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不断开拓创新,终生服务我国林业生产―记林木育种专家马常耕研究员

2014-10-24

 

中国林科院林业所马常耕研究员是我国著名的林木育种学家,从1955年开始从事林木遗传育种事业以来,不仅参加了杨树、杉木、板栗、白榆、落叶松及华山松等树的育种项目,还对林木种子、引种、遗传育种策略、程序及方法等做了广泛的理论性探索,为我国林木良种化事业的发展做出了突出贡献。

一、我国有计划杨树杂交育种开创者之一

1955年开始杨树杂交育种,到1961年由于三年自然灾害转向木本粮油树种选种研究为止的六年间,除选育出我国第一批杨树无性系品种外,还以主体成员身分参与编著了我国第一部有关杨树的专著《杨树》(1959年)。以后又通过对六年育种研究工作总结,参与写成了杨树育种专著《杨树选种学》(1960年),为我国杨树育种事业开拓了道路。所育品种至今仍是华北、东北、西南和西北的主栽品种,创造了巨大经济效益。上世纪80年代中国林科院体制恢复后,马常耕虽然未再从事杨树育种项目,但其对杨树的育种理论研究从未间断,写出了《总结经验开创我国杨树育种新局面》一文。在19801986年期间开展了小叶杨及青杨派的种源及原始材料研究,“七五”到“十一五”期间还指导青年人开展我国杨树育种的创新研究——利用种源和个体遗传差异于杂交育种,打开我国杨树育种新的一页。上世纪90年代更针对我国杨树育种存在的问题,提出了生态育种理念,写出《我国杨树杂交育种现状和发展对策》论文,为我国杨树育种指出了新方向。

二、我国林木树种地理种源研究的先行者

1956年,为适应建国后大规模造林对种子的需要,在制定我国第一个林木种子调拨区划方案时,提出必须开展相应树种种源研究,并在1956年开始了小型的杉木种源试验。1958年,根据苗期结果提出种子调拨必须注意种子产地的建议,并根据对我国杉木地理类型的生长及遗传多样性调查,提出了桂、黔、湘邻境地区是我国杉木类型复杂、表现优良的地区,认为不同雨量(湿度)和霜期等的不同配合是杉木地理类型和生态型分化基础的论点。1975年,开始了白花泡桐种源研究。1976年,在湖南靖县召开的全国林木良种技术协作会上又参与开展杉木、马尾松全分布区种源试验项目的决策。1979年,开始了白榆种源探索,并在北方针叶树种良种选育协作会上组成了华山松和油松种源研究协作组。 1979年,为全面推动我国林木种源研究,在青岛召开的全国林木遗传育种学术讨论会上作了“世界种源研究成就和若干理论问题”的发言。19801990年,系统开展了白榆、华山松、落叶松属的种和种源研究,并根据研究结果提出了这些树种的种子区划方案,使我国林木种子区划真正立足于遗传学基础上。

三、我国林木种子园事业的积极宣传和组织者

马常耕研究员从1956年起开始呼吁营建种子园以推进林木遗传改良,在1964年全国林木良种学术会上提出了系统介绍种子园营建方法的论文《林木种子园建立原则和方法》。在这次会上我国开始组成了营建湿地松、杉木、油松及落叶松种子园研究协作组,迈开了我国种子园事业的第一步。以后,针对当时建种子园中存在的问题,又提出了“先建优树采穗圃,后建园”和“子代测验与建园同步”的建议。1975年,在参加了全国杉木良种化技术协作会上,积极参与杉木良种选育协作组讨论,制定优树选择及建园技术方案。在1978年全国林木种子工作会议上提出优树遗传鉴定是高质量建成种子园的关键和早期摘芽扩冠矮化种子园树体的建议。1979年在全国第二次林木育种学术会上,提出加密种子园行距,增多组成优树,通过“边建园,边鉴定,边淘汰,边提高”的综合多次淘汰选择提高初级种子园遗传品质的建议。从1984年开始为检验我国已建成杉木种子园现实效益,以民间协作形式组织了协作组,大范围开展我国已建成杉木种子园遗传品质测定的大田试验。1990年,根据试验结果提出了完善杉木种子园提高遗传质量的五条建议。以后又首先把独具优点的实生育种种子园构建理论和方法介绍到我国。

