杨树对天牛抗性的研究进展(3)

　　3抗虫基因工程
　　20世纪80年代以来,植物生物技术的迅速发展和以苏云金杆菌δ-内毒素基因为主的各种杀虫蛋白基因的发现和克隆,激发了人们开始用基因工程手段进行抗虫育种的研究。利用植物基因工程技术,可以打破种属间难以杂交的界限,将任何来源的有用基因转入到植物染色体上,从而有目的地改变植物的性状,缩短育种期限。将杀虫蛋白基因转入植物,使植物获得对某些昆虫的抗性,已成为植物抗虫育种的一条新途径,即分子抗虫育种。通过这一途径获得的抗虫转基因植物,可以一定方式(组成型、诱导型、发育调控型或组织特异型等)表达抗虫基因[37]。
　　利用分子生物学方法进行抗虫性遗传机制的研究,通过构建遗传图谱进行基因定位,寻找数量性状基因位点和分析基因组结构,寻找与抗虫数量性状连锁的基因,开展多性状改良、定向培育新品种的分子育种,通过基因工程途径创造抗虫的基因工程植株,进一步与常规育种相结合是培育树木抗虫育种的重要方式之一。王克胜等[22]曾以较抗天牛的Ⅰ269杨为母本,以Ⅰ263杨、欧洲黑杨和晚花杨272为父本进行人工授粉,筛选速生、抗虫和材质较好的纤维材无性系,在对无性系进行抗虫分子生物学测定时发现,不同抗虫性的个体在DNA水平上存在差异。中国林业科学研究院林业研究所在对杨树抗云斑天牛的研究中,利用分子标记,初步筛选出与抗云斑天牛相连锁的分子标记[13],目前已经有林木抗虫转基因植株成功的报道。
　　4杨树抗虫性研究展望
　　树木的次生性物质种类多、变化大,而影响植食性昆虫生物活性的因素又不易控制,因此,利用次生性物质控制害虫等有害生物还处于初步研究的阶段,尤其在植物气味的组成、昆虫的行为与化学感觉、对次生性物质的合成机理与诱导机制等方面还有待于进一步的探索[38]。近年来,随着分子生物学、化学分析技术、高精密度电子仪器以及生化分析手段等的迅速发展,林木抗虫化学物质的测定分析已进入崭新的时期,可望探索出利用植物次生性物质控制害虫的新途径。
　　林木的生长周期长,许多重要性状属数量性状,受多基因控制,这种控制易受环境条件的影响,用传统数量遗传学分析,方法上受到限制。开展寻找控制与抗虫有关的化学物质的基因、分子标记技术、筛选与抗虫基因连锁的分子标记,构建遗传图谱,进行抗虫性状基因定位和性状连锁分析,开展多性状改良、定向培育抗虫新品种的研究与应用,使林木抗虫育种有新的突破。
　　以分子标记、QTL基因定位为先导的数量性状的鉴定和定位技术,对于杨树引入抗虫基因具有独特的作用。从遗传学的角度讲,杨树对天牛的抗性理论上可以得到有效的控制。转基因杨树虽说在抗虫性能上有显著提高,但外源基因在时空上能否持续和高效表达,对非转基因杨树生态是否产生影响,目前仍没有定论。因此,在上述问题没有解决之前,为提高杨树的抗虫性,加强对环境的调控显得很有必要。总之,遗传控制和环境控制的有机结合,对于全面提高杨树的抗虫性具有深远的意义。
　　
　　5参考文献
　　[1] 嵇宝中,刘曙雯.天牛防治措施与对策分析[J].林业科技开发,2001,15(2):7.
　　[2] 潘宏阳.我国森林病虫害的特点、成因与治理对策[J].森林病虫通讯,1995,14(2):36.
　　[3] 夏鲁青,郭同斌,赵博光.杨树害虫防治研究进展[J].林业科技开发,2001,15(5):8.
　　[4] 蔡玉成,马晖,曹川健,等.树种对光肩星天牛早期抗性鉴定方法的初步研究[J].北京林业大学学报,1999,21(4):37-42.
　　[5] 高瑞桐,杨自湘,汪太振,等.杨树对杨干象抗性选择的研究[M].北京:北京农业大学出版社,1991:154-166.
　　[6] 胡建军,赵自成,苗世龙,等.杨树人工接虫方法的研究[J].林业科学研究,1998,11(6):574-580.
　　[7] 李会平.抗光肩星天牛优良黑杨无性系选择及抗虫机制的研究[D].保定:河北农业大学,2001.
　　[8] 魏振.杨树抗虫性研究进展[J].中国森林病虫,2007,26(1):25-28.