防虫无絮速生杨

一、抗虫无絮速生杨的特征、特性及用途
是通过杂交及生物技术工程培育成功的，这一新品系的特点是：抗病虫害能力强；雄性，不飘絮；叶片硕大，顶端优势强，干性通直圆满，是速生、高产良种；木质洁白，加工性能好，是制造工业板材的上好原料。
抗虫无絮速生杨改变了传统杨树生长速度缓慢、成材周期长、成材量小、综合效益低等弱点，是传统杨树的换代产品，是国内中原及北方地区园林绿化、经济丰产林建设（含工业用材林）、防风固沙等工程的*推品种。
（一）生长速度快??生长条件适中时，扦插苗在当年（生长期100多天）平均树高3米多；年平均生长量高峰期在2-4年，平均胸径生长在4.6厘米以上；3年树高平均可达11米，胸径16厘米；6年树高平均可达19米，胸径23厘米。蓄积量至第八年始终处于上升状态，速生潜力较大，可谓“一年成林，三年成材”。（陈章水：《东北华北关中地区杨树栽培新技术》，金盾出版社）
（二）抗病虫害能力强??经过在新疆14年、云南9年、北京8年、辽宁6年，以及陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、华北、华中等地区的试验结果，其抗病性、抗虫性，是其他树种难以相比的。在1998年新疆玛纳斯地区大规模爆发食叶害虫杨尺蠖时，在其他杨树品种的树叶都被吃光的情况下，抗虫杨的叶片却没有受到危害；在光肩星天牛危害及其严重的内蒙古磴口县、包头市、宁夏吴忠市，其感虫率*低，没有蛀干害虫天牛的危害；*连续多年的监测，均没有出现溃疡病、烂皮病等。（韩一凡：《抗虫杨》，科学普及出版社）
（三）抗寒性强??历史数据表明，在内蒙古磴口县、科左后旗、奈曼旗（*端*低温均为-40℃)，新疆玛纳斯（*端*低温-38℃），辽宁葫芦岛（*端*低温-26.9℃），年均胸径生长量均在4.0-4.7cm以上。（韩一凡：《抗虫杨》，科学普及出版社）
（四）耐瘠薄和耐盐碱??在内蒙古奈曼旗苇莱苏苏木的沙漠地种植，年均胸径生长量在4.0cm以上；在北京怀柔卵石地种植，年均胸径生长量在4.7cm；在内蒙古磴口县盐碱较重的土地中种植，年均胸径生长量在4.0cm左右；在内蒙古通辽市科左后旗PH值8.6的沙地中种植，年均生长量3.5cm左右。（韩一凡：《抗虫杨》，科学普及出版社）
（五）适生区域广??目前除西藏、青海、海南没有进行试验，没有技术数据外，抗虫杨在国内各省区都选育出了适合当地种植的品种。（中苗网）
（六）育种技术*世界 ?在上世纪八十年代，中国林科院韩一凡团队就开始了通过杂交和人工接虫的方法进行抗病虫杨树新品种的研究，*批抗病虫新树种于80年代培育成功。经过近30年的丰富、发展，截止目前，拿到*林木良种证书、且获得商品化批准的新品种达20多个，其杂交技术*世界20年，生物工程技术*世界50年，病虫害专家赵自成于2014年获*科技进步二等奖。（中苗网）
（七）不飘絮??*新品种均为雄株，春天不飘絮，更环保。
（八）用途??主要用于营造经济丰产林（含工业用材林）、三北防护林、生态林、行道绿化林。工业用材林主要用于工业板材加工，如胶合板，中密度纤维板、家具及室内装修材料的木皮等；废料，如梢、枝、根、叶、皮等，可加工成纯生物质颗粒燃料。
（九）投入产出效益显著??按5年轮伐期计算，每亩可产木材18立方米，以中小径材700元/立方米价格考虑，产值可达12600元，每亩每年平均净收益为2000元左右，远高于传统农作物的种植收益，不失为广大农牧民脱贫致富的有效途径。
（十）市场前景广阔??禁伐天然林，意味着我国的木材将出现供不应求的紧缺阶段，木材价格将明显上扬，培育杨树人工丰产林已是大势所趋。与一般杨树相比，抗虫无絮速生杨抗逆性强、适生范围广，生长快、材质好，易管理、成本低，适合*大部分地区推广种植。

韩一凡，中国林业科学研究院杨树育种、林木生物技术专家，长期从事杨树抗性育种和树木基因工程研究。她因被国际名人传略中心誉为“在20世纪这100年中，在科学领域取得了前所未有的成就的科学家”而被载入史册。


? 在国内首先通过杨树杂交育种手段，获得抗天牛的南抗杨系列品种，该品种已在我国江淮天牛泛滥地区大面积推广；在林木利用基因工程防治病虫害的研究与应用上，取得世界领先成果；首次获得欧洲黑杨转抗虫基因的基因工程植株，大田试验也明显表现出对食叶害虫的抗性；之后又成功地获得欧美杨、美洲黑杨抗食叶和蛀干害虫的基因工程植株；并由杨树种类扩大到针叶树、花卉和果树；1994年获政府特殊津贴；出版专著4部，在国内外专业刊物发表论文46篇；获得了国家级和省部级奖励6项；被评选为中国林科院巾帼建功标兵；重视科研梯队建设，培养了一批在国内外重要科研岗位上取得可喜成就的后备力量；在加强与国内外相关研究机构的联系中，她的实验室被推向了世界，是为我国和世界杨树育种、林木生物技术事业作出突出贡献的科学家。


