生物技术提供了恢复濒危森林树种的整体方法

根据《新森林》杂志七月号发表的见解，许多面临风险的森林树种可能需要生物技术和传统的树木育种方法才能生存。

普渡大学的 道格拉斯·雅各布斯 (Douglass Jacobs) 和 林务局的卡斯滕·杜姆罗斯 (Kasten Dumroese ) 带领由 19 名合著者组成的团队(包括科学家、土地管理者和监管者)介绍了他们在生物技术风险评估和林木恢复方面的发现。他们的 《新森林》论文发表在 有关受威胁树种的特刊上，介绍了 2021 年有关这些问题的虚拟国际会议的主要成果。

他们的结论是：社会驱动政策。如果基因工程是拯救某些物种的唯一方法，那么它的使用将需要公众的认可。

“生物技术是一个多样化的工具包，包含不同的技术，可用于在我们受威胁的森林树木中赋予害虫抗性(可能是虫子或病原体)，”森林生物学教授 Fred M. van Eck 雅各布斯说。但许多人错误地将生物技术与基因工程等同起来。

“传统的树木育种，无论是培育不同的物种还是物种内的不同品种，已经持续了数千年。关于种植传统培育树木的规定是开放的，”他说。“另一方面，基因工程受到严格监管，但所有生物技术肯定不是基因工程。”

例如，科学家经常使用基因组学来更多地了解导致疾病的原因，基因组学涉及对生物体的全套遗传物质进行研究。基因组学还可以帮助识别负责害虫抗性等有用性状的基因。

1900 年代，枯萎病开始侵袭板栗，导致数十亿棵树死亡。尽管板栗是数十年来树木育种工作的目标，但板栗的前景仍然令人怀疑。濒危物种名单还包括白蜡树、白胡桃树和狐尾松以及五针白松科的其他成员。

“我感到一种紧迫感。我们不能像栗子那样需要一百年的时间才能翻过这一页，”爱达荷州林务局落基山研究站的植物生理学家杜姆罗斯说。

“这个物种正在生态上灭绝，”杜姆罗斯说。“它们无法提供历史水平的生态系统功能，因为它们通常无法成熟。而且这种情况发生的速度越来越快。看看由于害虫白蜡虫的传入，我们的森林和城市景观中的白蜡树消失得有多快。”

西部白松是林务局从 20 世纪 60 年代开始有效利用传统树木育种来应对白松水泡锈病的一个例子。然而，白松的数量仍低于水泡锈病前的水平，并且可能永远不会完全恢复。

“但由于这些努力，我们每年都会看到更多的西白松出现在这片土地上，并且每年都会被种植，”杜姆罗斯说。“这个过程只花了几十年的时间，我们就从一个大问题到做出了改进。我们需要为所有我们认为处于危险之中的物种采取这样的步伐。”

回到印第安纳州， 普渡大学和林务局共同建立的硬木树改良和再生中心多年来一直维持着抗虫育种计划。迄今为止，该中心几乎所有的努力都集中在传统树木育种和基因组学上。

“早在 2001 年 12 月，我就接受普渡大学工作的一个重要原因就是有机会与栗树合作并帮助它重新回归自然，”雅各布斯说。“看着物种从景观中消失，给我个人带来了很大的动力，让我尽我所能，帮助拯救一些濒临灭绝的物种。”

在过去的十年中，雅各布斯看到了利用基因组学和基因工程的新型生物技术取得了惊人的进步。

“对于某些物种来说，传统的树木育种似乎并不是获得抗病树木的可行的长期选择。在这种情况下，如果我们想拯救这个物种，可能就必须通过基因工程，”他说。

这甚至适用于像受枯萎病困扰的板栗这样的物种，它是 50 年来育种计划的目标。“引进足够的栗树和白蜡树以使我们恢复到干扰前的水平可能在任何人的一生中都是不可能的，但你必须从某个地方开始，”杜姆罗斯指出。

2021 年会议的与会者就生物技术在重新引入一些受威胁森林树种方面的适用性达成了共识。他们来自学术界、林务局以及栗子基金会和大自然保护协会等组织。

“社会观念和政策仍然是最薄弱的环节，”雅各布斯说。“从科学家到公众的信息始终是单向流动的，其想法是，‘嘿，我们是科学家，相信我们。’” 或者“我们是政府，相信我们。” 但你需要更多的互动对话才能成功改变公众舆论。”

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