林木遗传改良与良种新项目工程.doc
橡胶树育种技术概述 摘要:本文介绍了生物技术在橡胶树育种中应用，关键包含组织培养技术、染色体工程技术、分子标识技术、基因工程技术等方面内容；并分析了在橡胶树育种中存在问题，提出了对应处理措施。 关键词:橡胶树；生物技术；组织培养；育种 1序言 新中国成立以来,中国天然橡胶生产取得了快速发展。据统计,1951~20XX年近60年间,中国橡胶单产由450kg/hm2上升到1168kg/hm2,净增1.6倍,种植总面积由20XX多hm2扩增到87.5万hm2,净增436.5倍。进入20世纪90年代以来,因为育种技术上没有取得重大突破,橡胶单产和总产一直徘徊不前。据国际橡胶研究组织估计,中国到2020年对天然橡胶年需求量将比现在增加一倍,达成400万t，而年生产能力仅达65万t，单产约1200kg/hm2,为满足中国对橡胶日益增加需求,每十二个月需要进口橡胶300多万t。所以,以后中国要不停提升橡胶自给率,橡胶单产应在20XX年1000kg/hm2基数上每十二个月递增2%。在难以扩大生产规模条件下,只有经过提升单产水平,才有利于缓解有限生产量和出现大幅增加态势消耗量间矛盾,要完成这项目标,橡胶生产必需有优良品种和有效丰产栽培方法作技术支撑。所以,对中国橡胶树育种现在所面临问题进行深入分析并努力寻求对策是中国橡胶树育种界担负重担,也是橡胶树育种科技发展关键组成部分。 2生物技术在橡胶树育种中应用 2.1组织培养技术在橡胶树育种中应用 橡胶树组织培养，不管在理论研究还是在实际应用上全部含有十分关键意义，尤其是花药培养。以花药培养来培育近似“实生树”植株，可消除现在在实生树砧木上芽接造成遗传性变异，并可为研究多种经济性状遗传规律提供优良材料。自从20世纪70年代末中国科技工作者利用离体花药相继成功地培育出花粉单倍体及花药二倍体植株以来，相关这方面研究得到快速发展。1977年，中科院遗传所等单位率先诱导出花粉单倍体植株。1981年小植株诱导率(小植株/接种花药数)可达3%，现在已诱导出13个品种1505株单倍体植株，移栽成活499株，移栽成活率64.2%。吴胡蝶等对橡胶花药体细胞胚形成及植株再生全部取得了再生植株。研究表明诱导愈伤组织阶段为26℃，诱导胚状体阶段为24～25℃，诱导胚状体萌发成苗阶段为26～27℃。从而能够看出，温度是橡胶雄蕊培养及体细胞植株再生很关键培养条件。 2.2染色体工程技术在橡胶树育种中应用 在植物界中，多倍体普遍存在，是植物在进化过程中一个现象，人工诱导多倍体能够改良一些不良性状，促进作物向人类有益方面发展。现在人工诱导橡胶树细胞染色体数加倍方法研究已经有不少报道。热带作物生物技术国家关键试验室于1979年首次诱导橡胶雄性细胞染色体加倍，取得加倍了花粉(n＝36)，结合常规人工授粉技术，在一个花季内，一次性取得纯合三倍体，从而免去通常先诱导出四倍体，等其开花后再和二倍体杂交培育三倍体所花去时间，并增强了父本特征，大大缩短了育种周期，加紧了育种步伐。曾宪松等用0.5%秋水仙素处理橡胶树二倍体花药体细胞愈伤组织(浸泡或滴渍)1d，可有效地从多倍性细胞再分化成多倍性胚状体并再生植株。赖杭桂等用秋水仙素诱导橡胶花芽进行性细胞染色体数加倍，用加倍父本小孢子(n＝36)和未加倍母本(n＝18)，或和胚珠加倍母本(n＝36)人工杂交，便可形成三倍或四倍性合子，由此发育而成植株可取得纯合三倍体或四倍体，从而消除植株混倍现象。 2.3分子标识技术在橡胶树育种中应用 分子标识是以生物大分子(关键是遗传物质DNA)多态性为基础一个遗传标识。和传统形态学标识、细胞学标识及生化标识相比，分子标识含有以下优点：①直接以DNA形式表现。在植物各个组织、器官及发育时期均可检测到，不受季节、环境条件限制，不存在表示问题。②数量极多。遍布整个生物基因组。③多态性高。存在着很多自然等位变异(多态性)，不需专门发明特殊遗传材料。④表现为“中性”。即不影响目标性状表示，其和不良性状无肯定连锁。⑤很多分子标识表现为共显性，能够判别出纯合基因型和杂合基因型。⑥随机分布在基因组内，含有代表性[15]。现常见分子标识技术有限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态性DNA(RAPD)、扩增片段长度多态性(AFLP)、简单反复序列(SSR)、简单反复间序列(ISSR)等。现在这些技术已广泛应用于橡胶树育种各个方面。 2.4基因工程在橡胶树育种中应用 基因工程是20世纪70年代发展起来一个新科学领域。将天然或构建外源基因导入细胞基因中，从而打破了生物种间杂交障碍，扩大了物种杂交范围，大大加紧了变异速度。现在，相关橡胶树基因工程研究国外报道较多，Arokiaraj等应用农杆菌介导和基因枪法，成功地将β-葡糖苷酸酶(GUS)和新霉素磷酸转移酶(nptII)等基因导入橡
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