鉴于我国不少树种的种子园研究已处在由第一代向高世代过渡阶段,而高世代种子园营建技术与第一代种子园又有若干原则性区别,于1994年总结世界营建高世代种子园的基本经验,写出了《高世代种子园营建研究的进展》一文,以求借鉴国外成功经验,达到多快好省更好地实现我国林木种子园的世代转换的目的。

四、我国集约栽培树种无性系育种和无性系林业的提倡者和组织者

在六十年代初从事木本粮油树种良种选育时就提出了经济林木良种化要走无性系利用而不能走实生造林的路线,并率先在板栗和核桃上实行。1962年,写出了《木本粮油树种的选种》一文。在1974年全国“三杉”良种协作会议上提出了对非传统无性繁殖树种也应实行无性系造林的建议,并组织在池杉、水杉和杉木上探索。在1975年杉木全国良种选育技术协作会上提出了“林木无性系育种原理和方法”,组成专题小组讨论开展杉木无性系选育的可行性和技术。1981年,提出了杉木无性系育种的技术路线、程序和方法。1984年,针对当时杉木育种界的认识问题又写出了《再论杉木的无性系育种》一文。并组成了有十多个省20余个单位参加的杉木无性系林业研究民间协作组,支持地方研究单位率先开展杉木无性系育种取得经验。1989年,总结国内外研究进展发表了“无性系林业;工业人工林世界潮流新营林体系”的论文。在1991年全国林木遗传育种学术讨论会上概括地提出了“杉木无性系选育和无性系林业”基本大纲,基本上完成了杉木无性系育种的主体技术路线研究。从1991年开始,杉木无性系选育终于成为国家攻关研究项目和世行造林项目的重要内容。

在积极推行杉木无性系育种的同时,还协助河南及山东两省林业科研单位把过去制订的白榆和刺槐两树种以种子园为主体的良种化路线转到以无性系选育和利用为主的方向上来,使这两个树种的无性系选育在“六五”和“七五”期间均纳入国家攻关项目,从1986年起开始了生产规模的无性系利用,以后又成为世界银行贷款造林项目的推广内容,促成这两个树种快速实现了良种化。19911995年,集中力量组织开展日本落叶松无性系选育及采穗圃经营技术研究。形成了落叶松的现代遗传改良体系

五、国家林业政策和结构改革的积极探索和参加者

早在1986年,马研究员就从林业必须保证国民经济持续全面发展的需要出发,总结出世界工业人工林发展中出现的三大战略性转移论点,提出在我国大力发展工业用树林的建议。1990年,更从高效维持森林在人类社会发展中的综合功能出发,提出我国林业现代化必须由经营传统的统一多功能复合林向建立以突出发挥各自主体功能的生存环境林和生活资料林两大林类的专性林经营转变。同时提出了工业人工林集约经营的十项标准,以追求最大的经济效益。1992年,提出对以维护人类生存环境为目标的生态效益林经营,要突出“杂乱、多”的乔、灌、草一体化经营原则,只有通过对森林分类经营才能保护和发展森林,并从整体上实现森林的两大社会功能的持续发挥。1993年,明确提出我国工业人工林近期要以自主经营为基础、商品生产为中心,以培育中、小径级材为主导,保证优先发展纸浆和人造板工业需求为目标进行材种、树种结构调整和经营体制改革。通过引导分散经营的林场向集团规模化发展,最终以股份制或合同制按资源培育–林产品加工–销售一体化模式及科研进入企业,向发展社会主义市场经济目标前进。

