林木良种细胞工程繁育技术及产业化应用

运用细胞工程技术实现林木良种的快速繁育，切实解决林木良种高效化和规模化繁殖问题，对促进现代林业发展、生态文明建设具有重要意义。项目通过对杉木、杂交鹅掌楸等针阔叶两大类8个重要用材树种系统研究，在良种细胞工程种苗高效繁育和产业化多项关键技术、产业化规模生产等方面取得重大突破。 建立了高频、同步化的体细胞胚胎发生技术体系，实现了林木良种的快速、高效繁殖。以杂交鹅掌楸、杉木优良杂交组合为研究对象，成功突破胚性细胞高频诱导和增殖、胚性细胞同步化发育调控、体胚同步化诱导和发育、体胚发育进程加速、体胚发生能力长期维持等技术在内的高频、同步化体胚发生和植株再生体系。 林木细胞工程技术应用的集成创新，拓展林木优良种质的利用范围。突破了外植体来源限制，解决了成年优树复壮和植株再生难题，分别研发了多个树种成年树营养器官的体胚发生和器官发生技术、实现了高效再生 突破了基因型和不同树种的限制，成功建立了林木细胞工程技术通用平台，提高了林木良种繁育水平。 创新性地提出以常规育种为基础、以分子生物学、转录组学、蛋白质组学为重要手段的林木细胞工程育种理论。以杂交育种等常规育种为基础，创新性地提出将细胞工程技术发展成为组学研究、遗传转化、种质创新等现代遗传育种创新技术平台。 建立细胞工程规模化生产技术体系并实现产业化应用。建立了成熟的细胞工程种苗繁育和规模化应用体系、制定了体胚生产、苗木质量检测标准，建立杂交鹅掌楸生产线3条，合计产能2110万株 杉木细胞工程苗木生产线4条，合计产能2610万株。这是国内外细胞工程技术繁育林木良种的最大规模成功应用典型案例。 本项目核心技术与国内外同类技术比较，体胚诱导起始外植体来源广泛，在诱导效率、植株再生效率及生产规模上具有明显优势。其中，杂交鹅掌楸体胚诱导率为60%、体胚发育同步化率达95%、再生周期缩短为2个月，体胚萌发率95% 杉木体胚诱导率为30%、发育同步化效率达90%、植株再生周期缩短为3个月，体胚萌发率90%。杂交鹅掌楸1L液体培养细胞，可诱导成40万株优质苗木 杉木体胚诱导过程中，1个培养皿中胚性细胞可诱导成200个左右体细胞胚。针阔叶树体的胚发生都实现了高效体胚发生。