源群体,做到等位变异有迹可循;解析重要性状遗传变异规律及其调控网络,实现基因调控有据可查;建立高效的多组学大数据整合分析以及育种群体构建、亲本选配和后代选择等分子设计育种技术方法体系,保证智能育种有“法”可依等。逐步解决我国林木遗传育种中存在的问题,为实施林木智能设计育种创造理想条件。在每一育种世代品种向理想品种选育的推进过程中,尽可能将智能分子设计育种的最新理论和技术成果应用于育种实践,选育出高产、优质、高抗的当前世代理想品种,满足国家林业发展的现实需要。

云南林木种苗问答

《中华人民共和国种子法》第九十条第五款规定,林木良种是指通过审定的主要林木品种,在一定的区域内,其产量、适应性、抗性等方面明显优于当前主栽的繁殖材料和种植材料。在同样的经营管理条件下,使用林木良种可以获得更高的收益。截至2023年12月底,有效期内的审认定林木良种533个,涉及云南松、华山松、思茅松、杉木、云南油杉、大花野茉莉、滇青冈、清香木、铁刀木、核桃、油茶、澳洲坚果、油橄榄、花椒等树种,是云南省主要推广使用的林木良种。

宁夏野生林木种质资源现状分析

通过对宁夏野生林木种质资源种类、生活型和驯化利用情况进行调查,初步掌握宁夏野生林木种质资源51科113属395种(包括47变种2变型),总结分析宁夏野生林木种质资源结构特点,为宁夏野生林木种质资源保护和开发利用提供科学依据。

新型无损检测技术对林木种子活力筛选及资源保护的应用

为提升林木种子资源质量,拯救濒危植物,提高苗木成活率和保存率,选育优良品种和保护资源多样性,围绕林木种子活力筛选展开研究。重点针对基于光学特性包括红外热成像、多光谱成像、近红外光谱等新兴光谱成像,以及基于非光学特性包括电子鼻、机器视觉等无损检测技术进行原理解析,阐述并分析不同检测技术的适用场景及优缺点。未来林木种子的新兴检测技术应面向林木资源种子的发展需求和应用场景,充分利用不同技术和算法的优势,朝着“多模态,跨尺度”方向发展,以期为中国林木资源的保护和利用提供技术支持。

湖北省林木种质资源保存区划研究

林木种质资源是林业的战略资源,是生物多样性和林木育种创新的基础。本研究根据湖北省林木种质资源第二次普查数据对湖北省林木种质资源保存区划进行系统研究,结果将湖北省划分为5个林木种质资源保存区,即鄂西北山地丘陵保存区、鄂西南山地保存区、鄂东北低山丘陵保存区、江汉平原保存区和鄂东南低山丘陵保存区,并对各区林木种质资源概况、珍稀濒危树种、常见栽培树种及需加强保护的树种资源等进行分区布局研究,同时对各区的资源保存方式给予系统建议。该区划为湖北省制定今后一段时期的林木种质资源保护利用方案、规划决策等提供科学依据,对促进我省建立不同区域的林业生态经济具有积极作用。

林木单倍体研究进展

单倍体与双单倍体(DH)植株具有基因组纯合、遗传变异率高等独特的遗传学特点,在分子生物学及育种应用研究等方面具有明显优势,因此备受人们的重视。林木在木材生产及生态建设中具有不可替代的作用,但是林木生长周期缓慢,且多数品种为雌雄异株或自交不亲和,难以通过自交或回交获得纯合个体,因而单倍体诱导将是获得林木纯合系的可行方法。林业科学家自1960年开始就已开展林木单倍体的诱导研究,本文结合现有的研究报道,对林木单倍体育种研究进展进行综述,并对该领域的研究进行了展望。