抗虫杨的抗虫机理和研究成果

一、抗蛀干害虫杨树树种的抗虫机理


? ? ?酚甙作为树木的次生代谢物质，在高剂量水平下可使害虫中毒死亡或者抑制其生长发育，酚甙对鞘翅目的昆虫，无论是食叶还是蛀干害虫都具有杀伤作用。


不同种类的天牛，对酚甙反应不同，光肩星天牛对酚甙总含量敏感，随着总量的增加，光肩星天牛幼虫从体重减轻到死亡，即使存活也不化蛹，从而使害虫无法繁育后代。而桑天牛仅对美洲黑杨甙敏感。不同杨树种类酚甙含量不同，只有使树木的酚甙总含量提高，才能有效的使害虫中毒死亡或者抑制其生长发育。


抗天牛杨树育种研究，是参照遵循农业“轮回选择”方法进行的，此方法可以积累优良基因，打破优良基因与不良基因的连锁而获得新性状。因此，通过树木的杂交提高杨树的酚甙含量，是培育抗蛀干害虫杨树新品种的有效途径。


韩一凡以酚甙总含量较高的美洲黑杨为亲本，采用杂交育种手段，将其杂交后代的酚甙总含量累积增加，使其剂量达到对害虫产生毒死作用或者抑制其生长发育的水平，从而培育出了杨树抗虫杨新品种。经过多年一系列研究证明，通过人工杂交获得的抗虫杨新品种的抗虫基因可以遗传给下一代。


利用这一技术培育出抗云斑天牛和光肩星天牛的南抗杨1、2、3、4号之后，韩一凡课题组在九十年代又培育出能够抗光肩星天牛和杨干象的北抗一号和创新一号杨树新品种。目前已进入区域化试验的以青杨为父本的系列抗虫杨，也是通过杂交技术培育出的抗黄斑星天牛和光肩星天牛的杨树新品种。


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韩一凡课题组人工接虫（天牛）


二、转基因抗食叶害虫抗虫杨树的抗虫机理


? ? 植物转基因技术是指通过体外重组DNA技术将外源基因转入到植物的细胞或组织，从而使再生植株获得新的遗传特性的技术。这一技术打破了生物之间的种间隔离，大大扩大了物种之间的基因交流与应用范围。


? ? ?1989年，我国的林业科学家田颖川、韩一凡开始研究将苏云金杆菌（Bt）杀虫蛋白基因转入欧洲黒杨。于1993年获得了一批高表达抗虫的转Bt阳性植株，2002年通过了国家林业局安全评估，并获得农业部批准允许释放证，成为世界上第一批商品化生产的转基因树木，并获得国家科技部科技进步二等奖。


转基因抗虫杨欧黑12号，在商品化批准后，陆续在新疆、北京、山东、吉林、江苏、河北、河南、云南和陕西6省、直辖市进行中试和环境释放。中试结果表明，转Bt基因抗虫杨的抗虫性状稳定，对春尺蠖(Apocheima cinerarius)、舞毒蛾( Lymantria dispar)、杨扇舟蛾(Closteraanachoreta)、美国白蛾等鳞翅目害虫的抗性效果明显，能有效地控制这些害虫的危害，并且对土壤微生物和害虫天敌无不良影响。


? ? 欧黑12号从2009年开始已在三北地区大规模种植。目前也是世界上释放面积最大的转基因林木，目前栽培面积达到600公顷。


? ? 连续多年的田间试验表明，转基因欧洲黑杨有效保护了林分免受损失，而且采用转基因与非转基因混交林的栽培方式较好，不但可以有效防止虫害的发生，而且能够延缓昆虫对毒蛋白耐药性的产生。


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舞毒蛾取食转基因欧黑12号叶片后中毒死亡


欧黑12号
? ? ?由中国林业科学院林业研究所和中国微生物所共同培育而成。在国际上率先通过高科技——基因工程途径将Bt基因转化到欧洲黑杨中，使树木具有杀虫性。欧黑12号抗鳞翅目的大部分昆虫，如杨尺蠖（Apocheima cinerarius）、舞毒蛾(Lymantria dispar)、杨扇舟蛾（Clostera anachoreta）、美国白蛾（Hyphantria cunea)等。


? ? 欧黑12号1994年获林业部科技进步二等奖，并纳入1995年国家科委重点推广项目；1998年获国家科技进步三等奖；1999年获国家农业部生物工程安全委员会大田释放许可；2000年获国家林业局批准新品种保护专利权；2002年通过国家林业局安全评估，并且是首个在我国被批准商品化的转基因树木；2003年通过国家林木良种审定。


? ? 该品种是胶合板材和纸浆材的理想树种，在新疆玛纳斯林场..

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