新發(fā)現(xiàn)促進(jìn)樹種育種技術(shù)發(fā)展

2008/6/30 15:25:01

　　瑞典農(nóng)學(xué)院、奧勒岡州大學(xué)及兩所研究院的科學(xué)家們近日發(fā)現(xiàn)了控制秋天樹木停止生長并進(jìn)入休眠狀態(tài)的基因和樹木開花及種子形成過程中的分子機(jī)理。在樹木生長的基本遺傳學(xué)研究領(lǐng)域邁出了重要一步。研究成果發(fā)表在著名雜志《自然》上。
　　通過對(duì)調(diào)控植物開花結(jié)果等生理過程基因的研究，有可能運(yùn)用基因工程的方法將那些種子形成前生長緩慢的樹木改造成易開花、繁殖快的樹種。種子形成前樹木生長緩慢一直是育種類型的主要障礙。該研究為集約林業(yè)和果樹種植業(yè)發(fā)展帶來新機(jī)遇。此前，研究人員并不知道哪些基因參與起始樹木開花或秋天停止生長過程。理論上，這一研究會(huì)積極推動(dòng)樹木育種技術(shù)的發(fā)展。對(duì)于種子形成前生長期長的樹木而言，多數(shù)用于短壽植物例如玉米、小麥等的育種技術(shù)顯得過于緩慢而不實(shí)用。
　　接下來是公眾對(duì)樹種基因工程技術(shù)的本質(zhì)和安全性理解問題。私營企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)的相關(guān)管理致使該領(lǐng)域研究興趣受限。這些基因可促進(jìn)傳統(tǒng)育種技術(shù)的發(fā)展，基因在形成商業(yè)植株前會(huì)被去除。然而，對(duì)基因工程技術(shù)的管理和擔(dān)憂可能會(huì)阻礙這一技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用�？茖W(xué)家們對(duì)從一年生植物Arabidopsis中首次分離得到的CO和FT基因展開了研究。這些基因負(fù)責(zé)調(diào)控該植物晝長開花過程。
　　研究發(fā)現(xiàn)，兩基因在數(shù)百萬年的單獨(dú)進(jìn)化中非常保守，甚至在白楊樹種中表現(xiàn)出類似功能。然而，另人驚奇的是，CO/FT基因組合可調(diào)控滋養(yǎng)型樹種秋天停止生長。這些過程反應(yīng)了樹種生長和存活之間的關(guān)鍵性平衡。溫帶樹種冬季必須停止生長并進(jìn)入休眠狀態(tài)，否則會(huì)被凍死。從進(jìn)化角度看，不難理解為什么森林樹種不會(huì)過早地開花結(jié)果；當(dāng)樹木幼小時(shí)，必須集中營養(yǎng)長高，來與其它樹木競爭陽光；只有進(jìn)入生命后期，它們才會(huì)集中營養(yǎng)形成種子。研究者稱，同樣的道理，任何早花基因釋放到野生種群都不會(huì)產(chǎn)生生態(tài)學(xué)問題，因?yàn)楫?dāng)與野生型森林樹種一起生長時(shí)，攜帶這些早花基因的樹木表現(xiàn)出競爭劣勢(shì)，從而不會(huì)導(dǎo)致早花基因的大范圍擴(kuò)散，CO/FT基因組合還有利于樹種適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件。對(duì)不同種群的白楊樹研究發(fā)現(xiàn)，適應(yīng)寒冷的北方氣候的樹種在夏天會(huì)提前停止生長，準(zhǔn)備過冬。這種基因調(diào)節(jié)機(jī)制非常強(qiáng)，生殖將這種樹木置于溫暖區(qū)域也不能改變其原有的行為習(xí)性。在應(yīng)用研究方面，研究人員目前可以誘導(dǎo)FT基因過早活化，致使樹種更早地形成種子進(jìn)行繁殖，這比運(yùn)用傳統(tǒng)遺傳操作手段好得多。可能會(huì)通過正常的有性繁殖快速培育出一些優(yōu)勢(shì)性狀株，以去除植株中FT基因，同時(shí)不會(huì)導(dǎo)致植株過早的異常繁殖。較溫和的FT基因可以產(chǎn)生持續(xù)有益的效應(yīng)，比如會(huì)產(chǎn)生早花或多花果樹品種。特別當(dāng)傳統(tǒng)方法不見成效時(shí)，該基因能夠?yàn)殚_花和果實(shí)產(chǎn)量的優(yōu)化提供新的選擇方案。
　　對(duì)這些樹種開花結(jié)果等生理過程的進(jìn)一步理解有益于解答樹種是怎樣應(yīng)對(duì)和適應(yīng)環(huán)境變化這一問題；同時(shí)基于DNA檢測技術(shù)有助于鑒定瀕危樹種種群，這類種群可能會(huì)從快速育種或移植技術(shù)中獲益。這也給生態(tài)學(xué)家和環(huán)境保護(hù)遺傳學(xué)家提供了更多的有力工具。

相關(guān)信息

□ 新發(fā)現(xiàn)促進(jìn)樹種育種技術(shù)發(fā)展 2008-6-30

□ 郁金香育種 2014-2-19

□ 國外無土栽培技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r如何？ 2012-4-30

□ 關(guān)于南洋杉的調(diào)查新發(fā)現(xiàn) 2012-9-02

□ 溫室園藝作物育種 2012-9-10

□ 加拿利海棗育種技術(shù) 2012-9-09

□ 園藝植物育種淺談 2012-5-12

□ 福祿考的育種 2012-5-10

□ 廣玉蘭嫁接育種技術(shù) 2017-7-12

□ 設(shè)施園藝滴灌技術(shù)發(fā)展中存在的問題建議 2012-5-16

□ 廣玉蘭的嫁接育種技術(shù) 2013-5-08

□ 鳳梨育種期間技術(shù)管理常識(shí) 2012-9-03

□ 文冠果的育種種植技術(shù) 2012-5-04

□ 植物育種方法獲專利權(quán) 2012-5-02

□ 淺談我國園林植物育種方向 2008-6-30

□ 溫室園藝作物育種淺談 2008-6-28

□ 促進(jìn)生根方法 2012-8-31

□ 怎樣促進(jìn)蘭花開花 2012-7-05

□ 如何促進(jìn)蘭花開花？ 2012-6-24

□ 果樹采果后要促進(jìn)花芽分化 2012-5-09