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杨树杂交子代无性系对黑斑病的抗性及其生理生化特性

官贞雁  
【摘要】:黑斑病是危害杨树的重要病害,已成为我国杨树人工林发展的主要障碍之一。目前对杨树黑斑病的研究主要集中于病害发病规律、化学防治等等方面,尚缺乏对不同杨树自身抗性及其生理生化抗性方面的了解,这会影响对杨树对黑斑病抗病机制的全面了解和防治。因此,以二郎山杂交杨×美洲黑杨(ED)、川杨×美洲黑杨(SD)、青杨×美洲黑杨(CD)、二郎山杂交杨×青杨(EC)等4个杂交组合的9个无性系为材料,在自然感病和人工接种病菌条件下,研究了不同无性系对黑斑病的抗性,分析了酶活性、总酚、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛、叶绿素等抗性生理生化在无性系间的变化。主要研究结果如下:(1)SD1011无性系对杨树黑斑病抗病性最强,在自然感病和人工接种条件下病情指数分别为38.2和39.7。ED10112、SD102抗病性最弱,在自然感病条件下病情指数分别为64.8和72.7,人工接种条件下病情指数分别为66.2和63.2。(2)各无性系超氧化物歧化酶SOD酶活性随着病害的加重均呈上升的趋势,可作为判定抗病性好坏的指标;过氧化物酶POD酶活性虽在一定程度上反映了抗性较强的杨树无性系其活性较高,但不能完全说明杨树的抗病机理是病菌侵入以后诱发植物产生的后天生理生化抗病因素。(3)丙二醛MDA含量在自然感病和人工接种变化间趋势相反,自然感病条件下发病后期10月份各无性系MDA含量增加,中抗无性系SD1011、CD1017MDA含量最低,分别为0.047、0.049,ED10112、SD1022、SD102MDA含量最高,分别为0.059、0.059和0.056;在人工接种条件下发病后期在发病后期抗性较强的无性系SD1011、CD1017MDA含量比抗性较弱的无性系高,最大差值为0.01。(4)感病后可溶性糖含量发生明显变化,出现2个高峰值。在发病高峰期,自然感病和人工接种两种条件下抗性较强的无性系的可溶性糖含量与抗性较弱的无性系存在显著差异。(5)可溶性蛋白含量变化在不同时期变化规律不同,总的来说呈下降趋势,到后期可溶性蛋白含量与接菌前相比含量减少。(6)抗性强的无性系总酚含量升高较快,且在发病前期迅速积累达到最大值,自然感病条件下发病前期总酚含量迅速上升,抗性较强的无性系上升幅度比抗性较差的无性系上升幅度大,中抗无性系SD1011、CD1017上升幅度分别为90.9%、86.4%,且中抗无性系SD1011、CD1017总酚含量较高,与抗性较差的无性系存在极显著差异,最大极差为8.32。与人工接种条件下相同,在发病高峰期前抗性较强的无性系相比其他无性系总酚含量迅速增加达到最大值。(7)叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、总叶绿素与杨树抗病性有一定相关性,随着病害的加重而有所降低,在发病后期抗性较好的无性系叶绿素含量变化不明显,自然条件下各无性系在发病高峰期叶绿素a/b比值达到最大值,比值分别为5.89、6.18、9.49、7.73、8.42、10.72、4.03、7.70、4.43,低感和中感无性系平均比值比较高。而接菌处理后的杨树无性系在发病后期达到最大值,低感无性系平均叶绿素a/b比值比较高。综上,杨树无性系对黑斑病的抗性存在差异,其生理生化变化与抗病性有着密切联系,研究结果有助于进一步了解杨树人工林的抗病机制,为杨树人工林培育树种选择提供参考,丰富杨树病害防治的内容。


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