记者:向杰 首席:卢孟柱 时间:2006年12月11日上午
地点:中国林业科学研究院林业研究所
中国园林网12月13日消息:
编者按 “树木育种的分子基础研究”项目———我国林业科研系统第一个973课题。“通过遗传改良能够提高主要用材树种的木材材性以及抗逆性,通过大量营造人工林缓解西部地区生态环境的恶劣程度”可以说是这个项目的“终极目标”。
常言说:“十年树木。”这项树木育种研究已经进行了五年,取得的成就并不能让他们停住脚步,“开展树木性状分子基础研究还需要大量的基础工作的积累。”项目首席如是说。
记者:作为我国林业科研系统第一个973项目,开展这项研究的意义何在?
卢孟柱:资源、环境和能源是国家发展重大需求的关键因素,森林及木本植物(树木)在其中起着不可替代的重要作用,为国家经济建设和社会发展提供木材、能源和改善环境。然而,森林资源由此日益枯竭、木材供应紧张、生态平衡失调,土壤的盐渍化和土壤的荒漠化加剧,因此提高林木的抗逆性,提高木材的利用率越来越重要。近年来随着以基因工程为核心的生物技术的发展和渗透,使上述定向目标培育和多性状组合的分子改良树木性状成为可能,为树木分子育种开辟了一条全新而有效的途径。通过遗传改良能够提高主要用材树种的木材材性以及抗逆性,通过大量营造人工林缓解西部地区生态环境的恶劣程度。
记者:2000年项目申报之时,预期目标是什么?
卢孟柱:我们希望通过项目研究,在揭示木材材性形成、树木抗逆、抗虫的分子机理研究上有所突破,在树木形成层的活动、木质部细胞的分化与发育,相关基因的表达与调控等林木研究热点领域达到国际先进水平。同时通过鉴定上述过程中起关键作用的基因,应用基因工程手段,为定向改良我国人工林建设急需树种做出贡献。
记者:相比较其他植物学研究来说,林业研究具有怎样的特点?
卢孟柱:一般的农作物,生长周期短,有些一年能长好几茬儿,研究起来相对容易获得研究所需资料。然而对于林业来说,我们常说“十年树木”,其实10年都是比较快的了。杨树为什么能成为林业研究中的模式树种?原因之一就是它生长周期比较短,一般7年可以成才,而像松树,则需要二三十年的时间。
记者:项目为什么要强调“树木育种”?木材科学与之关系如何?
卢孟柱:树木育种关系到人工林的成败,没有好的品种,营造优良、高效人工林无从谈起。我国以往的木材科学研究只是停留在木材结构、组成及各种物理、力学等特性的研究,没有将木材科学与林木培育有机结合起来。我们将木材物理力学性质与其微细结构和化学组分的研究紧密联系起来,探讨木材性质形成机理,可以为定向培育材质改良的树木新品种提供量化指标。
我们还首次采用神经网络模型方法,建立了基于木材结构参数可预测其物理力学性质的模型(总体模型、不同树龄模型和关键变量模型),在此基础上,首次提出了一种“基于木材结构参数确定木材物理、力学特性的神经网络模型”,该模型提供了对木材性质形成机理的成因分析,描述了木材这一类复杂生命体内部结构与其物理、力学间的相互关系,其准确度可达95%%以上。它将为木材性质研究、木材性质及形成机理、材质的定向培育、木材材质改良、木材新品种培育等领域提供科学的依据及方法。
记者:从大众能够理解的角度上来说,如何获得我们想要的木材性质也是这项973项目的目的之一?
卢孟柱:是的。项目中有一个课题就是专门研究“木材材性形成的分子基础及调控机制”的。我们的目的就是要找到其中决定木材某些特殊材性的基因,但参与木材形成的基因有几千个,如何找到其中那些我们需要的、比较关键的基因?这其实也是学界一直想
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