低温胁迫下林木的生理响应特征

低温严重危害了林业生产,是影响林业发展的重要自然灾害。目前,关于低温胁迫下林木的生理响应特征方面的研究已经取得了一定进展。本文综述了低温胁迫下林木的生理响应特征,旨在为深入研究林木的抗寒机制提供参考。研究表明,低温胁迫会使林木对其光合作用、叶绿素含量和黄酮类物质的含量进行调节以应对低温胁迫。具体而言低温会降低光合作用的速率,这是由于低温抑制了酶的活性,减缓了气孔开放和CO_(2)的吸收速率,进而降低了光合作用的效率。这种降低可能导致植物生长速度减缓,产量下降。另外,低温会引发叶绿素含量的变化,但具体的变化趋势和程度仍存在差异。研究表明低温胁迫会降低或促进叶绿素的合成和积累。此外,低温胁迫也会促使林木合成和积累更多的黄酮类物质,以增强其抗寒能力和应对低温压力的能力。这些化合物具有抗氧化作用,可以减轻低温引起的氧化损伤,保护细胞的完整性。综上所述,林木的光合作用、叶绿素含量和黄酮类物质的变化在低温胁迫条件下发生了改变。未来的研究可以通过利用更加精密的技术手段,深入探究林木在低温环境下的分子机制,以加深对林木抗寒机制的理解并为改良林木品种、提高抗寒性能以及增加林业产量提供更多的参考。

林木种质资源利用与保护的问题对策研究

林木种质资源作为生物多样性的重要组成部分,对维护生态平衡、促进可持续发展具有重要意义。探讨了林木种质资源的保护与优化对策,分析了林木种质资源的特性,包括其生物学特性、生态学意义以及开发利用现状,指出了当前林木种质资源保护面临的资源破坏、保护意识不足、法律法规缺失等问题,进而提出了一系列优化对策,包括加强保护意识与教育、建立健全的保护机制、推进保护技术与应用等,最后,总结了林木种质资源保护的重要性和紧迫性,强调了综合施策、科技创新和社会参与的重要性。

千阳县林木种苗生产情况调查与对策分析

调查分析了千阳县种苗生产现状、针对林木种苗生产现状中存在的苗木培育结构合理性不强、苗圃科学管理水平不高、投资额度占比小、设备落后问题,提出了发展建议,对关中西部及西北地区东部相似生态区域苗木产业发展具有借鉴意义。

基于树冠重叠面积的天然混交林林木竞争指数

构建基于树冠重叠面积和林木混交关系的竞争指数,探究天然混交林林分及主要树种竞争的表达方法,并以甘肃省小陇山林区锐齿槲栎天然混交林为研究对象,采用胸径、树高、冠幅、距离等信息的2期调查数据,对新构建的基于树冠重叠面积的天然混交林林木竞争(CIM)指数进行验证,并选取Spearman系数,对CIM竞争指数和传统竞争指数进行相关性分析。结果表明,采用树冠投影重叠和考虑树高关系确定竞争木的方法能有效避免竞争木多选或漏选;CIM1、CIM2、CIM3能够表达出混交林竞争压力变化,表现出竞争压力越大林木蓄积生长量越小的趋势,将树种混交因子引入竞争指数能够提高蓄积生长量与竞争指数的相关性,更加客观的描述林分中竞争状况。竞争指数与蓄积生长量相关性由大到小排序为CIM2>CIM3>CIM1>Bella竞争指数(CIO)>简单竞争指数(CI)>CIO_(2)>CIO1,表明竞争指数CIM2对混交林竞争表达更具参考意义。林分中主要树种锐齿槲栎由于相邻木中同树种相邻木增加,导致竞争压力增大。天然混交林中树种组成复杂多样,林木分布不均匀,在竞争指数中引入树种混交因子能够较为真实的反映林木竞争状况。

安徽省林木植物新品种保护现状及对策

植物新品种权是我国知识产权的重要组成部分,我国从法律层面保护植物新品种权人的权益,鼓励育种者在新品种培育、推广上的投入和研发。本文介绍了近年来安徽省林木植物新品种的授权情况和保护现状,分析了新品种保护中存在的品种权保护水平偏低、保护执法力量不足、成果转化效率不高等问题,并从加强培训宣传、加强行政保护、加强科研攻关和推广示范等方面提出新品种保护对策。

