1、杉木作为我国重要的木材用材树种,其良种选育和繁育技术研究一直是国家林木种业发展的重点。建立高效的杉木体细胞胚胎发生体系基础研究,是提高良种繁育的重要手段及开展。已有证据表明DNA甲基化的变化与植物体胚发生密切相关。在植物体胚发生发育中具有重要作用。因此,开展杉木体细胞胚胎发生的甲基化研究,可为杉木体胚发生DNA甲基化的生物学意义提供依据,对我国林木种业发展具有重要推动作用。构建杉木体胚发生过程中的甲基化模式与基因转录间的动态关系及调控网络,为林木体胚发育表观遗传育种提供理论依据,促进我国林木育种技术进步和良种化进程。
2、杉木是中国南方地区重要的工业针叶用材树种,生长快,木材性能好,产量高,抗病能力强,在中国已经被广泛种植了3000多年。木材的形成涉及一系列复杂的生物学过程,包括形成层细胞的各种分裂和分化活动等。次生壁增厚是木材形成过程中的主要方式,木质素通过与纤维素和半纤维素形成一种以高度交联的共价键复合物沉积于次生细胞壁中,能有效地防止微生物病虫害的干扰、抵御外界恶劣环境的侵袭,并为植物向上生长提供机械支持,且具有重要的工业使用价值。通过多组学方法对不同材质的杉木进行联合分析,筛选关键调控转录因子基因和下游靶基因,构建木材形成分子调控网络,为杉木木材材性改良的遗传研究和良种的选育提供重要的实验基础。
3、柳杉是我国南方重要的针叶用材树种,其树干圆满通直,能适应寒冷、瘠薄等不良环境,比较适合在高海拔地区或空气湿度大盐分含量高的沿海山地发展。本项目围绕的柳杉新品种选育,重点开展通过柳杉资源的调查,广泛收集柳杉种质资源;利用有关分子标记技术,对柳杉的种质资源进行遗传多样性研究;综合考虑生长、木材品质、形质等性状进行联合选择,定向选育出速生、优质和具有高抗特性的柳杉的新品种,分别满足高海拔山地和沿海地区造林的需要;开展优良品种快繁技术的研究,实现柳杉优良种质资源的规模化繁殖。本项目的完成可为生态环境建设、高山及沿海山地造林提供优质苗木,特别是改善以北沿海冬季不见绿的状况,具有重大的经济价值与社会价值。