六、破除思想禁锢,加速我国林木良种化事业发展

1.提出了人工随机采种时无意识选择有劣化新造林分的见解

上世纪5060年代,人们采种时为降低劳动强度、提高经济效益,采取 “采近、采矮、采易、采多”的方法,造成人工无意识负向选择,使人工林遗传品质劣化,马常耕强调国家必须加速良种化工程投资,在遗传学基础上完善我国林木种子经营制度,纠正把种子作为一般商品不作为生产资料来认识的偏向,达到防止人工林遗传品质劣化的目的,从思想上推动了种子园技术的发展和林木良种化进程。

2.提出了生长力早期选择可行性论断

林木育种中选种对象遗传测验的长期性,一直制约着林木育种项目的快速进展。在林木育种事业开创之初,马常耕根据自己从事杨树无性系育种的经验,从自然选择有利于早期速生基因型保存,生长力是生物的最基本性能,遗传学中的基因型和表现型的非同一性,以及无性系测验可以正确判断基因型的论点出发,在上世纪70年代就提出了在无性系测验基础上实行早期选择加速林木无性系育种进程,缩短由比较试验到良种投入生产应用时间。在优树选择中则提倡由过去的成龄选择转向全龄选择,重在测定以降低选优成本和提高选种效率的见解。支持与其过分地推迟选择年龄去追求选择的可靠性,不如通过早期选择,靠尽早加速育种世代转换提高遗传进展更为有利的论点。而为使早期选择尽量可靠,把过去曾提出的无性系选择时可边鉴定边利用多级筛选程序上升为多阶段滚动选择。国内近二十年的研究已充分证明了早期选择的可行性和必要性,国外学者更形成了把早期测验作为林本育种必要程序之一的认识。

3.提出在立地因子尽量一致的苗圃进行子代和无性系测验的建议

从选择的可靠性决定于比较环境的一致性程度和试验中测得的遗传力受环境一致性程度所影响的论点出发,在1980年提出了在苗圃地进行小行株距的育种材料遗传测定试验。近十多年来国外学者也通过对比一些大田和农田小行株距遗传测验确定了在苗圃进行生长力早期测验和选择的可行性,并称这种测验为“农田测验”,建议普遍应用于育种项目。

4.提出对母树林和种子园必须进行遗传品质评估不可盲目利用的见解

针对长期以来在经营母树林时实行的不考虑立地和起源只根据林相好坏划定母树林进行长期经营和认为不经去劣的种子园必然是良种的不确切认识,提出了改过去实行的划母树林为选母树林的经营母树林建议,即对间伐后的母树林要采种进行一次短期遗传价值测验,对表现不如一般林分的母树林要停止经营。对所有建成的初级种子园应有计划用混采种子,科学设计地进行一次短期遗传价值评估,然后根据子代表现进行分类处置和经营利用。因不象采自然种子的不良后效是一次性的,而母树林和种子园是多次采种利用,其不良遗传后效是长期的大范围的,故不可盲目利用。

5.始终站在林木育种各研究领域前沿,积极推动我国林木育种事业发展

1995年综合了在轮回选择理论指导下实行多群体及多世代育种和不同学者提出的多性状、多世代结构框架,重新构建了在能更形象更完整阐明多世代育种中各群体的功能和内在关系及上下世代继承关系,同时能为有性和无性繁殖所利用的多群体多世代结构模式。它清晰地显示各群体的功能及它们之间的脉络、构建和管理方法、遗传层次、内涵及质量,供拥有遗传材料、技术及经济实力水平各不相同的良种事业单位灵活选用。

在近六十年的科学研究中,马常耕研究员始终坚持科学研究必须把生产发展的需要作为出发点和终极点的理念,他不唯书本,常讲生产实践是检验研究成果的最好标准,强调研究必须有创新性,将“存同求异,开拓创新”作为座右铭,做到科学研究中不断超越自我,在我国林木育种事业发展的各个历史时期,一直站在最前沿。