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为了不能忽视的45%

作者:  时间:2020-03-28 10:30:29来源:寿光在线  阅读:103 
继杨树、杜仲多倍体育种系列技术突破之后,北京林业大学林木多倍体育种研究团队在广西国有东门林场获得了全球首例桉树三倍体。

  通常,多倍体具有显着的营养生长优势。虽然目前获得的桉树三倍体数量还不多,但初步测定结果已经显示,相比于二倍体对照,桉树三倍体的株高、地径生长提高约1.3倍,叶面积增大1.8倍,光合速率提高1.6倍等。参考杨树三倍体的材积生长率比二倍体提高50%以上,以及木质素含量降低、纤维素含量增加等结果,团队负责人、林木育种国家工程实验室主任康向阳教授表示,桉树三倍体营养生长的表现“非常值得期待”。

  在康向阳心中,这项历经10年得以攻克的桉树育种成果,有关国家木材安全和生态安全,他说:“我国是世界第一木材进口大国,木材对外依存度超过50%。杨树和桉树支撑了全国45%的本土木材产量。其中,杨树人工林854万公顷,除近500万公顷生态公益林外,年采伐量占国产木材年产量的18.14%;桉树人工林约450万公顷,占国产木材年产量的26.9%。所以,搞好杨树和桉树育种和栽培,在保证45%的基础上再提高一些,木材进口就会少一些,天然林保护就会更多一些。希望育种成果能在缓解国家木材紧缺和维护生态安全中发挥更为积极的作用。”

  技术需要深挖更需要延展

  从三倍体杨树到三倍体杜仲,再到三倍体桉树,只是倍性育种技术的简单重复吗?当然不是。

  多倍体育种团队用了15年时间才建立起杨树多倍体育种体系,后来做的杜仲三倍体和桉树三倍体都长达10年以上。原因在于,不同树种生物学特性差别很大,所适用的育种方法也不尽相同。

  康向阳介绍道,杨树可以用秋水仙碱溶液诱导配子染色体加倍,但杜仲花芽不耐秋水仙碱,无论雌雄花芽,经其处理都会干枯死亡。反复失败后,多倍体育种团队决定采用高温处理诱导杜仲染色体加倍。但同样是高温处理,杨树的花枝剪下来水培可以散粉,所以只需拿到实验室用气候箱处理,而杜仲的花枝剪下来之后水培不能散粉,无法离体进行高温加倍处理。为攻克这一难题,团队专门研发了可于树上进行花芽非离体高温处理的染色体加倍装置。桉树育种就更难了:桉树生殖发育周期长,果实成熟期长,不能离体处理;能开花的桉树高达二三十米,只能通过搭脚手架在树上高空作业;缺乏桉树生殖生物学基础研究资料,需要从减数分裂进程观察开始;且实验地也是台风波及区,实验成果易被台风摧毁,若不是广西国有东门林场的鼎力支持和主要研究人员杨?博士十年如一日的执着坚守,就不会这么快获得桉树三倍体。

  康向阳说,育种需要稳定的基地保障。就像多倍体育种团队依托几十年的杨树科研基地一样,广西国有东门林场的干部群众在对桉树多倍体育种满怀期待的同时,在种质资源和实验条件等方面都给予大力支持,即使在多年看不到回报的情况下仍然与北林师生一同坚守,所以,桉树三倍体是校地协同创新的成果,非常难得。

  育种又是一个需要长期坚持的事业。育种需要长期野外工作,又难以发表高影响因子的SCI论文,只有真正热爱并有担当的人,才有毅力坚持。作为奋斗在林木育种一线的科研工作者,团队成员努力向林木遗传育种学科前辈学习,始终将国家的需求作为自己育种事业的目标,奉行“求实求新,育种育人”的学科发展宗旨,坚持做人要实在、做事求实效、科研重实践;追求理论新、技术新、品种新;脚踏实地,育种育人。

  至于为什么要开展一个又一个树种的三倍体育种研究,康向阳认为,“科学问题需要深挖,而技术研发既需要深挖,也需要延展”。他感慨地说:“如果一项技术成熟了,能够在类似领域得到拓展和应用,就可以放大相关技术的作用”。三倍体育种技术在杨树上有效,在同样利用营养体的桉树上也应该有效。

  把速生用材树种当木本作物栽培

  康向阳认为,杨树、桉树新品种主要是为国家木材生产选育的,这两个树种贡献了“不能忽视的45%”。

  遗憾的是,由于一些不该成为问题的“问题”,导致近年来杨树、桉树人工林面积严重缩减。有人说桉树是“抽水机”“抽肥机”,实际上桉树生产1公斤干木材的需水量不到800公斤,远低于同地区栽培的其他用材树种,况且桉树本来就长在雨水充沛的南方。大面积种植杨树会把地下水掏空就更无依据了,杨树的吸收根主要分布在距地表50厘米左右的土壤,这里的土壤水分不利用也会因蒸发或灌草吸收而消耗掉。植物生长就是通过光合作用将水、二氧化碳和矿物质转变为自身生物质的过程,杨树和桉树只不过比其他树种合成得更快一些,“不能光叫马儿跑,又不给马儿吃草。”康向阳说。

  至于近年有关杨树易老化的论调,他认为,实际上是混淆了人工林成熟期和树木自然寿命的概念。在水养资源充沛的情况下,数百年生的杨树依然郁郁葱葱。人工林密度越大,自然条件越差,人工林成熟期就越短。采用无性系或经过苗木分级种植的人工林个体竞争力相似,林分郁闭后不能自然稀疏,当水养资源过度紧缺时必然会导致群体衰退,这是所有人工林都存在的共性问题。

  他认为,人工林必须施加抚育管理,成熟了就应该如期采收利用,否则就是对国家水土资源的浪费。我国应该将杨树、桉树等速生用材林同经济林树种一样纳入木本作物范畴,取消采伐指标等限制,并在林分达到经济成熟后间伐或皆伐利用。

  2017年,我国仅原木和锯材进口已突破1亿立方米,对外依存度超过55%,预计2020年超过60%。全面停止天然林商业性采伐使木材产量全年减少约4000万立方米。专家预测,到2020年,我国木材消耗量将近8亿立方米。这意味着我国将持续增加木材进口。

  “如果我们不通过发展人工林增加木材供给,全面保护天然林从何谈起?木材安全从何谈起?在木材资源如此短缺的当前,反对种植杨树、桉树,实际上就是在以‘生态’的名义反生态。”康向阳非常认真地说,杨树、桉树人工林面积的严重缩减必将给我国未来木材供应带来严重影响,但其后果应该在数年以后才能显现,必须引起国家的高度重视。

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