從“種源尋蹤”到“基因筑基” 福建農林大學閩楠研究團隊助力珍貴樹種保護與培育

閩楠是我國南方重要的珍貴用材樹種及國家重點保護植物,福建農林大學林學學科珍貴樹種研究團隊自2002年起,在陳存及、陳世品、劉寶等專家學者接力鑽研下,系統構建了覆蓋“資源保護-良種繁育-高效培育-生態應用”全鏈條的閩楠研究體系,為我國珍稀闊葉樹種保護與林業高質量發展注入了重要的科技動能。
種質尋蹤:構建全國閩楠優樹種源基因庫
種質資源是良種選育的“源頭活水”,是保障林業高質量發展的戰略資源。團隊實施系統野生閩楠群落調查與優樹選擇,通過大規模的“種源尋蹤”,足跡遍布福建、江西、湖南、貴州等閩楠核心分布區,率先收集並保存了來自全國22個不同地理種源、具有速生、干形通直、材質優良和抗性強等特異性狀的閩楠優樹種質材料,並在南平、三明等區域營建了全國首批閩楠種源試驗林和家系測定林﹔率先選育出10個閩楠審定良種,有效解決了閩楠在生產上長期缺乏良種的難題,推進全國閩楠良種化進程。
團隊還營建了全國首個無性系種子園,不僅為種質資源的科學測定與比較研究搭建了平台,更實現了從野生優樹到人工繁育良種的關鍵跨越,為福建省乃至全國閩楠遺傳改良和高效育種工作夯實了堅實的物質基礎,主導組建的“福建農林大學楠木、蘭花國家林木種質資源庫”成功入選國家林業和草原局第四批國家林木種質資源庫名單。
目前,團隊已從省內外成功收集保存包括種源、家系、無性系等閩楠優質種質材料684份,並在福建省的順昌縣、福清市、南平市等地營建種質資源庫,這座活體的“閩楠基因庫”已成為開展閩楠核心種質篩選、性狀遺傳解析和分子標記輔助育種的重要基地。通過整合試驗林生長表型數據與基因組測序信息,團隊正系統推進閩楠生長性狀、材質特性及環境適應性等方面的精准評價與遺傳機制解析,為閩楠高世代良種選育與產業化發展提供了不可替代的資源支撐與科技保障。
福建農林大學教授陳存及觀察閩楠種質資源庫生長情況
基因筑基:從分子解析到生態預測的系統性探索
如果說種質資源庫是育種的“硬件基礎”,那麼對其遺傳信息的深度解析,則是驅動育種跨越發展的核心“軟件”。在這一關鍵領域,閩楠研究團隊實現了從微觀基因到生態預測的系統性創新突破。團隊率先完成閩楠全基因組測序與精細組裝,繪制出一幅高精密的遺傳“生命藍圖”。在此基礎上,成功鑒定出2個與木材形成與發育相關的關鍵基因,為未來通過分子手段定向改良木材品質提供了精准的靶點。
不止於靜態基因組層面的突破,團隊還利用SSR分子標記技術,揭示不同優良基因型之間的遺傳差異,構建出一份可靠的遺傳“身份証”,為科學選配雜交親本、選育優良無性系提供了關鍵理論依據。通過對閩楠轉錄組的動態解析與基因功能注釋,團隊深入揭示了其生命活動背后的調控機制,並率先從基因尺度邁向宏觀的生態空間創新拓展,利用生態模型預測了閩楠在未來氣候條件下的潛在適宜分布區,為天然林資源的科學保護與人工栽培的合理區劃,提供了關鍵的科學依據與決策支持。這一系列研究,貫通了“分子-個體-生態”多級尺度,構建起閩楠遺傳改良與資源保護的系統研究體系,標志著閩楠研究正邁向更精准、更高效的新階段。
福建農林大學教授陳世品指導閩楠育苗工作
生態應用:科技助力珍稀樹種保護與高效栽培利用
面對閩楠野生資源稀缺、人工培育周期長、優質大徑材供給不足、產業化開發程度低等一系列制約珍稀樹種發展的核心技術難題,研究團隊始終堅守“保護與創新利用並重”的科研初心,以科技激活珍稀資源,開啟閩楠高效培育與生態價值融合的新篇章。團隊聚焦閩楠種質資源搶救性保護與高效利用,深挖優良基因型材料的培育潛力與生態價值,系統構建從資源保護到產業支撐的技術體系,為我國生物多樣性保護、生態安全屏障構建、鄉村特色林業產業振興及“雙碳”國家戰略的實施提供了重要的科技支撐。
二十多年來,團隊堅持把科研成果植於山林間,以“護綠富民”的科研擔當,深耕八閩山水,通過良種壯苗、科學整地、合理密植、精准施肥等關鍵技術集成,總結形成了一套完整的閩楠育苗與造林技術體系,2項成果獲福建省科技進步獎,制定國家林業行業標准1項,選育林木良種10個,牽頭制定的國家林業行業標准《楠木培育技術規程》,建成標准化造林技術推廣示范基地,為閩楠用材林造林工作提供了權威技術規范,以科技力量推動珍貴樹種產業轉型升級,為福建省珍貴用材樹種產業的提質增效與可持續發展提供了強有力的科技支撐,也為我國速生豐產用材林基地建設提供了關鍵技術支持。
福建農林大學副教授劉寶開展閩楠優樹選擇
從閩江流域的資源勘探者,到珍稀樹種培育的引領者,再到生態價值轉化的踐行者,團隊始終緊跟生態文明建設引領與林學一流學科建設的步伐。如今,他們正以更加堅定的步伐,聚焦瀕危種質搶救、高效培育升級、生態價值量化等核心領域,持續打造特色鮮明、內涵突出的閩楠研究與轉化平台,為生物多樣性保護、鄉村特色林業產業振興、“雙碳”目標實施注入新的科技動能,讓這片承載著科研溫度與民生希望的閩楠林海,持續奏響生態與經濟協同發展的綠色樂章。(文/圖 福建農林大學)
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