基因组学与生物技术
(
网络版
), 2018
年
,
第
7
卷
,
第
1-11
页
Jiyinzuxue Yu Shengwu Jishu (Online), 2018, Vol.7, 1-11
1
评述与展望
Review and Progress
树木生物技术育种研究进展
卢泳全
*
浙江农林大学林业与生物技术学院
,
临安
, 311300
通讯作者
基因组学与生物技术
, 2018
年
,
第
7
卷
,
第
1
篇
doi
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卢泳全
, 2018,
树木生物技术育种研究进展
,
基因组学与生物技术
(online), 7(1): 1-11 (doi
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英文
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Lu, 2018, Research Progress of Bio-tech Breeding in Trees, Jiyinzuxue Yu Shengwu Jishu (online) (Genomics and Biotechnology), 7(1): 1-11 (doi:
摘
要
过去几十年间,林业生物技术研究取得了重要的进展,分离和鉴定了大量与树木重要性状相关的基因,这些研究成
果极大地促进了树木生物技术育种的研究与应用。本研究重点综述了树木遗传转化过程中的受体系统,转化的主要方法以及
树木转基因工程的主要研究方向,着重介绍了抗病虫基因工程、抗除草剂、抗逆性基因工程、材性基因工程以及生殖发育基
因工程,并对树木转基因育种与分子标记辅助育种研究中亟待解决的问题及发展方向进行了讨论。
关键词
树木
;
生物技术育种
;
转基因育种
;
分子标记辅助育种
;
基因工程
;
遗传转化
Research Progress of Bio-tech Breeding in Trees
Lu Yongquan
*
College of Forest and Biotechnology, Zhejiang A&F University, Lin’an, 311300
Corresponding author email
Abstract
The research in Forestry Biotechnology made great progress in the past decades. Many genes associated with the important
traits in forests were isolated and identified, which accelerate tree genetic engineering. This paper reviewed the receptors and the main
methods in the process of genetic transformation in forest, as well as the progress of wood transgenic engineering research in
pest-resistance, herbicide resistance and anti-adversity, reproductive sterility genetic engineering and other aspects of forests. This
article also discussed the problems in the process of gene cloning and application of wood genetic engineering, as well as the prospects
of its development trend.
Keywords
Tree; Bio-tech Breeding; Transgenic Breeding; Molecular Marker-asisited Breeding; Genetic engineering; Genetic
transformation
介绍
众所周知,许多木本植物从种子出苗到初次开花,需要数年、甚至数十年才能开花结果,生长周期长
严重限制了木本植物的遗传育种的研究进程。以杂交育种为代表的传统树木遗传育种方法,对生长周期长
的木本开展遗传改良几乎无能为力。因此,缩短木本植物生长周期或者加快其繁殖周期成为树木育种工作
的重要任务之一。
生物技术育种
(Bio-tech Breeding)
是基于现代分子生物学理论和生物技术手段发展起来的离体组织培
养技术、转基因技术、分子标记辅助育种技术进行遗传改良的育种方式。迄今为止,已有百余种树木建立
了组织培养体系,如松属、杉属、桉属、杨属的许多种以及泡桐、银杏、枣、茶、棕榈、咖啡和椰子等,
其中杨树、松树和北美黄杉等试管苗已经大面积应用于林业生产中;在过去的几十年间,随着林业生物技
术研究取得重要的进展,一批性状优良的转基因树木也相继进入了田间试验
(Harfouche et al., 2011)
。
2006
年杨树基因组的测序完成
(Tuskan et al., 2006)
,标志着多年生木本植物分子生物学研究的
―
一个全
新科学时代的开端
‖
,为树木生物技术育种的发展带来新的希望,精细定位与克隆控制树木重要经济性状、
抗逆、抗病性状主效基因成为可能并可在天然群体中同源克隆等位基因,从而促进树木遗传育种的发展
(Jansson and Douglas, 2007)
。