加强林木品种审定 加快良种化进程

制定<办法>的背景 林木种子是林业生产中最基本的生产资料,是遗传基因的载体.林木的良种水平最能体现林业发展的水平.据专家测算,目前林木良种对森林资源增长的贡献率高达20%,世界上林业发达国家,都非常重视推广使用林木良种.例如意大利使用经过改良的杨树造林,面积仅占全国造林面积的2.5%,但生产的木材要占意大利木材总产量的50%;新西兰使用辐射松良种造林,其面积为全国造林总面积的11%,生产木材占全国木材总产量的90%.我国目前推广使用的林木良种,增益也是相当高的.如用材林品种的材积平均增益为10%～30%,经济林品种的产量平均增益15%～68%.因此,加快林木品种的审定与推广,对于提高林业科技含量,全面推进林业六大工程建设,促进林业可持续发展具有十分重要的现实意义和深远的历史意义.

2023云南省林木良种繁育示范基地

云南省林木良种繁育示范基地始建于2000年,特稿/SPECIALREPORT旧址在嵩明县杨桥镇军马场。2016年,经批准,基地搬迁至昆明市嵩明县小街镇云南省花卉示范园区内,现有面积343亩,同步建设云南省高原特色乡土树种国家林木种质资源库492亩(含昆明花仙子分库150亩)。

林木生物技术育种未来10年若干科学问题展望

随着新一代基因组测序设备和技术的快速发展,林木生物技术育种也即将步入后基因组时代。笔者对未来10年林木生物技术育种可能面临的一些重要科学问题进行了梳理和思考;对林木基因组研究,木材产量和品质形成的遗传调控,林木干细胞生物学与林木生产力,林木基因工程育种,林木理想型育种,林木基因型与生物、非生物抗性互作等方面可能遇到的困难和机遇等问题进行了讨论。并对我国重要针阔叶模式树种的基因组研究,木材产量和品质育种,以及林木干细胞生物学等基础研究提出了建议。

湖北省林木品种审(认)定工作的回顾及其展望

林木品种审定是林木良种推广工作的核心 ,我国自 2 0世纪 70年代以来 ,特别是进入 80年代 ,不论是林业行政主管部门还是林业生产部门都把林木良种放在优先发展的地位 ,同时林木育种也被列入国家和林业局 (部 )以及各省科技攻关项目 ,林木育种工作得到长足进展 ,一方面科研与生产紧密结合 ,林木良种选育工作已见成效 ,选育了一批林木良种 ;另一方面在国家的大力支持下 ,林木良种基地建设已初具规模 ,开始生产林木良种。这些林木良种的选育与生产为这一工作的开展奠定了基础 ,同时科学生产要求对林木种子进行规范的管理 ,由此推动了林木品种审 (认 )定工作的开展。本文对 1987年以来湖北省林木品种审 (认 )定工作进行了回顾 ,同时对其工作进行了展望。

疏伐强度对红皮云杉人工林林木生长和林分蓄积的影响

以黑龙江省佳木斯市孟家岗林场红皮云杉中龄人工纯林为研究对象,2017年在6种疏伐强度下设立固定样地,连续3 a调查及计算不同疏伐强度处理后的林木生长情况和林分蓄积情况。结果表明,随着疏伐强度增大,树高和活枝下高呈先增后减的趋势,胸径逐渐增大,冠幅呈增大趋势;平均立木材积逐渐增大,单位面积蓄积量呈先增后减趋势,大径材比例、大径材平均立木材积和大径材单位面积蓄积量呈增大趋势。较大强度(50%疏伐强度)的疏伐更适于红皮云杉中龄人工林培育大径材,疏伐处理3 a(2020年生长季末)后,与对照相比,其胸径增长21.85%,东西冠幅和南北冠幅分别增长18.22%和17.18%,平均立木材积增长66.81%,大径材比例增加51.39%,大径材平均立木材积增长22.04%,均优于其余强度;综合3 a数据可知,其树高、冠幅、平均立木材积年增量更大,胸径和平均立木材积的年均增长量最大。通过分析不同疏伐强度处理后的林木生长差异,为建立适宜的红皮云杉林分密度调控技术提供理论依据,为培育红皮云杉大径材提供参考。

