不同树龄及纯种杂种家系的落叶松抗虫相关物质的差异

【摘要】： 落叶松(Larix spp.)在我国分布广泛,是北方营造水源涵养林、水土保持林及用材林的主要树种之一,近年来,落叶松遭受病虫害侵袭严重,林木的正常生长受到影响,造成严重的经济损失。因此,对落叶松病虫害的防治尤为重要,目前对落叶松化学防治的研究报道较多,但从化学生态学及植物生理学角度研究树龄及家系与落叶松抗性关系的报道缺乏。本研究以长白落叶松(Larix olgensis)和日本落叶松×兴安落叶松(L.kaempferi×L. gmelinii)为研究对象,分析6、7、8月长白73-26、长白73-28、日5×兴9和日3×兴2在幼龄林(16a/17a、19a)、中龄林(22a)和近熟林(30a/37a)时期针叶内单宁、酚酸含量与防御蛋白活性的变化规律,探讨不同树龄及纯种杂种家系的落叶松抗虫相关物质的差异,为加强对不同年龄林木的管理和监护,选择抗性较强的树种,提供理论依据。研究结果如下： 1不同树龄的落叶松抗虫相关物质的差异 分析不同年龄落叶松针叶内抗虫相关物质的变化,分别采用香草醛-盐酸法分析缩合单宁含量的变化规律；高效液相色谱法分析落叶松针叶内的酚酸类物质,检测出没食子酸、水杨酸、苯甲酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、肉桂酸、香豆酸、绿原酸和阿魏酸这10种物质；紫外分光光度法测定防御蛋白——保护性酶、防御酶和蛋白酶抑制剂活性变化。结果表明,与抗虫相关物质含量(活性)多数为：幼龄林中龄林近熟林。 2纯种杂种家系的落叶松抗虫相关物质的差异 不同家系间落叶松针叶内抗虫相关物质含量(活性)存在差异。缩合单宁含量杂种家系多数比长白家系高；酚酸类化合物质在幼龄林时,长白家系显著高,尤其是长白73-28,在中龄林时,杂种家系显著高；防御蛋白活性多数为长白家系高,杂种家系仅在短时期的幼龄及中龄林凸显抗性上的优势。 3不同生长时期的落叶松抗虫相关物质的差异 落叶松针叶内,缩合单宁含量多数符合7月8月6月,且各月间均有显著性差异；防御蛋白活性在不同生长时期波动较大。POD、SOD、PPO和TI活性多数表现为6月较高,CAT和CI活性7月较高,PAL活性8月多数显著高于6、7月。 本研究结果表明,树龄及纯种杂种家系对落叶松化学防御物质的表达和积累影响差异显著(P0.05),生长时期同样是重要的影响因素。本文首次比较系统地研究和阐述了林木生长发育阶段及纯种杂种家系对植物防御能力的影响,这将对不同年龄不同家系落叶松林的科学管理和选育优良树种提供新的理论依据,对于推行落叶松害虫的生态防治和减少化学防治对环境造成的危害,保持生态平衡,具有重要意义。但在本研究中,抗虫相关物质含量(活性)在落叶松不同生长时期(月份)间波动较大,规律性不明显。这可能与试验样品采集年份的天气情况及树种特性有关,需要在今后的研究中增加天气情况调查,同时增加对直接亲本与杂交后代的比较分析,及对落叶松抗性的生物测定,以期提供更加可靠的理论依据。