论林木常规育种与非常规育种及其关系

在新技术育种迅猛发展的今天,厘清常规育种、非常规育种的内涵、作用及其相互关系,借鉴林业发达国家林木育种乃至作物、畜禽育种的经验,有助于针对树种特点及其育种现状科学选择育种技术,更高效率地推动我国林木良种化进程。本文简要综述了自古代育种到现代育种乃至新技术育种的生物育种技术发展历程、特点及其作用,并对常规育种、非常规育种进行了界定。进而基于林木群体遗传变异特点解析了常规育种技术与非常规育种技术对于林木育种的作用及其关系,强调常规育种是林木育种的核心和基石,而非常规育种尤其是新技术育种则是林木育种的创新与发展,并提出了我国林木育种乃至种业创新发展需要重视的问题等。

关于建立我国林木品种评估机制的探讨

2000年颁布和实施的《中华人民共和国种子法》对我国实行林木品种审定制度进行了明确的规定。随着《种子法》和《主要林木品种审定办法》的贯彻实施。为了全面了解林木良种的审定和使用情况。要求对一些林木品种的审定及应用状况进行评估。为生产、经营和管理提供科学依据。

基于形态学空间格局方法的北京市六环内城市林木树冠覆盖斑块动态特征

【目的】明晰北京市城区城市林木树冠覆盖(urban tree canopy,UTC)斑块总体形态特点,揭示城市化进程中UTC斑块形态特征变化的时、空演化特征,以期为今后城区的城市森林建设和现有城市林木保护提供借鉴。【方法】本研究以北京市六环内为研究区,基于2002、2013和2019年3期高分辨率遥感影像提取UTC斑块,采用形态学空间格局分析方法,分析近20年来北京城区UTC斑块形态特征组成状况,并结合转移矩阵与相对贡献度等方法指标,识别北京市城区UTC形态特征的主要转换类型及其空间分异特点。【结果】2002—2019年间,北京城区UTC从2002年的387.93 km^(2)增加到2019年的771.14 km^(2)。其中,2002—2013年间,北京市城区UTC增幅达282.92 km^(2),显著高于2013—2019年间的97.39 km^(2)。3期UTC斑块的形态特征组成却较为一致,孤岛、核心区与桥接区是UTC斑块主要的形态特征,三者总和均占各期UTC总面积的80%以上;而UTC的边缘、环道区、分支以及孔隙则是次要的形态特征。从时间变化来看,在2002—2013年和2013—2019年2个时段,UTC孤岛与其他地类之间的转换均为UTC变化的主要类型,其面积分别在UTC转换总面积中占30%和25%。但同时,两个时段内UTC形态特征转换仍存在一定差异。在2002—2013年间,与UTC核心区相关的转换类型面积占比较大,在同期UTC转换总面积中占比达23.12%;而在2013—2019年间,与UTC桥接区相关的转换类型面积占比则较大,在同期UTC转换总面积中占比达35.22%。相较于前一时段UTC核心区的动态变化较为明显,在后一时段北京市城区UTC形态特征转换则更多地表现为与桥接区相关的变化。从空间变化来看,北京市4环内区域主要以UTC孤岛变化为主要的转换类型,而四环外则以UTC核心区与桥接区变化为主。【结论】近20年来,北京市城区林木树冠覆盖大幅提升,城市绿化工程取得巨大成效,UTC孤岛、核心区和桥接区是北京市六环内UTC斑块的主要形态特征。随着城市发展,UTC斑块的形态特征主要转换类型逐渐从以核心区相关的转换变为与桥接区相关的转换。UTC斑块形态特征转换呈现城乡梯度分布特征,从市中心向外,UTC斑块形态特征的主要转换类型从与孤岛相关的转换变为与桥接区和核心区相关的转换。今后,城市森林建设需侧重于维持和提升城市森林斑块之间的连接度,并强化市中心残留林木斑块的保护。

湖北省林木种质资源保护体系建设探讨

林木种质资源是遗传多样性和生物多样性的基础,林木种质资源的相关法律法规和制度相继出台,有力促进了林木种质资源的收集保存及评价利用。本研究在介绍湖北省林木种质资源调查结果的基础上,分析了林木种质资源现有保护体系建设情况,讨论了其存在的问题,提出了完善湖北省林木种质资源保存体系的建议和措施。